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煤矿采矿技术应用现状及改进技术探讨

 
来源:采矿技术 栏目:期刊导读 时间:2021-04-01
 
如今,经济的发展已经由人力推动经济变为智力推动经济,煤矿行业作为我国的基础支柱产业更是如此。在新型市场经济体制下,如何发挥发展我国煤矿行业,如何对我国煤矿资源进行可持续性的开发,已经成为亟需解决的问题。传统煤矿采掘普遍存在技术含量低、资源浪费严重、专业技术人员缺乏的问题,在学习国内外各地区煤矿行业的新技术同时,关注矿区人民生活、保障采矿工作者福利也是需要努力研究的方向。希望本文能为大家提供一些新的思路与方法。 一、煤矿采矿技术应用现状分析 (一)煤炭的用途 煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占76.0%和68.9%。 煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为两大主要用途: 1、动力煤: (1)发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电。 (2)蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右 (3)建材用煤:约占动力用煤的10%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等; (4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%; (5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20% 2、炼焦煤;炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。 3.煤化工。煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工,使其转化为液体产品(液态烃类燃料,如汽油、柴油等产品或化工原料)的技术。 (二)煤矿行业生产结构分析 煤矿行业由于所处体制不同,在技术、材料准备、人员任用、工作环境等多方面均有不同的表现。按现有的所有制来划分,我国的煤矿分为乡镇煤矿、地方国有煤矿、国有重点煤矿三种。由于我国面积广阔,煤炭储备地遍布各处,随着各地区经济能力的高低不同,煤矿行业生产结构多样化持续了相当长的时间。在煤矿的开采方法上,我国不仅有世界先进水平的综合机械化的高产和高效矿井,也有比较原始和落后的人工开采方法,主要为半机械半自动综合采煤方式。 (三)煤矿行业生产安全问题依然严峻 我国煤矿行业在2005年产能21亿吨死亡近6000人,百万吨死亡率为2.836。2009年死亡降至2631人,百万吨死亡率降至0.892。2010年死亡2433人,0.798,但由于世界水平是0.05-0.1,国际认为:中国采矿业是世界上最危险行业之一。 出现这些问题说明安全监管存有重大隐患。首先安全意识差,安全培训走形式;其次,事故责任人处理不到位;再次,监察处罚深入程度差;法规不配套没有处罚细则 。 二、煤矿采矿技术的改进技术分析 遇到岩层整体较软时,可采用经济切割法,即先从底部割,然后一层一层向上割。遇到岩层软硬不均时,可先截割较软岩石,再截割较硬岩石;顶板较差时,可从上往下依次截割;顶板较好时,可从下往上依次截割。 (一)巷道掘进中线控制技术 1、中心线、腰线在掘进巷道中作用中心线是巷道掘进方向的基准线。一般巷道中心线标注在巷道顶板或支架上。腰线是指示巷道坡度的基准线,一般标注在巷道侧帮或支架上,一般距离巷道底板或永久轨道面以上1米为准。 使用激光定向仪时,一般安装在距离工作面100米以外,围岩较好、巷道顶板上的中心线位置,然后将定向仪对中调平,光束中心在工作面岩壁上形成一强亮光点,即为中心位置。根据中心线的高度可确定腰线位置。 2、使用和延设巷道的中心线 中心线的使用和延设最简单、方便的办法为拉线法。如图所示,在原中线的1点上系线绳,拉到工作面4点上,同时在原中线2、3点上挂垂线,在4点移动线绳,使所拉线绳与2、3点挂垂线相切,此时,4点即为巷道中心线位置。 (二)巷道拨门中腰线控制施工技术 已知确定要素:巷道拨门方位角β;巷道拨门点;其位置要求:一般设置三点,且三点呈线;同时,进行校线,进行校验。校线时,进行反方向校核,减少误差,提高精度。设计放大平面图。包括平、剖面图以及点位的要求。施工方法:第一,仪器法;第二,罗盘法。 