賀立岳
摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)對煤炭資源的持續(xù)依賴,煤炭資源開采深度不斷加深,開采環(huán)境更加復(fù)雜。如今,國家非常重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的平衡。煤礦企業(yè)必須在開采過程中選擇更綠色、節(jié)能、高效的開采技術(shù),在保證開采安全的基礎(chǔ)上提高開采效率,創(chuàng)造更大的社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
關(guān)鍵詞:煤礦;采礦工程;采礦工藝;技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們在日常生活中對煤炭資源的需求也逐漸增加。煤炭開采工程是一項(xiàng)難度大、針對性強(qiáng)的工作,雖然許多煤炭開采企業(yè)都在不斷開發(fā)和創(chuàng)新煤炭開采技術(shù),但在開發(fā)和創(chuàng)新的過程中仍會存在一些問題。因此,煤礦公司應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展的實(shí)際情況和實(shí)際地質(zhì)條件,不斷優(yōu)化和完善煤礦開采技術(shù)和工藝,減少煤炭開采資源的浪費(fèi),提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。
1 采煤工程中采礦工藝與技術(shù)的重要性
隨著時(shí)代的飛速發(fā)展,煤炭的使用越來越多。由于煤炭是不可再生資源,煤炭資源總量日益減少。我國煤炭企業(yè)應(yīng)在煤炭開采項(xiàng)目中采用合理有效的煤炭開采技術(shù)和工藝,不斷提高煤炭開采效率,降低煤炭資源的資源消耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。此外,對于中國的許多小型煤礦公司來說,煤礦工程是非常危險(xiǎn)的。由于小煤礦公司資金不足,設(shè)備不完善,小煤礦公司在煤礦采掘過程中,尤其是在地質(zhì)復(fù)雜、氣候惡劣的地區(qū),無法充分保障相關(guān)人員的生命安全,這就要求小型煤炭開采企業(yè)在煤炭開采過程中采用有效的煤炭開采技術(shù)和工藝,以提高煤炭開采的效率和安全性。
2 煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)
2.1露天采礦技術(shù)
露天開采技術(shù)是一種比較原始的開采技術(shù),露天開采技術(shù)的操作過程也比較簡單。一般來說,這種施工技術(shù)是通過一些特定的方法去除礦產(chǎn)資源上的覆蓋物,然后獲得覆蓋物下層所需的礦產(chǎn)資源,簡單的施工方法需要在施工過程中投入較少的資金和精力。這種采礦技術(shù)節(jié)省了人力、物力和財(cái)力,受到了許多采礦企業(yè)的青睞。因此,它得到了廣泛的應(yīng)用。在利用這種開采技術(shù)開采煤炭資源時(shí),有許多事項(xiàng)需要注意。采礦前,應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查,以明確作業(yè)范圍的大小。只有在圍巖相對穩(wěn)定,工作面范圍足夠?qū)挼那闆r下,才能采用該開采技術(shù),否則可能發(fā)生塌方等情況。
2.2空場采礦技術(shù)
空場采礦技術(shù)在應(yīng)用過程中不需要過多的前期投資,操作簡單,采礦效率高。它是許多煤礦企業(yè)選擇的通用采礦技術(shù)之一。在實(shí)際開采前,工作人員必須對礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面調(diào)查,詳細(xì)分析煤層分布情況,然后以開采方式開采原煤??請霾傻V技術(shù)在采礦過程中需要對采空區(qū)進(jìn)行回填,從而最大限度地保證了采礦安全。然而,空場采礦技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在一些缺陷。例如,無法獲得更準(zhǔn)確的煤層分布,這將導(dǎo)致開采過程中采區(qū)空間和礦柱的比例分布不平衡;在回收礦柱時(shí),過大的爆破力也會對巖層的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。這也要求煤礦企業(yè)在開采過程中結(jié)合礦區(qū)的實(shí)際情況,制定更加完善的空場開采技術(shù)建設(shè)方案。
2.3崩落采礦技術(shù)
