煤炭开采技术论文
煤矿开采技术的发展,是一个不断创新和发展的过程。下面是小编整理了煤炭开采技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
煤炭开采技术论文篇一
当今煤炭开采技术及绿色开采技术浅析
【摘 要】煤炭是我国社会建设和国民经济发展最主要的能源。在我国,煤炭能源的消耗占70%的总体能源消耗。为了增加煤产量,我国煤炭开采技术不断改革创新,提升了煤炭开采机械化程度。但是,煤矿开采引发了较多的生态问题。我国开始倡导“绿色开采”,并引进了一些先进的煤炭绿色开采技术。本文就此阐述了当今主要的煤炭开采技术,并分析了绿色开采技术的特点和发展前景。
【关键词】煤炭开采技术;绿色开采技术;煤与瓦斯共采
煤矿开采技术的发展,是一个不断创新和发展的过程。为了提高煤炭产量,煤矿企业一直都注重对采煤技术的完善。现代采煤技术主要向高效率、安全性和高产量方向发展,采煤技术与现代高新技术相结合,开发了智能化的生产监控和采煤设备系统。而随着生态环保理念的深入,我国采煤技术开始向绿色、经济的方向发展。
1 当今主要的煤炭开采技术
1.1 综采技术
综采技术是在工作面上运用机械设备进行连续作业的一种采煤技术。综采技术主要分为割煤、运煤和工作面支护三个工序。其中,割煤工序包括装煤和破煤。在割煤工序中,使用的采煤机械有刨煤机、单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。刨煤机能够自动化的检修和管理,在薄煤层有着很明显的优势。但刨煤机不能保证大采高的稳定,生产效率比较低。
运煤工序是将采割好的煤炭装进刮板内,沿着工作面运输到带式伸缩设备,并送出综采工作面。刮板运输的能力要大于或等于采煤生产能力。处理采空区时,应选择简单、低成本的垮落技术,支护工作面时,高压的液体将工作面前移、切顶,并做好及时支护和滞后支护。
1.2 爆破采技术
爆破采是利用爆破的方式来落煤。人工来装煤,机械化操作来运煤,单体支柱做好顶板的支护。爆破采技术的第一步,则是做好打眼和放炮。落煤的过程中,按规定的进度做好循环实施,整个工作面上没有底煤和顶煤的留存,破坏顶板的效果减轻,也降低了炸药和雷管的消耗。在实际爆破时,要对煤层和顶板实际条件还做好放炮的参数,比如炮眼数量、眼深、排列角度等。做爆破采技术的工作面上,需使用弯曲刮板来做好运煤,悬臂支护所使用的材料要坚固。爆破采有三种布置方式,即对柱、单柱和密集支柱。在采煤工作面推进的时候,也要加大悬露顶板面积。实际作业时,要仔细的考虑煤层厚度、地表保护和顶板特征。
1.3 普采技术
普采技术是达到机械程度的一种采煤技术。普采技术的采煤机械,同时进行装煤和落煤。普采技术的工作方法,依旧分为双滚筒和单滚筒。双滚筒能够解决好工作面的两头缺口,利于工作面开展技术管理。单滚筒处于下方工作面端头部位,缩短了工作面的下端缺口长度。机体下方不会有货量通过,存在着较好的装煤效果。
1.4 连采技术
连采技术运用连续采煤机进行连续的开采。利用梭车和伸缩机来完成运煤过程,并用铲车对工作面进行清理。整个连采技术全过程都使用机械化。连采技术为综采技术的一种方式,它是将煤房切成矩形的煤柱。煤房能够依据顶板的条件来回收煤柱。连采技术最突出的特点是采掘合一,分为掘进煤房、回收煤柱两个主要的阶段。在正常情况之下,需交替同步的掘进煤房,并利用锚杆来支护顶板。等到所有的煤房都采掘好以后,采煤设备开始做回收的操作。等到回收完煤柱以后,便会自动垮落顶板。
1.5 壁式体系采煤技术
