高效采矿

高效采矿（精选三篇）

高效采矿 篇1

1. 煤炭高效采矿的定义

煤矿高效采矿以及相应的高效采矿技术, 在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻采矿煤炭对环境和其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等, 高效采矿主要包括以下内容:水资源保护——“保水采矿”;瓦斯抽放——“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护——“充填采矿”;排放矸石占用土地污染环境——“煤炭地下气化”等。煤矿高效采矿的概念和技术体系是自2003年提出以后, 以实现煤炭资源采矿和环境保护协调发展的高效采矿研究目标, 理论依据:

(1) 采矿对岩层移动的影响及移动规律。

(2) 采矿后岩层内节理裂隙分布发育规律等。

(3) 关键层理论体系。

(4) 水在裂岩体中的渗流规律。

2. 地下水保护性采矿

地下水保护性采煤是指在不同的矿区有不同的技术内涵, 大水矿区, 要以减少水资源破坏和防治水灾害为主;缺水矿区要以水资源保护和利用为主。地下水保护性采矿包含水资源保护、水资源利用 (煤水共采) 和水灾害防治等多项重要内容。煤炭采矿过程中破坏了地下含水层的原始径流, 大量排出地下水;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通, 形成大规模地下水降落漏斗, 造成区域含水层水位下降, 直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体 (河流、湖泊、井泉等) 的原来形态, 造成部分沟泉水量减少甚至干涸;影响当地居民正常的生产生活, 进而影响区域植被生长, 甚至土地沙漠化。

3. 煤层气采矿及综合利用

煤层气与煤气一样, 是洁净能源。因此, 应该使其资源化, 其技术途径有:

(1) 采前抽采:若能在采矿前将煤层内瓦斯抽出, 则是利用煤层气改善煤矿安全的最好办法。由于我国大部分煤体透气性低, 在本层内抽采瓦斯有难度。

(2) 煤与瓦斯共采:采矿后围岩压力降低, 大量瓦斯在采空区释放, 有利于瓦斯抽采, 因此形成煤与瓦斯共采体系。

(3) 废弃矿井抽采煤层气。鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯, 因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布及钻孔, 将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后, 抽出瓦斯。

(4) 回风井回收煤层气。

(5) 煤与瓦斯共采的技术主要有:留巷钻孔法、卸压法等。

4. 充填法采矿的探讨

很多煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题, 采用充填采矿法对解决这类问题具有十分重要的意义。充填采矿法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现, 改善采场和巷道维护状况, 有效减少地表下沉和变形, 提高煤矿采出率, 保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同, 充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。

4.1矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法, 既可以减少煤矿固体废弃物排放, 又可以减轻采矿沉陷灾害、提高矿井资源回收率, 是实现煤矿高效采矿的关键技术途径之一。

(1) 刮板输送机卸矸充填。充填装备由后端带悬梁的自移式液压支架和充填刮板输送机组成。在自移式液压支架后端增加后悬臂等配件, 采用可调高但挂链悬挂充填刮板输送机溜槽, 悬挂是为了增加充填垂直高度。输送机中部溜槽按顺序连接, 并与机头和机尾组成整部刮板输送机。每2节中部溜槽设置1个溜矸孔, 溜矸孔开在溜槽的中板上。由电机车牵引矸石矿车至采区矸石车场, 通过翻车机卸载, 矸石经转载机、破碎机进入矸石仓。破碎后的矸石经上下山输送机、平巷输送机运至液压支架后的充填刮板输送机, 在采空区卸载。

(2) 抛矸机抛矸充填。将岩巷和半煤岩巷掘进矸石用矿车运至井下矸石车场, 经翻车机卸载后, 矸石经破碎机破碎, 而后进入矸石仓。通过矸石仓下口, 胶带或刮板输送机将破碎后的矸石运入上下山, 而后由胶带或刮板输送机转载进入采煤工作面回风平巷, 再由工作面采空区可伸缩胶带输送机运至工作面采空区抛矸胶带输送机尾部, 由抛矸胶带输送机向采空区抛矸充填。

5. 煤炭气化技术

煤炭直接气化是指将地下煤炭通过热化学反应在原位把煤炭转化为可燃气体。可以部分消除煤炭采矿对环境的污染和煤炭燃烧对生态环境的不利影响与破坏。煤炭地下气化是一种整体高效采矿技术。但是, 地下煤炭气化燃烧产生的苯和酚是致癌物质, 有可能毒化水资源;燃烧形成的大量二氧化碳对空气也是严重的污染。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段, 有很多问题需要去研究和探索。

