煤礦井下采礦技術(shù)存在問題及優(yōu)化措施解析

樊綱

摘 要：自改革開放以來，井下采礦技術(shù)獲得了我國的快速發(fā)展，與過去的采礦效率相比提高了，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)了煤炭工業(yè)的快速發(fā)展。但在煤礦開采中，影響煤礦開采技術(shù)運(yùn)行的因素，作為煤礦開采方式之一，井下采礦技術(shù)需求較高。為了確保煤礦開采工作完成高品質(zhì)，高效率，仍應(yīng)結(jié)合設(shè)備技術(shù)，提高煤炭資源勘探水平，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在本文中，基于影響井下采礦技術(shù)的因素，分析煤礦井下采礦技術(shù)存在的問題，并根據(jù)研究提出相應(yīng)的可行優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：煤礦井下采礦技術(shù)；存在問題；優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）13-0160-02

1 煤礦井下采礦的現(xiàn)狀

1.1 地表塌陷

采礦采用開采方法，在礦井下的覆蓋巖，采礦洞穴用于填充上部空間的特征需要，導(dǎo)致地表沉降。開放式提取方法后，開采山藥。在巖體應(yīng)力再分配中，圍巖層周圍的空地區(qū)壓力應(yīng)力集中，腔室頂部，以及周圍巖石和移動(dòng)，柱頂變形和破壞以及移動(dòng)，屋頂塌陷，上部或強(qiáng)迫型巖石填充采礦-導(dǎo)致表面沉降。由于山頂塌陷和開采區(qū)崩塌，這將導(dǎo)致地球表面和植被破壞。

1.2 廢料排放

最終分析的煤礦開采系統(tǒng)是資源開采和廢物排放的過程。環(huán)境是廢物采礦活動(dòng)的主要來源?；靥畈牧显诿旱V井下采礦活動(dòng)中，粉塵和廢渣，廢石，對(duì)環(huán)境造成極大的破壞，約占工業(yè)固體廢物排放的85%。當(dāng)前的煤礦開采模式對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞，我國可持續(xù)發(fā)展的要求不能滿足。

1.3 煤礦井下采礦過程中的煤炭資源自燃現(xiàn)象

自燃現(xiàn)象是指煤礦開采技術(shù)中應(yīng)用存在煤礦自燃現(xiàn)象的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的主要原因是由于煤炭資源在礦山運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中由于內(nèi)部資源氧化在加熱和冷卻過程中的后期現(xiàn)象導(dǎo)致煤資源的整體矛盾回波效應(yīng)，同時(shí)在各種元素的空氣中化學(xué)物質(zhì)的作用使得煤炭資源提高了整體的散熱效果使其表面溫度升高的煤炭資源最終達(dá)到煤炭自燃燃燒的關(guān)鍵點(diǎn)。簡(jiǎn)單來說，自然現(xiàn)象是指煤炭資源在空氣中氧化合物反應(yīng)引起的溫度升高，然后出現(xiàn)火焰燃燒的現(xiàn)象。

2 井下采礦技術(shù)

2.1 深礦井開采技術(shù)

隨著現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)的快速發(fā)展，深層開采一直比較普遍，許多煤礦開采深度已經(jīng)達(dá)到1000m，深井鉆井技術(shù)與一般煤礦開采技術(shù)相比要求更高，技術(shù)更嚴(yán)格，但由于深層采礦更為復(fù)雜，在采煤過程中，缺乏統(tǒng)一，完整的技術(shù)方法，提高煤礦開采的效率和安全性，礦山也應(yīng)對(duì)其周圍的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面分析。井下煤礦開采，礦山結(jié)合自身因素，如壓力和壓力影響方面的礦井通風(fēng)，冷卻，通風(fēng)系統(tǒng)的科學(xué)創(chuàng)新，擴(kuò)大礦井內(nèi)部的空氣體積，以達(dá)到目的內(nèi)部冷卻。為了進(jìn)一步防止氣體爆炸，不僅增加了空氣量，而且在井下采煤過程中注入了一定量的煤層水分，適度地挖掘了內(nèi)層的釋放，破壞了氣體的性質(zhì)，使確保其應(yīng)力在安全范圍內(nèi)。目前，我國深部礦山技術(shù)還有一些缺陷，需要不斷完善，在煤礦開采，試錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)原理，地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面作為深坑采礦為未來提出更多的理論依據(jù)，有利于技術(shù)的開發(fā)和完善，確保深礦區(qū)資源的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 井下采礦機(jī)械化技術(shù)

井下煤礦開采方法的改進(jìn)和創(chuàng)新對(duì)煤炭開采具有重要意義?，F(xiàn)代煤礦的主要目標(biāo)是高效率，高產(chǎn)量，安全等，使現(xiàn)代科技與井下煤礦技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤炭技術(shù)多元化分層，建設(shè)與我國市場(chǎng)，具有一定的采煤方法和技術(shù)特點(diǎn)。目前，我國參與了埋地深埋井下煤礦機(jī)械化開采技術(shù)，高產(chǎn)收益的硬煤層開采技術(shù)，慢傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開采技術(shù)等。此外，為確保頂煤在一定距離跨越秋天，即從一定程度上保證了整個(gè)煤礦安全施工。對(duì)于頂煤用量較少，仍然需要使用全機(jī)械化開采的設(shè)備成套技術(shù)，并完成用于頂煤，頂煤植入和安全的目的的中斷。

2.3 井下氣化技術(shù)