在巖層易坍塌或礦層易坍塌的礦區(qū),采用崩落采礦技術(shù)可以有效地提高開采效率,最大限度地保證開采安全。目前,放頂煤開采技術(shù)在開采過程中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。在具體應(yīng)用該技術(shù)之前,工作人員還需要仔細(xì)調(diào)查煤礦的地質(zhì)構(gòu)造,詳細(xì)計(jì)算煤礦的巖石應(yīng)力,明確煤層的坍塌點(diǎn),充分控制煤層的坍塌強(qiáng)度及其對煤層的影響,正確控制采礦過程。但是,放頂煤開采技術(shù)的應(yīng)用將受到地質(zhì)構(gòu)造的限制。如果技術(shù)人員沒有事先進(jìn)行充分的分析,很容易產(chǎn)生一些風(fēng)險(xiǎn)因素,無法保證采礦安全。
2.4充填采礦工藝技術(shù)
眾所周知,煤炭資源的開采深度與開采安全和開采效率成反比,即開采深度越大,安全系數(shù)和開采效率越低。為了最大限度地保證安全開采,在開采過程中必須對采空區(qū)進(jìn)行回填。充填采礦技術(shù)可以有效地避免地表巖層的坍塌,利用支架和充填材料科學(xué)地控制地壓,最大限度地減少圍巖坍塌和地表沉陷。在應(yīng)用過程中,技術(shù)人員應(yīng)充分掌握地壓信息、圍巖安全系數(shù)和塌方可能性,確保充填采礦技術(shù)發(fā)揮最大價(jià)值。隨著礦井的加深,采空區(qū)面積將繼續(xù)增加。為了最大限度地保證作業(yè)安全,技術(shù)人員需要提前規(guī)劃回填方案,避免回填不及時(shí)造成地表塌陷。但回填作業(yè)也會遇到一些問題:一是回填作業(yè)施工難度大,不僅要面對復(fù)雜的施工環(huán)境,而且要在某一區(qū)域回填完成后才能在同一區(qū)域進(jìn)行下一次回填作業(yè),回填速度慢。其次,回填作業(yè)需要大量回填材料。這些回填材料會增加煤礦企業(yè)的成本,給煤礦企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展帶來一些不利影響。這就要求技術(shù)人員對充填采礦技術(shù)進(jìn)行深入分析,研究更多可替代的充填材料,優(yōu)化充填工藝,降低充填成本,提高充填效率。
2.5巖體加固技術(shù)的應(yīng)用
由于外界氣候因素、技術(shù)設(shè)備型號和地質(zhì)條件的干擾,將對礦區(qū)巖體穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的不利影響。為了有效解決這一問題,工作人員應(yīng)借助錨索工具,對危險(xiǎn)地段進(jìn)行加固,這就是我們所說的巖體加固技術(shù)。根據(jù)巖體的蠕變曲線,采取了合理的措施。在進(jìn)行具體的采礦作業(yè)時(shí),一般在采用巖體加固技術(shù)時(shí),將充填工藝與露天工藝相結(jié)合,以鞏固采礦工程施工的安全性和穩(wěn)定性。巖體加固技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用主要體現(xiàn)在注漿法和支護(hù)法兩個(gè)方面,對破碎巖體和流沙巖體的加固效果尤為明顯。
2.6溶浸采礦技術(shù)的應(yīng)用
溶浸開采工藝主要依據(jù)化學(xué)原理,在合理分析礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)和分布的基礎(chǔ)上,配置相應(yīng)的化學(xué)溶浸液,將其注入礦層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),達(dá)到固態(tài)礦物液態(tài)化的目的。與固態(tài)礦產(chǎn)資源相比,液態(tài)化礦產(chǎn)資源的采集方式更加廣泛,開采成本相對較低,可以有效提高其開采效率,帶來豐富的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合液態(tài)資源的具體開采工作,可以大大改善對地層結(jié)構(gòu)的破壞,減少礦產(chǎn)資源開發(fā)對周邊環(huán)境的負(fù)面影響,充分滿足當(dāng)前國家倡導(dǎo)的環(huán)保理念。
綜上所述,在我國可持續(xù)發(fā)展的大背景下,煤礦企業(yè)逐漸引起社會各界的關(guān)注,在復(fù)雜開采環(huán)境的前提下,對工藝技術(shù)提出了新的要求,以確保安全生產(chǎn),穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展煤炭開采業(yè),以滿足社會各界對煤炭資源的需求。
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