6. 结语

高效采矿是解决煤炭采矿环境问题的根本出路。要实现高效采矿, 需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染, 还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分, 相信随着高效采矿的不断发展和完善, 煤矿高效采矿技术应用, 一定会为人类与自然的协调发展做出贡献。

摘要：高效采矿是煤炭采矿的发展方向, 对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文分析我国矿井高效采矿方法的发展现状, 对科学采矿具有一定的指导意义。

试论煤炭企业高效采矿工艺与技术 篇2

当今社会发展对煤矿需求量加大, 这就对煤矿开采技术提出了新的要求, 必须采用相应采矿工艺技术, 并不断探索新技术, 使得煤矿开采效率得到提高, 以满足需求。

2 国内采矿新技术

2.1 普通机械开采技术

大部分矿床用的都是普通机械技术开采, 机械开采有露天开采和地下开采。露天开采是先剥离覆在矿体上表的岩层, 接着由上而下进行开采。由于露天矿敞露于地表, 通常可采用大型采矿机械, 因而具有安全、低矿石损失率、低贫化率等特点。

2.2 特殊采矿技术

特殊采矿技术指一些煤矿资源地质环境较特殊, 设计独特采矿模式确保能够充分利用资源。特殊采矿法有地下物理化学采矿法和海洋采矿法, 物理化学法是运用溶解、浸取或者熔融等方法, 然后将含有有用成分的溶液或熔融体提升至地面加以提取。这类方法见效快、投资小、生产环境好。

2.3 计算机技术

早期的机械煤矿生产技术属于半自动状态, 即使引进了多种不同型号的机械设备, 但依然要人为操控机械才能完成生产。不能实现高级别的自动化操作, 对于一些高难度的操作无法稳定完成。新时期地面煤炭开采引进了计算机技术, 开发了煤矿机械自动操作系统, 运用计算机相关设备操控机械化生产, 同时可分析煤矿相关数据, 进而为采矿提供一套完整路线。

2.4 电子信息技术

煤矿资源绝大部分分布于极深地层, 导致现代煤矿开采以地下作业为主。在采矿正式动工之前, 充分运用电子新技术获取各相关信息, 以确定矿井布局、位置及海拔等相关具体情况。地下煤矿开采时, 机械设备连接电子仪器和通信设备构成监控系统, 将煤矿开采实际情形详细记录下来。电子信息技术的重点技术是通信技术, 关键功能是接收或者传输并及时反馈地下矿井信息, 便于地面控制人员指导。

3 目前国内应用较多的采矿工艺

3.1 空场采矿的工艺技术

空场采矿开采技术在煤矿开采中, 主要指将矿块运用矿柱进行划分, 再加以回采, 当矿房采完后需开采矿柱。其矿房回采用敞空形式, 一般用围岩与矿柱, 以维护矿房强度。需要注意的是, 矿房采完后, 要及时处理采空区同时要及时对矿柱进行回采;将矿房运用充填料加以充填, 将矿柱运用相应采矿工艺技术加以回采, 可有效改善矿柱回采条件。

3.2 充填采矿的工艺

充填采矿开采技术, 主要指推进回采时, 在采空区用砂、矸石、碎石等物料填充, 支架与填充料的相互结合是为更好的稳固支撑采矿的空间区域。成型的充填区域是采矿区有效的充填部分, 其可对地压进行管理, 进而有效控制下沉的地表及崩落的围岩, 在一定程度上保障回采环境的便利与安全, 另一方面又可以大大的有效降低由于矿山自燃而发生的火灾事故。

3.3 崩落采矿的工艺技术

在采矿作业的过程中, 时有围岩的崩落, 我们可据此在作业过程采用崩落采矿技术, 有计划、有要求的让围岩崩落, 这样既可以不断推进矿藏的回采要作, 又合理的充填采空区, 更好地对地压进行合理的管理。

3.4 溶浸采矿的工艺技术

在采矿作业过程中要考虑到矿产自身的物理特性和化学特性, 进而升化出一种化学采矿技术即溶浸采矿技术。这种技术是通过注入矿层中的溶浸液在经过系列化学反应后, 会浸出一些成分, 而我们有针对性的挑选出其中特定成分进行加工的采矿方式, 这种采矿方式需要的设备较少, 属于低成本而又易施工的方法, 但其回采率低且容易导致地表塌陷。

3.5 岩体锚索加固技术

锚索加固是把锚索深入岩体20m左右对岩体进行更大范围、更加牢固的加固, 打破以往的2cm~3cm岩石表层的锚杆支护。锚索加固技术能很好地稳固采矿场的围岩、顶板、大型硐室及溜井, 同时还能够加大充填法和空场法的使用;能够注浆回固破碎的岩体或者是流沙, 从而让施工更加顺畅。