1、中线控制技术 (1)、瞄线法:即用矿灯按照前方原中线方向照射前方,眼睛紧跟原中心方向进行瞄线校核的方法,该方法较为简单,操作简便,普遍使用,但精度不高,误差较大。 (2)、拉线法:即在原中线1、2、3点的基础上沿巷道施工方向进行拉线,使原中线与现需要设置的中心方向一致相切。要求:拉线与延长的点线相切方可。 (3)、激光法:使用激光仪器进行定位中线的方法,即激光法。该方法较普遍,科学,而且测控精度较高,误差较小,是较为理想的方法。 2、腰线控制技术 (1)腰线控制巷道坡度,并在巷道施工技术中占有重要位置。 其方法有两种,一是普通方法,即使用水平管子进行渡出要控制的坡度高低差数据,进行有效简便的控制技术。例如:巷道设计坡度为5‰,意思是巷道向前施工10米,前方施工迎头向上抬高50mm,使用水平管子渡出50mm的高度,要求以基准点为原则和标准进行,确保测控精度。 另一种是激光仪器控制法,即使用激光仪进行控制巷道坡度的方法。该方法较普遍,科学,而且测控精度较高,误差较小,是较为理想的方法。 延长腰线的要点:使用拉线法延设中、腰线时,每次必须选3个点以上原线点,并应校正无误后,方可沿线。另外,还有一种叫描线法(也叫照线法),它是先将地测部门给的一组中线2—3个点(看线前校对准确)用线绳系上小的岩块垂下,掘进工作面一人用一段短线绳系一小岩块垂放在迎头用矿灯照着,按照瞄线人的灯光指挥而移动,当迎头的线绳与后面的一组中线互成一线时,这时工作面的线绳的位置即为巷道中线的位置,立即做下记号即可。 (三)激光指向仪的应用。 (1)、工作面上的激光点必须在巷道中线上,保持与巷道顶板一定距离的位置上,也可以叫做掘进断面上的原点,以此点为标准衡量其它一切。 (2)、检查掘进断面尺寸,就是以激光点或中线为基点(或基线),对应检查与作业规程中的断面尺寸数据,是否相符;同时还可以在工作面上画出掘进断面轮廓线。并且能直接检查中线、腰线偏不偏。 (3)、为使用钻眼布孔仪提供基点。 结语 煤矿行业的发展是我国社会主义发展的重要一步,完善的人才队伍建设、科学的使用现代化煤矿专业技术进行采掘、政府加强监督检查的力度等,无论从哪个角度,都将对我国煤矿行业的发展产生深远的意义。我国煤矿行业在合理利用新技术、新设备的同时,也要有可持续发展的战略思想,保护资源、合理开发才是长远之计,也是新型煤矿技术的应用目的。 如今,经济的发展已经由人力推动经济变为智力推动经济,煤矿行业作为我国的基础支柱产业更是如此。在新型市场经济体制下,如何发挥发展我国煤矿行业,如何对我国煤矿资源进行可持续性的开发,已经成为亟需解决的问题。传统煤矿采掘普遍存在技术含量低、资源浪费严重、专业技术人员缺乏的问题,在学习国内外各地区煤矿行业的新技术同时,关注矿区人民生活、保障采矿工作者福利也是需要努力研究的方向。希望本文能为大家提供一些新的思路与方法。 一、煤矿采矿技术应用现状分析 (一)煤炭的用途 煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占76.0%和68.9%。 煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为两大主要用途: 1、动力煤: (1)发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电。 (2)蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右 (3)建材用煤:约占动力用煤的10%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等; (4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%; (5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20% 2、炼焦煤;炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。 3.煤化工。煤炭液化是把固态状态的煤炭通过化学加工,使其转化为液体产品(液态烃类燃料,如汽油、柴油等产品或化工原料)的技术。 (二)煤矿行业生产结构分析 煤矿行业由于所处体制不同,在技术、材料准备、人员任用、工作环境等多方面均有不同的表现。按现有的所有制来划分,我国的煤矿分为乡镇煤矿、地方国有煤矿、国有重点煤矿三种。由于我国面积广阔,煤炭储备地遍布各处,随着各地区经济能力的高低不同,煤矿行业生产结构多样化持续了相当长的时间。