煤礦井下氣化技術(shù)主要通過有效控制煤燃燒總結(jié)熱化學(xué)過程的影響，確保燃燒過程在受控過程中，最終實(shí)現(xiàn)煤礦井下氣化。這種技術(shù)屬于國際礦業(yè)技術(shù)的特殊性，本身具有“效益快，投資少，效率高，效率高，成本低”等特點(diǎn)，特別是對(duì)于地質(zhì)條件差的地質(zhì)條件，劣煤礦“三欠”在高端。根據(jù)渭河煤層發(fā)生情況的面積和未來煤層開采過程中的技術(shù)應(yīng)著重推進(jìn)。

3 井下采礦技術(shù)存在的問題

3.1 瓦斯事故

在現(xiàn)有煤礦災(zāi)害事故中，氣體事故風(fēng)險(xiǎn)較高，事故嚴(yán)重，最典型的是氣體爆炸事故，煤氣和煤是共生的，主要是通過吸附存在于煤層中，主要成分是甲烷。如果空氣中的氣體濃度在一定值，爆炸時(shí)暴露在火中，如果氣體直接排放到大氣中，溫室效應(yīng)很可能是CO2的21倍，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。

3.2 煤礦井下自燃發(fā)火

煤的自燃事實(shí)上是煤的氧化發(fā)展過程的放熱和熱損失的全部過程，如果發(fā)熱大于散熱，整個(gè)介質(zhì)熱積聚，溫度升高，自燃在結(jié)束。氧化合物和介質(zhì)熱產(chǎn)生主要用于煤，煤的溫度對(duì)煤的氧化速度較慢，而熱量的強(qiáng)度直接決定問題還沒有解決，使得煤礦火災(zāi)成為煤炭開采的主要災(zāi)難之一。中國大型和小型煤礦出現(xiàn)了自燃燃燒危險(xiǎn)礦山約占47%，大多數(shù)事故發(fā)生在礦點(diǎn)附近。因此，進(jìn)一步研究和分析井下煤礦自燃規(guī)律，采取切實(shí)可行的措施，加強(qiáng)全機(jī)械化工作面的生產(chǎn)安全，可以降低全機(jī)械化工作面的防火成本，減少損失。

4 井下采礦技術(shù)優(yōu)化措施

4.1 強(qiáng)化礦井開采地?zé)峥刂?/p>

井下采煤過程中，會(huì)有氣體或地?zé)幔黾泳虏擅喊踩?，也?yīng)給予礦井通風(fēng)處理。礦山開采，地?zé)釋㈦S著采煤溫度的升高，單純的通風(fēng)一直無法使礦山的熱量下降到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，也應(yīng)該在井下采礦中安裝空調(diào)，以達(dá)到冷卻的效果。井下空調(diào)安裝可分為兩種方式，分散和集中，主要是中央空調(diào)安裝在地面或底部，使人們的交通流暢更方便。分散式空調(diào)安裝主要是采礦工作面和采礦作業(yè)，更有利于采礦。分布式空調(diào)雖然成本低，安裝簡(jiǎn)單，制冷溫度低，但如果在采煤過程中長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)增加運(yùn)行成本，在煤礦開采中的應(yīng)用較少。如今，井下煤礦采用更集中的空調(diào)，不僅可以快速降低井下煤礦開采的溫度，而且可以通過制冷和空調(diào)，增加空氣量，與熱源隔離，改善通風(fēng)系統(tǒng)，如目標(biāo)，改善在高溫，高濕環(huán)境下的井下開采。

4.2 優(yōu)化巷道布置

巷道布置也屬于礦山設(shè)計(jì)中常見的問題，提高道路布局質(zhì)量可提高煤炭生產(chǎn)效率，提高煤礦安全性，煤礦開采更加合理。煤礦開采技術(shù)和方法的改進(jìn)，對(duì)道路布局提出了更高的要求?？茖W(xué)合理布局巷道可以提高采煤速度，優(yōu)化路面，但也應(yīng)該與采礦方法相匹配，提高通風(fēng)性能，減少道路巷道數(shù)量。此外，在道路布局優(yōu)化的同時(shí)，綜合采煤技術(shù)必須結(jié)合綜合隧道技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)礦井高效，高品質(zhì)生產(chǎn)。

4.3 掌握煤礦井下開采注意事項(xiàng)

在井下礦井，防止車輛擠壓，禁止游玩；通過井井有條，必須嚴(yán)格遵守“行人不駕駛，駕車人”；按照規(guī)定拿起水箱，按照命令，按照從上到下的順序排列；井下通過油門時(shí)應(yīng)注意安全，防止人員，關(guān)閉風(fēng)門，雙重密封風(fēng)門時(shí)，同時(shí)打開不允許；所有井下通風(fēng)設(shè)施，嚴(yán)禁損壞；礦山防塵設(shè)施嚴(yán)禁損壞；井下人員必須熟悉路線，避免救災(zāi)和公共知識(shí)和使用自救方法；在工作面事故處理單元，和現(xiàn)場(chǎng)人員接觸良好，關(guān)閉閥門關(guān)閉，并觀察頂部，狀態(tài)的狀態(tài)，有一個(gè)問題處理，在確定正確之前他們可以操作。

5 結(jié)語

總之，井下煤礦未來煤礦開采技術(shù)的主要發(fā)展方向，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)不斷完善新裝備，新技術(shù)，找出運(yùn)行中采礦技術(shù)的各種問題，優(yōu)化技術(shù)在同時(shí)，加強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)，減少煤礦安全事故，為煤礦開采創(chuàng)造良好的環(huán)境，促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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