4 采矿技术中要注意的问题和其未来发展的趋势

空场采矿工艺在采矿作业中主要用来稳固围岩及矿石;出面容易崩落的围岩和允许塌陷的矿体我们要采用崩落采矿技术, 并结合实际情况, 同时采用相应的回采方式;根据矿块的结构和回采工作面我就需结合实际工作使用合理充填采矿工艺技术;采用融浸采矿技术时, 需根据实际的浸出地点与浸出方式科学合理选择相对而言最合适的浸出方式。除此之外, 岩体锚索加固技术可为采矿作业提供的安全生产环境, 发挥其重要安全作用, 利于促进高效的煤矿开采, 因而需要我们给其足够的重视。

不同采矿方法, 适合范围不一, 也有着各自优缺点。在实际操作中, 我们要结合实际情形, 选择相对最合适的开采工艺技术, 以最低成本获得最高效益。但不论我们选择哪种采矿方式, 我们都必须要注意的是, 首先, 在采矿作业中, 安全是所有工作前提与根本, 因而不论采用何种采矿技术, 都必须在安全生产的前提之下进行和改进。介于此, 在煤矿开采中, 对于采空区的处理一直以来都是极其关键而又相对不易处理的难题, 我们必须给予高度的重视。一旦出现采空区, 我们首先要冷静, 需先进行加固, 再行处理, 以免影响后续工作;其次, 低碳问题。伴随社会发展, 保护好环境的大时代背景下, 也牵引着煤矿开采向着绿色低碳方向发展。而目前实际中也已有保水开采技术、洁净煤技术及三下采煤等绿色开采技术被运用于实际煤矿生产中。但运用绿色新型技术同时, 也存在和出现了一些问题。这就需要我们深入探讨低碳绿色开采技术相关问题及其发展方向, 以更好开采矿资源。

5 结束语

在采矿作业时, 革新采矿工艺技术一方面可以提高煤矿生产效率与质量, 另一方面可在很大程度上让工作人员的安全得到保障。因而我们应学会在一些常规煤矿开采方法如崩落开采、空场开采及填充开采等基础之上, 借助先进科技不断改进采矿工艺技术, 保障采矿经济效益的同时实现低碳绿色, 促进国内煤矿开采工作迈向新的阶段, 更好更充分地发挥煤炭资源在国内经济发展的作用。

摘要：高效采矿对保护生态环境、对煤矿业的可持续发展起着积极的作用, 不容我们忽视其意义非凡;高效采矿可相对的提高煤炭的采出率, 利于我们更好更合理的利用现有资源。目前, 我国煤矿资源有限, 但是对它的需求量是有增无减, 这就迫使我们不得不提高我们开采的有效性, 以此来提高我们对有限资源的更好更合理得使用。本文简要的分析我国高效采矿的工艺技术, 望能给工作者提供一些积极的帮助。

关键词：煤矿,开采,技术,高效

参考文献

[1]陈田林.我国采矿技术的现状及发展趋势[J]技术与市场, 2011, 6 (07) :84-85.

[2]倪忠军.浅谈井下采煤技术的合理选择[J].现代矿业, 2011, 11:133.

[3]韩军.煤炭采矿技术的应用于发展[J].现代工业经济和信息化, 2012, 9:88-89.

高效采矿 篇3

1 简述神东公司采矿设备现状

神东公司在内蒙古、山西和陕西几个省均有矿井业务, 自1985年建立至今, 已经具备矿井十九处, 总产煤量2亿吨以上。其自1994年应用高产高效的采矿技术以来, 新型采煤设备器械通过多年的应用, 大约有一半的采煤设备步入了后寿命期。伴随采煤的继续进行, 步入后寿命期的采矿设备依然会持续提升, 最后会保持大约6/10。例如, 神东公司的采煤机设备共有20台, 其中11台设备步入了后寿命期, 次年就会提升到15台[1]。