在煤矿的开采方法上,我国不仅有世界先进水平的综合机械化的高产和高效矿井,也有比较原始和落后的人工开采方法,主要为半机械半自动综合采煤方式。 (三)煤矿行业生产安全问题依然严峻 我国煤矿行业在2005年产能21亿吨死亡近6000人,百万吨死亡率为2.836。2009年死亡降至2631人,百万吨死亡率降至0.892。2010年死亡2433人,0.798,但由于世界水平是0.05-0.1,国际认为:中国采矿业是世界上最危险行业之一。 出现这些问题说明安全监管存有重大隐患。首先安全意识差,安全培训走形式;其次,事故责任人处理不到位;再次,监察处罚深入程度差;法规不配套没有处罚细则 。 二、煤矿采矿技术的改进技术分析 遇到岩层整体较软时,可采用经济切割法,即先从底部割,然后一层一层向上割。遇到岩层软硬不均时,可先截割较软岩石,再截割较硬岩石;顶板较差时,可从上往下依次截割;顶板较好时,可从下往上依次截割。 (一)巷道掘进中线控制技术 1、中心线、腰线在掘进巷道中作用中心线是巷道掘进方向的基准线。一般巷道中心线标注在巷道顶板或支架上。腰线是指示巷道坡度的基准线,一般标注在巷道侧帮或支架上,一般距离巷道底板或永久轨道面以上1米为准。 使用激光定向仪时,一般安装在距离工作面100米以外,围岩较好、巷道顶板上的中心线位置,然后将定向仪对中调平,光束中心在工作面岩壁上形成一强亮光点,即为中心位置。根据中心线的高度可确定腰线位置。 2、使用和延设巷道的中心线 中心线的使用和延设最简单、方便的办法为拉线法。如图所示,在原中线的1点上系线绳,拉到工作面4点上,同时在原中线2、3点上挂垂线,在4点移动线绳,使所拉线绳与2、3点挂垂线相切,此时,4点即为巷道中心线位置。 (二)巷道拨门中腰线控制施工技术 已知确定要素:巷道拨门方位角β;巷道拨门点;其位置要求:一般设置三点,且三点呈线;同时,进行校线,进行校验。校线时,进行反方向校核,减少误差,提高精度。设计放大平面图。包括平、剖面图以及点位的要求。施工方法:第一,仪器法;第二,罗盘法。 1、中线控制技术 (1)、瞄线法:即用矿灯按照前方原中线方向照射前方,眼睛紧跟原中心方向进行瞄线校核的方法,该方法较为简单,操作简便,普遍使用,但精度不高,误差较大。 (2)、拉线法:即在原中线1、2、3点的基础上沿巷道施工方向进行拉线,使原中线与现需要设置的中心方向一致相切。要求:拉线与延长的点线相切方可。 (3)、激光法:使用激光仪器进行定位中线的方法,即激光法。该方法较普遍,科学,而且测控精度较高,误差较小,是较为理想的方法。 2、腰线控制技术 (1)腰线控制巷道坡度,并在巷道施工技术中占有重要位置。 其方法有两种,一是普通方法,即使用水平管子进行渡出要控制的坡度高低差数据,进行有效简便的控制技术。例如:巷道设计坡度为5‰,意思是巷道向前施工10米,前方施工迎头向上抬高50mm,使用水平管子渡出50mm的高度,要求以基准点为原则和标准进行,确保测控精度。 另一种是激光仪器控制法,即使用激光仪进行控制巷道坡度的方法。该方法较普遍,科学,而且测控精度较高,误差较小,是较为理想的方法。 延长腰线的要点:使用拉线法延设中、腰线时,每次必须选3个点以上原线点,并应校正无误后,方可沿线。另外,还有一种叫描线法(也叫照线法),它是先将地测部门给的一组中线2—3个点(看线前校对准确)用线绳系上小的岩块垂下,掘进工作面一人用一段短线绳系一小岩块垂放在迎头用矿灯照着,按照瞄线人的灯光指挥而移动,当迎头的线绳与后面的一组中线互成一线时,这时工作面的线绳的位置即为巷道中线的位置,立即做下记号即可。 (三)激光指向仪的应用。 (1)、工作面上的激光点必须在巷道中线上,保持与巷道顶板一定距离的位置上,也可以叫做掘进断面上的原点,以此点为标准衡量其它一切。 (2)、检查掘进断面尺寸,就是以激光点或中线为基点(或基线),对应检查与作业规程中的断面尺寸数据,是否相符;同时还可以在工作面上画出掘进断面轮廓线。并且能直接检查中线、腰线偏不偏。 (3)、为使用钻眼布孔仪提供基点。 结语 煤矿行业的发展是我国社会主义发展的重要一步,完善的人才队伍建设、科学的使用现代化煤矿专业技术进行采掘、政府加强监督检查的力度等,无论从哪个角度,都将对我国煤矿行业的发展产生深远的意义。我国煤矿行业在合理利用新技术、新设备的同时,也要有可持续发展的战略思想,保护资源、合理开发才是长远之计,也是新型煤矿技术的应用目的。

文章来源:采矿技术 网址: http://ckjs.400nongye.com/lunwen/itemid-18950.shtml


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