论文部分内容阅读
[摘 要]煤炭是人类生存发展所需的最重要的能源之一,随着社会经济的发展,煤矿采矿也逐步转向将采矿技术与开采方法相结合的新形式,并且这项新技术已成为现代煤矿采矿的关键所在和主流发展趋势。
[关键词]煤矿采矿 技术 发展
中图分类号:TN879 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0023-01
引言
随着社会经济的迅速发展,市场对煤矿的需求量也越来越大。煤矿开采已经成为了我国的支柱行业,然而由于传统煤矿开采中忽视了采矿技术的应用,采矿效率和煤矿的生产效率都处于较低的水平,面对日益减少的煤矿资源,如何充分利用煤矿资源生产更多优质高效的煤炭,如何在社会需求不断扩大的背景下,提高采矿业的生产效率,创造更高的社会价值已经成为煤矿开采行业值得研究和思考的问题。
一、 我国目前煤矿采矿技术应用的现状
1、煤矿采矿技术应用的分类
随着科学技术的不断更新,我国的煤矿开采技术也在发生巨大的变化,当前依据我国的地理环境和条件,与之相关的新型开采技术主要分为两类:一是深矿井开采技术,它主要应用在煤层岩石抗压力低、冲击地压强、地热危害大的地段。深井开采技术不但要解决“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”五大灾害,还要解决冲击地压和地热危害这两大问题,因此深矿井开采技术在其应用的过程中要时刻注意煤层开采的矿压控制等的防治及深井通风和井巷布置等;二是填充开采技术,它主要用于建筑物下面、水源底部以及铁路公路下区域的开采。
在应用这一技术进行开采时应采用其他材料填充被开采过的煤炭空缺区,以此来改善和缓解作业面的承受压力,并提高煤炭的开采率。采用这种开采技术,我们可以深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护所需的合理的开采系统和最优的参数。
2、煤矿开采技术应用的现状
我国煤矿开采行业的发展速度较快,得益于庞大的煤矿资源和低廉的人力资源成本,值得庆祝的是我国的煤炭产量已经跃居世界第三。但是在我国煤矿的开采量和煤炭的生产量不断增长的同时,我国的煤炭开采技术应用却一直停留在初级阶段,造成这种状况的原因是多方面的综合因素:一方面由于我国采矿技术的发展历程较短,采矿技术与发达国家的先进技术还是有一定的差距的。另一方面由于我国传统的煤矿开采行业过于重视对煤炭产量、生产力和眼前的效益的评估和考量,而对煤矿开采的效率、矿藏的综合利用率、环境保护等方面的因素考虑较少。
从实践来看,如今我国的煤矿开采方法主要有崩落采矿法、充填采矿法、空场采矿法和大倾角采矿技术等方法。因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响,地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高,在国内应用范围非常的广泛,从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言,其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法,实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土膠结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段,加之国内矿山数量比较繁多,因此充填技术的应用类型也非常的多,尤其是近年来,新充填技术的研发与应用,取得了很大的进步。
二、 我国煤矿采矿技术应用所存在的问题和处理对策
(一)存在的问题
1、 困扰矿井生产的小构造问题尚未得到很好的解决。作为地质保障系统核心技术的高分辨率三维地震勘探,对落差小于5m的断层解释精度还是很低的,特别是对落差小于3m的断层更是无能为力,其他的井下探测手段,由于受到种种的条件限制,无法进行精确的定位探测。
2、多采用单一探测技术手段解决单一地质问题。我国的煤矿开采地质应用对各种探测技术所适应的地质条件缺乏深入的研究和全面的对比分析,并没有形成综合的探测技术优势。
3、对矿井地质规律缺乏深入的分析研究和综合评价。我国的煤矿开采应用对于各种探测方法和技术手段在不同地质条件下解决问题的能力未进行系统化研究,而且物探资料的地质解释还存在多解性,以及探测精度有待进一步提高。
4、有关的勘探仪器装备在结构、性能及其稳定性等方面还存在一些缺陷,关键仪器设备和资料处理软件等主要依赖进口,其对我国复杂的矿井地质条件的适应性还有待进一步研究。
5、矿井地质信息的管理和综合利用水平仍然较低。目前计算机在煤矿企业主要用于数据库、文字处理和图件绘制等等,在对矿井地质信息的动态管理和综合分析处理、矿井开采地质条件的预测和综合评价等方面的应用明显不足,尤其是三维地震数据信息资源没有得到充分的二次解释利用,是一种极大的信息资源浪费。
(二)具体的对策
1、完善相关的规章制度,保证采矿技术的应用规范化。要进一步完善我国煤矿行业的规章制度,加强对煤矿企业的监管力度,从而营造一个健康发展的外部环境。俗话说,无规矩不成方圆,只有保证了整个行业的有序性及生产过程的规范性,才能从根本上提升煤矿生产的质量、效率和安全。