2 简述采矿设备后寿命期

高产高效矿井采矿设备的寿命期可以分成物质寿命、技术寿命、折旧寿命以及经济寿命几个时期。以下对其进行具体的分析: (1) 采矿设备的物质寿命就是采矿设备自全新时期的应用至已经无法继续应用的整个时期。能够借助维修的方式提升采矿设备的物质年限, 可此类使用寿命提升方式在经济方面来讲未必科学; (2) 采矿设备的技术寿命就是设备自出现至因技术磨损遭到淘汰的整个阶段。采取科学技术改善能够提升采矿设备的技术寿命; (3) 采矿设备的折旧寿命就是采矿设备折旧程度为0, 总共经过的时期, 其和采矿设备的物质寿命存在差异。近些年, 我国对采矿设备折旧年限的要求没那么严格了, 均交给企业基于自身实际状况来明确; (4) 采矿设备的经济寿命就是基于其应用成本来明确的使用寿命, 该使用年限往往是根据企业整体年度最低成本来明确, 就是采矿设备自最初应用至年度最少成本经过的周期。其往往是最优更新时机的决策凭据。该研究所指的采矿设备后寿命期就是采矿设备的物质寿命周期中的后1/3阶段, 以及采矿设备高出寿命阶段或者设备技术寿命内作为行业内相对落后而被淘汰的采矿设备的作用阶段[2]。

3 高产高效矿井采矿设备后寿命期的几类问题

在采矿阶段, 应用高产高效的矿产开采技术重点依赖高效的设备机械。但在长期的应用过程中, 已经有50%左右的采矿设备步入后寿命期。由于矿井采矿的持续性, 设备则会先后有越来越多的设备步入后寿命期。其中, 高产高效矿井采矿设备后寿命期的应用和管理依然有如下几点问题, 如果不及时应用切实合理的对策消除此类问题, 必定会导致采矿设备的成本提升。其包含的几类问题为: (1) 采矿设备的配套不够科学, 设备的使用成本提高。因单个或者多个采矿设备的损坏, 导致总体配套采矿设备的均衡性受到影响。煤矿开采的设计方面几乎都是采取单系统生产方式, 综采面→顺槽胶带设备→运输设备→地表煤炭洗选部分→装车体系。如果任何流程发生了问题, 全部流水线都要遭到影响而停止。单一开采设备的故障发生率对整个设备系统的开采稳定性和高效性均有直接的影响; (2) 开采设备严重老化问题。开采设备的高故障发生率, 设备中的机械构件、液压部分以及电子器件在应用阶段会渐渐出现老化问题, 且大多数的机械构建存在较强的时效特点。因此, 在采矿设备后寿命期的故障发生率极高, 此类故障还多发在重点薄弱部分, 具备很强的集中性; (3) 采矿设备保养维修方面的技术水平较低, 设备出现故障产生的影响更严重。在设备的应用阶段, 开采设备没能获得优良的保养和维修技术保障, 造成设备故障产生影响的时间更多, 开采设备开采成效持续下降。传统的保养和维修技术已经很难保证设备在后寿命期的基本需要, 维修技术水平低下是设备后寿命期需主要消除的一类问题。此外, 因采矿设备的使用周期太长, 最初的设备生产商极有可能已经停止了该设备构件的生产工作。如果开采设备的构件出现损坏问题, 就难以购买到相应的构件进行更换。在缺少完整的配件与支撑的前提下, 导致采矿设备存在的问题很难获得及时有效的消除[3]。

4 提升高产高效矿井采矿设备寿命的对策分析

提升高产高效矿井采矿设备寿命可以节约采矿企业的新设备采购成本, 提升经济效益;可以在设备改进的过程中, 积累经验, 完善采矿设备的管理和使用, 对采矿企业具备非常关键的意义。

4.1 科学配置各种系统资源

科学有效的配置各项资源, 对全部采矿设备的优越性有效的进行研究和改善, 保证他们的均衡性。采取有效措施切实消除对采矿设备功能充分发挥产生影响的问题, 保证采矿设备使用功能的充分发挥, 使全部采矿设备在科学的资源配置中, 保证其生产力, 进而构成科学高效的开采系统, 最大程度发挥开采设备的开采能力。目前, 大部分矿井的开采设备均处在后寿命期, 采矿设备的总体资源配套也出现了诸多缺点, 且非常不健全。煤矿企业对开采系统进行改造, 可以提升采矿能力, 提升开采成效, 并且可以切实消除安全风险。通常包含了对地表运输体系的优化改进和更换运输带的方式。另外, 也运用了先进的信息技术对运输控制体系实行了优化, 进而满足了系统联网的基本需求。通过科学配置资源和对各种开采体系的优化改造工作, 能够切实提升矿井的生产力, 提升开采量。比如, 神东公司在乌兰木伦镇的煤矿投产之后, 主系统始终为异常开采状态, 早期的开采能力只有大约每天5000吨~8000吨。但之后企业先后对煤矿开采的主要流程实行了十几次优化改造, 主要包含:对地表旁路运输体系的改造, 增加地表回煤体系, 更换运输胶带, 增加地表储煤体系与块煤生产体系, 改造优化煤炭运输控制体系, 且进行了系统联网, 增加了矿井井下开采监控体系等先进科学技术, 切实消除了传统的开采设备配套的各项缺陷。通过逐年的持续健全, 该煤矿单日产煤高达24000吨, 并逐步变成具备年产500万吨煤炭开采水平的大型煤矿[4]。

