维普毕业设计文献综述引言近年来,随着我国经济的不断发展,我国的煤矿开采行业也有了长足的进步,虽然取得了进步,但是同世界上其他国家的煤矿开采工作进行比较,我国的煤矿开采行业依然处于发展过程中,还有着比较高的提升空间,我国煤矿开采工作的效率有待提高,相关工作的安全系数还有待提高,下面将主要对煤矿开采技术的发展及存在的问题进行研究,从而促进我国煤矿开采工作的进步与发展。
综合机械化采煤技术就是综合利用多种机械化的生产手段,更加高效的完成采煤工作各个环节的完整过程。
随着时代的发展和科学技术水平的不断提升,综合机械化采煤技术便应运而生,其在煤炭开采工作中的应用的优势特征明显:不仅在一定程度上提升了煤炭开采工作的效率,还大幅度降低了煤炭开采过程中的劳动强度,同时也大大提升了煤炭开采工作的安全性,在很大程度上提升了我国煤炭企业的综合竞争力。
1.井下采煤技术有以下几种:1.1普采工艺在当前井下采煤中,普通机械化采煤工艺是比较常用的手段,也是相对而言最为简单的工艺,其主要借助于一些适宜的采煤机械设备,实现对于井下煤矿的有效开采。
在普通机械化采煤工艺的应用中,一般主要涉及到了双滚筒以及单滚筒两种模式,可以较好实现落煤以及装煤操作,保障采煤效率得到提升。
1.2综采工艺在井下采煤中,综采工艺的运用相对于普采工艺能够表现出更强的高效性,机械化程度更高,能够实现井下采煤各个流程的机械化处理,有效降低了人力资源的参与强度,进而也就可以在保障井下采煤安全的前提下,提升采煤效率。
综采工作面是煤矿生产中最为先进和复杂的长壁式采煤工作环节,其普遍存在于环境、坡度稳定且断层少的煤矿。
长工作面设计和两台采煤机是进行综采需要的条件,两台采煤机的作用主要是在同一个刮板输送机上实现上下层同时作业。
当然,也可以在运输巷道内借助刮板输送机进行对拉式设计,完成同向输送。
1.3爆破采煤工艺在井下采煤中,借助于爆破采煤工艺也可以形成理想效果,尤其是对于一些机械设备难以直接操作的井下煤矿项目,能够在爆破后形成理想采煤条件。
结合爆破采煤工艺的具体应用进行分析,其一般主要涉及到打眼、放炮、装煤、运煤以及采空区、工作面处理等要点环节。
1.4连续采煤工艺在井下采煤中,连续采煤工艺同样也是当前较为先进的一类手段,其主要就是实现连续采煤机的不间断工作,促使破煤、装煤以及运煤得到更好优化,灵活运用伸缩输送机以及梭车等进行有效处理。
该工艺应用中同样也需要针对工作面进行有效支护,可以采取锚杆支护顶板方式,降低工作面出现坍塌和变形的几率。
在连续采煤工艺的应用中,结合具体工作环境条件,还可能实现煤柱的有效回收,进而更好提升其采煤经济效益。
2.井下采煤技术与采煤工艺对生产的影响2.1爆破采煤技术与工艺确定爆破技术对于空间的要求较大,具备易操作、适应性强等特点,因而在目前煤矿开采过程中依然有着较为普遍的应用。
在爆破之后利用人工进行装煤,采用机械化方式运煤,空间顶板支护方式主要为单体支柱支护。
这一技术投资成本虽然不高,相应的单体生产效率也不高,加上受到环境条件的限制,在使用范围方面受限较大。
此外,我国相关采煤政策规定,在井下条件无法使用机械开采前提下才允许采用爆破开采技术,所以爆破开采较为常用于地质条件复杂、以及有着较大倾斜度煤层开采过程。
2.2普通采煤技术和工艺确定成本因素是采煤技术选择考虑的关键因素之一,甚至对于采煤工艺的最终确定有着决定性作用。
煤矿企业选择普通采煤技术与工艺,主要出于对成本考虑,但其运用效果远远不如综合采煤技术与工艺应用优势明显。
对于地质条件多变环境,普通采煤技术及工艺具备较强灵活性,实践证明,单滚筒、双滚筒采煤机在复杂地质条件下运用效果较为明显。
尤其是将单滚筒采煤机滚筒设置与机械下部,可以有效利用下缺口提高装煤效率。
双滚筒采煤机工作面两面缺口都有着较好的装煤处理效果。
2.3综合采煤技术与工艺确定相较于普通煤炭开采技术工艺而言,低能耗、高效率、低劳动强度、少投入等,都是综合性煤炭开采技术工艺具备的明显优势,也因此获得较好实际应用效果。
再具体的操作方面,首先,在割煤操作上主要包括着破煤与装煤两个环节,其中可调高式滚筒采煤机是最为常用的割煤设备,有着较高的割煤效果。
其次,应确保运煤刮板输送机性能与采煤生产需求相配套,以确保较好地配合使用效果。
最后,对于工作面支护,主要包括及时支护与滞后支护,而后一方式主要应用在承受周期压力较大却又要求较高稳定性的顶板支护中。
滞后支护破坏程度控制在最小范围。