美国等发达国家在20世纪80年代酒开始使用壁式体系,并且取得了很好的成效。单个的工作面上,矿井工效可达到100/工左右,煤矿产量大幅度的上升。目前,国际上已经广泛应用壁式体系。我国煤层条件复杂,而且呈现着多样化,非常应用于壁式体系开采。目前,我国主要使用与壁式体系类型不同的长臂式开采。缓斜厚煤层中,主要用分层倾斜的长壁开采技术。我国目前广泛使用顶煤技术开采,分层开采比率逐步降低。
2 煤炭绿色开采技术
煤炭绿色开采技术研究采煤方法、采煤工艺和岩层控制。煤炭绿色开采是对采煤工艺进行改进,实现煤炭资源安全、高效、环保开采。绿色开采技术理论基础是关键层控制理论。
2.1 煤与瓦斯共采技术
煤与瓦斯共采技术需要攻克低透气性和高地压的技术问题,并认真解决高地压、地温以及冲击地压的一系列问题。煤与瓦斯共采,一体化解决了沿空留巷的问题,并且该技术推进了煤矿开采技术取得了新的改革与创新。煤与瓦斯共采技术充分利用了覆岩层的矿压,并采取抽采的工艺,准确把握卸压煤层的时间。交替的通风降温和采掘方式的简化,能够促进煤矿的连续开采,并且提供了瓦斯治理和抽采的空间。煤与瓦斯共采,既保证了煤矿的安全性,也能够获得最大化的经济效益,促进煤矿开采稳步的发展,走向科学开采的道路。
2.2 充填开采技术
充填技术原本使用的是水砂充填,但由于具有较复杂的工序,而且实施中发现减沉不理想。便选择了矸石、膏体等新型的充填技术。新型的充填技术改变了压煤和堆存煤矸石的困扰,并且促使煤矿开采呈现环保生态化。用矸石、膏体等新型充填技术,是目前煤矿开采中常见的方法。
2.3 煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术是控制地下煤炭的燃烧,利用热化学作用获得可燃性气体。该技术属于国际首创。由于该技术用人少、投资少、效率高,非常适合我国高比例劣质煤和复杂的煤矿地质区域。该技术将开采完的煤矿灰渣充填减沉好,促使煤矿开采过程零排放,减少了固体废物污染周边生态环境。目前,我国煤炭地下气化技术还有待研究,一些方面还存在着不合理。如果技术得到成熟的应用,那么就能够解决煤矿开采中的污染问题。并且,该技术可以顺利高效率的生产洁净能源,促进我国生态环境和社会经济协调发展。
2.4 保水开采技术
部分煤矿在开采时会排出大量的地下水。施工过程不注意便会破坏掉含水层内的原始径流。煤矿采空区的上方导水裂缝带回贯通地下水体,对区域内的地质水文条件造成影响。整个区域内的含水层水位会下降,构成地下水的降落漏斗。而保水开采技术能够保护、利用水资源,并能防治水灾害。多水矿区主要防治水灾害,缺水矿区主要保护水资源。我国煤矿多集中在北方,多数在干旱和半干旱地带。保水开采具有积极的意义。
在松散的含水层等水体下采煤,多采取预留防水煤柱的方式进行开采。先要调查好导水裂隙带的高度,然后运用GIS技术研究厚松散层下的近风化带,底板加固进行保水开采。条带采煤法是保水采煤中的一个有效方法,依据水文地质条件,对采煤层设计采留比。计算出围岩的整体力学,保持煤柱群的稳定。
3 结束语
随着科技的发展,煤炭开采技术会不断的进行改革和创新。当今煤炭开采技术基本满足经济发展对煤矿资源的需求。但对煤炭开采环境的治理,需要紧随国际标准,进行环境与资源协调的绿色开采。绿色采煤能够减少环境污染,有着良好的经济效益。未来的采煤技术将会向信息化、自动化方向发展。采煤技术与现代高新技术相结合,可全面的开采煤矿资源,实现社会经济和自然生态的可持续发展。
参考文献:
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