4.2 对采矿设备的总体性能进行改造

为切实提升单一采矿设备的运用性能与开采成效, 则需对设备总体性能实行优化改造, 进而弥补系统配套中存在的缺陷, 进而提升开采系统的开采效率。针对采矿设备后寿命期的技术与性能的优化改造主要是针对处在后期技术寿命的设备, 比如, 液压支架、设备机冷却系统、采矿安全防护体系、支架电液控制系统、运输胶带系统开关和变电站的馈电系统。把此类采矿设备的改进当成整体改造工作的核心, 针对这些设备性能实行总体改进, 切实消除了此类采矿设备后寿命期出现的各类缺陷, 节省了大量的保养和维修经费, 使企业得到了更多的收益。近些年, 神东公司对乌兰木伦镇煤矿的进入后寿命期的开采设备陆续实行了相关的技术改造, 其中包含:ZY6000-22/45型液压支架技术、WS1.7型液压支架、6LS-03型采矿设备冷却设备与防护设备、3×315顺槽胶带机以及1500千瓦高低馈电系统。此类技术改进均切实有效的消除了煤矿开采阶段的各类缺陷, 节省了大量成本, 获得了优良的成效[5]。

4.3 对从外国引进的采矿设备实行国产化改进

针对那些从国外引进采矿设备中的大型构件, 为切实节省使用的成本, 确保各类构件有充足的供应渠道, 能够对采矿设备实行国产化改进, 进而提升采矿设备的使用年限, 并可以更有效的减少由于相关技术支撑而导致的采矿设备使用风险。实行采矿设备国产化改进的主要设备为:顺槽胶带机的液压设备、液压支柱以及顺槽胶带机的减速设备等部分。借助对此类国外引进采矿设备的国产化改进, 可以切实延长采矿设备后寿命期的生产能力, 进而提升采矿效率。

从上述对采矿设备后寿命期的应用和管理不难发现:首先, 提升单一采矿设备的物质寿命与应用价值能够对整体开采系统实行合理的调节和改进。由于单一采矿设备超负荷工作会造成开采设备的使用寿命大幅降低, 进而提前报废, 最终对总体开采设备的使用年限产生影响。对于开采系统的调节和改进需保证其总体处在稳定的生产状态, 方可实现预期的需求;第二, 对开采设备性能实行改进可以切实提升其技术寿命。比如, 针对单一开采设备中的某个大型构件进行改造, 提高了单一设备的性能则可以提高总体开采设备的性能。但对开采设备局部遭到损坏的构件进行维修, 则可以切实提升开采设备的总体使用年限;第三, 针对从国外引进开采设备的大型构件实行国产化改进, 一方面能够对开采设备的结构实行具体的剖析研究, 另一方面可以切实降低维修周期和开采成本, 最后提升开采设备的经济寿命;此外, 对处在后寿命期的开采设备实行合理的应用和管理, 能够很大程度提升开采设备的使用年限, 节省采购新开采设备的成本, 节省开采成本, 提升企业的经济效益, 最终提高企业的市场竞争力。

5 总结

对高产高效矿井采矿设备后寿命期实行科学有效的应用与管理具备非常关键的意义。通过对采矿设备进行国产化改造、科学有效的调节生产体系以及科学配置资源的方式可以切实提升采矿设备的使用年限, 节约采购采矿设备的资金成本, 进而节省总体开采成本, 提升企业的经济和社会效益, 最终提升企业的市场竞争能力。

摘要：由于我国社会经济的飞速发展, 对矿产资源的需求量持续增加。随着采矿技术的不断进步, 高产高效的采矿技术必然会变成主流采矿方法, 而高产高效的采矿工艺依赖高效的采矿设备。现以神东集团为例, 对高产高效矿井采矿设备在后寿命期的问题和对策进行研究, 力求为今后的相关工作提供可靠的参照。

关键词：高产高效,矿井采矿设备,后寿命期,对策

参考文献

[1]余节强.矿井机电系统新设备管理使用经验[J].城市建设理论研究, 2014, 19:27.

[2]翁翼飞.老矿区及资源整合矿井安全高效开采模式探讨[J].煤矿安全, 2014, 01:207-210.

[3]袁顺福.采矿设备大型化与智能化的应用研究[J].科技创新与应用, 2014, 14:122.