2、实行有效的激励体制,引导高新技术的研发工作。一些煤矿企业的管理层只关注眼前的短期经济效益,没有为整体煤矿开采的技术水平的提高所考虑,且研发高新技术需要付出一定的人力、财力和物力,因此政府要加强这方面的引导激励工作,从而既可以平衡两者之间的管理,又可以支持企业的发展。
3、加强对矿场技术人员的培训,提升其综合素质。现如今的形势是企业需要的是能够掌握新型技术应用能力的人才,因此我们要加强对矿场技术人员的培训工作,提升其知识能力和业务素质,以建设一支具有较高水平的队伍,从而保证采矿技术的科学应用和安全生产。
三、煤矿开采技术的发展趋势
1、开采工艺多元化
在不断发展现代化采煤工艺的同时,应不断发展多样化、多层次的采煤工艺,从而建立起具有我国特色的采煤工艺理论。长壁采煤的方法在我国已经发展的十分成熟了,而放顶采煤的应用技术则在不断地扩展,无论是从理论研究上看还是从实际应用水平上看,其深度和广度都得到了明显的提高,那些不稳定、急倾斜、地质构造较复杂的难采煤层的采煤方法及工艺都具有广阔的发展空间,主要的发展方向就是不断的改善作业条件,从而提升机械化水平和单产水平。
2、采场围岩的控制技术
相应的技术人员要根据相应煤矿采场的地质围岩结构压力等的具体情况,有效的完善采场围岩控制的理论,并研发出顶板动态的监测技术及支护的质量技术,从而确保煤矿开采的安全和高效。
3、深矿井的开采技术发展方向
现如今,根据煤矿深井作业中的煤炭开采技术来看,其中较为关键的几个技术方面包括:对煤矿矿石进行的冲击性矿压防治、煤层开采的矿压控制、井巷布置以及瓦斯同热害之间相互治理和深井通风等等。
四、结束语
在当今科技经济飞速发展的新形势的需求下,煤矿开采技术的改革必须面对经济建设的主战场,即立足于煤炭开采技术的前沿,立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备,立足于煤炭工业工程实际问题的解决。我国的煤矿开采技术只有重点从事中长期研究开发和技术储备、跟踪产业科技前沿,并以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术占领技术的制高点,才能得以发展壮大。
参考文献
[1] 魏学贵.现代采煤工艺探析[J]中国集体经济(下半月),2007,(05).
[2] 周彦飞.煤矿开采技术应用现状探讨[J]民营科技,2012,(228).
[3] 韩德军.煤矿开采技术的发展方向刍议[J]江西煤炭科技,2009,(53-54).
[4] 戴培森.我国煤矿开采技术发展方向的探析[J]华商,2007,(17).
[关键词]煤矿采矿 技术 发展
中图分类号:TN879 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0023-01
引言
随着社会经济的迅速发展,市场对煤矿的需求量也越来越大。煤矿开采已经成为了我国的支柱行业,然而由于传统煤矿开采中忽视了采矿技术的应用,采矿效率和煤矿的生产效率都处于较低的水平,面对日益减少的煤矿资源,如何充分利用煤矿资源生产更多优质高效的煤炭,如何在社会需求不断扩大的背景下,提高采矿业的生产效率,创造更高的社会价值已经成为煤矿开采行业值得研究和思考的问题。
一、 我国目前煤矿采矿技术应用的现状
1、煤矿采矿技术应用的分类
随着科学技术的不断更新,我国的煤矿开采技术也在发生巨大的变化,当前依据我国的地理环境和条件,与之相关的新型开采技术主要分为两类:一是深矿井开采技术,它主要应用在煤层岩石抗压力低、冲击地压强、地热危害大的地段。深井开采技术不但要解决“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”五大灾害,还要解决冲击地压和地热危害这两大问题,因此深矿井开采技术在其应用的过程中要时刻注意煤层开采的矿压控制等的防治及深井通风和井巷布置等;二是填充开采技术,它主要用于建筑物下面、水源底部以及铁路公路下区域的开采。
在应用这一技术进行开采时应采用其他材料填充被开采过的煤炭空缺区,以此来改善和缓解作业面的承受压力,并提高煤炭的开采率。采用这种开采技术,我们可以深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护所需的合理的开采系统和最优的参数。
2、煤矿开采技术应用的现状
我国煤矿开采行业的发展速度较快,得益于庞大的煤矿资源和低廉的人力资源成本,值得庆祝的是我国的煤炭产量已经跃居世界第三。但是在我国煤矿的开采量和煤炭的生产量不断增长的同时,我国的煤炭开采技术应用却一直停留在初级阶段,造成这种状况的原因是多方面的综合因素:一方面由于我国采矿技术的发展历程较短,采矿技术与发达国家的先进技术还是有一定的差距的。另一方面由于我国传统的煤矿开采行业过于重视对煤炭产量、生产力和眼前的效益的评估和考量,而对煤矿开采的效率、矿藏的综合利用率、环境保护等方面的因素考虑较少。
从实践来看,如今我国的煤矿开采方法主要有崩落采矿法、充填采矿法、空场采矿法和大倾角采矿技术等方法。因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响,地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高,在国内应用范围非常的广泛,从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言,其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法,实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土膠结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段,加之国内矿山数量比较繁多,因此充填技术的应用类型也非常的多,尤其是近年来,新充填技术的研发与应用,取得了很大的进步。
二、 我国煤矿采矿技术应用所存在的问题和处理对策
(一)存在的问题
1、 困扰矿井生产的小构造问题尚未得到很好的解决。作为地质保障系统核心技术的高分辨率三维地震勘探,对落差小于5m的断层解释精度还是很低的,特别是对落差小于3m的断层更是无能为力,其他的井下探测手段,由于受到种种的条件限制,无法进行精确的定位探测。
2、多采用单一探测技术手段解决单一地质问题。我国的煤矿开采地质应用对各种探测技术所适应的地质条件缺乏深入的研究和全面的对比分析,并没有形成综合的探测技术优势。
3、对矿井地质规律缺乏深入的分析研究和综合评价。我国的煤矿开采应用对于各种探测方法和技术手段在不同地质条件下解决问题的能力未进行系统化研究,而且物探资料的地质解释还存在多解性,以及探测精度有待进一步提高。
4、有关的勘探仪器装备在结构、性能及其稳定性等方面还存在一些缺陷,关键仪器设备和资料处理软件等主要依赖进口,其对我国复杂的矿井地质条件的适应性还有待进一步研究。
5、矿井地质信息的管理和综合利用水平仍然较低。目前计算机在煤矿企业主要用于数据库、文字处理和图件绘制等等,在对矿井地质信息的动态管理和综合分析处理、矿井开采地质条件的预测和综合评价等方面的应用明显不足,尤其是三维地震数据信息资源没有得到充分的二次解释利用,是一种极大的信息资源浪费。
(二)具体的对策
1、完善相关的规章制度,保证采矿技术的应用规范化。要进一步完善我国煤矿行业的规章制度,加强对煤矿企业的监管力度,从而营造一个健康发展的外部环境。俗话说,无规矩不成方圆,只有保证了整个行业的有序性及生产过程的规范性,才能从根本上提升煤矿生产的质量、效率和安全。
2、实行有效的激励体制,引导高新技术的研发工作。一些煤矿企业的管理层只关注眼前的短期经济效益,没有为整体煤矿开采的技术水平的提高所考虑,且研发高新技术需要付出一定的人力、财力和物力,因此政府要加强这方面的引导激励工作,从而既可以平衡两者之间的管理,又可以支持企业的发展。
3、加强对矿场技术人员的培训,提升其综合素质。现如今的形势是企业需要的是能够掌握新型技术应用能力的人才,因此我们要加强对矿场技术人员的培训工作,提升其知识能力和业务素质,以建设一支具有较高水平的队伍,从而保证采矿技术的科学应用和安全生产。
三、煤矿开采技术的发展趋势
1、开采工艺多元化
在不断发展现代化采煤工艺的同时,应不断发展多样化、多层次的采煤工艺,从而建立起具有我国特色的采煤工艺理论。长壁采煤的方法在我国已经发展的十分成熟了,而放顶采煤的应用技术则在不断地扩展,无论是从理论研究上看还是从实际应用水平上看,其深度和广度都得到了明显的提高,那些不稳定、急倾斜、地质构造较复杂的难采煤层的采煤方法及工艺都具有广阔的发展空间,主要的发展方向就是不断的改善作业条件,从而提升机械化水平和单产水平。
2、采场围岩的控制技术
相应的技术人员要根据相应煤矿采场的地质围岩结构压力等的具体情况,有效的完善采场围岩控制的理论,并研发出顶板动态的监测技术及支护的质量技术,从而确保煤矿开采的安全和高效。
3、深矿井的开采技术发展方向
现如今,根据煤矿深井作业中的煤炭开采技术来看,其中较为关键的几个技术方面包括:对煤矿矿石进行的冲击性矿压防治、煤层开采的矿压控制、井巷布置以及瓦斯同热害之间相互治理和深井通风等等。
四、结束语
在当今科技经济飞速发展的新形势的需求下,煤矿开采技术的改革必须面对经济建设的主战场,即立足于煤炭开采技术的前沿,立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备,立足于煤炭工业工程实际问题的解决。我国的煤矿开采技术只有重点从事中长期研究开发和技术储备、跟踪产业科技前沿,并以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术占领技术的制高点,才能得以发展壮大。
参考文献
[1] 魏学贵.现代采煤工艺探析[J]中国集体经济(下半月),2007,(05).
[2] 周彦飞.煤矿开采技术应用现状探讨[J]民营科技,2012,(228).
[3] 韩德军.煤矿开采技术的发展方向刍议[J]江西煤炭科技,2009,(53-54).
[4] 戴培森.我国煤矿开采技术发展方向的探析[J]华商,2007,(17).