煤矿开采作业的智能化是煤炭产业发展的大趋势,是实现煤炭资源充分利用、提升矿井生产安全的必然要求。
矿井管理者应当重视对相关技术的研究,在生产中积极引进先进科学技术,在立足实际的基础上,将先进技术应用到生产回采作业中,在提升矿井作业效率的同时降低作业强度和作业风险,为矿井综合效益的不断提升提供坚实保障。
3.综采工作面设备选型合理及配套合理综采工作面设备选型合理及配套合理与否,对于建设高产高效高安全的矿井开采环境极为关键。
在涉及综采工作诸多设备中,采煤机、液压支架、刮板输送机是最为主要与关键的设备,唯有确保这些设备选型配套较高合理性,方可是设备生产效用得到充分发挥,确保矿井的安全建设与高效生产。
4.井田开拓为整个矿井和各水平开采进行的总体性的井巷布置、工程实施和开采部署,称之为井田开拓,在寿阳矿山地质和开采技术条件下,根据寿阳矿区总体设计的原则规定,对矿井开拓巷道布置和生产系统的技术方案作出抉择,对井田内各部分煤层的开采作出原则性安排,主要内容如下:4.1井田内的在划分,划分阶段,开采水平,采区,盘区或带区,确定水平高度,水平数目,水平位置标高和阶段斜长;4.2确定井筒(硐)位置和工业场地位置;4.3确定井筒(硐)形式、数目、功能、装备、断面、支护、深度(长度)和配置;4.4确定井底车场形势、能力、线路和硐室;4.5确定运输大巷和总回风道位置、数目、装备、断面、支护、方向和坡度;4.6开掘井筒(硐)、井底车场、主石门、运输大巷、总回风道、采区石门等为全矿或开采水平服务的开拓巷道;4.7确定各煤层、各采区、盘区或带区的开采顺序,采掘接替和配采方式;4.8确定并实施开拓延伸方案;4.9确定技术改造和扩改扩建方案。
5.采区优化巷道设计采区优化巷道设计就是要在确保矿井安全生产的前提下,根据现有机械装备及技术管理水平,通过优化设计,达到降低成本、安全可靠、提高效率的目的。
寿阳煤矿通过对采区原有巷道布置方案进行合理优化,简化了采掘工作面系统布置、运输环节,减少生产成本,降低了掘进率。
6.氧气对采空区的作用氧气在采空区运移分布的主控因素是压力极度造成的粘性流动以及浓度梯度趋势下的扩散运动,因此采空区的渗透率、氧气消耗及其扩散系数是氧气分布规律模拟中的关键参数。
采空区的渗透率主要受采动后应力分布的影响,Greed和Clark曾对采空区的渗透性进行了研究,认为采空区的渗透率取值在10-2~10-7之间,同时指出采空区边缘的渗透率要比中部大得多。
7.煤矿运输的使用现状分析矿井运输作为煤矿生产的主要环节,在运输系统和设备类型方面有较大改变和发展。
运输机械在煤矿各类机械设备中所占比例很大,其设备种类繁多。
在煤矿机电设备中担负主要运输任务的设备有:刮板输送机、胶带输送机、轨道运输设备、转载机等。
担负辅助运输的设备有:轨道运输车辆、单轨吊车、卡轨车、齿轨机车、胶套轮机车、无轨运输车等。
目前,在煤矿生产中,运输系统设计是否合理,运输机械选用是否配套,以及其技术的先进程度,安全可靠性如何,都是影响整个煤矿生产的重要因素。
现代化矿井的大型化、集中化、机械化和自动化,要求我们努力改进现有陈旧设备,研制和开发新型的矿井运输设备。
在煤炭生产和运输中,刮板输送机是主要输送设备,很大程度上决定了煤炭生产效率和效益。
尽管我国的刮板输送机装置不断优化改造,技术水平逐渐区域国际前列,但是相较于发达国家还有很大的差距。
尤其是刮板输送机的保护装置,主要是保障煤炭输送工作正常进行,部分煤矿企业由于过分关注企业经济效益,却忽视了设备的改造和维护,不可避免的增加刮板输送机故障几率,影响到企业的整体生产效率和效益。
新时期积极推动刮板输送机保护装置改造升级十分必要,便于提升刮板输送机整体使用性能,指导后续相关生产活动高效有序进行。
8.通风技术与安全煤矿通风需对应的通风系统来支撑。
通过运行矿井通风系统,能够在矿井中导入新鲜空气,保证矿井内部空气流通,并稀释矿井内可能存在的有毒气体,使其浓度降低,从而保证矿井内作业人员的生命安全。
矿井通风系统的应用还为作业人员提供了足量的氧气,使其一方面不至于因人员过多而缺氧,另一方面能够调节矿井内部的温度效应及空气密度,为作业人员创造一个相对较好的作业环境,并保证安全生产。
但是因矿井开采环境的不确定性、多变性及复杂性,无形中提升了矿井通风难度,因此在实际通风管理中,往往会因一些简单的细节问题而影响整体的矿井开采工作,并埋下安全隐患。
因此矿井开采单位在通风管理过程中应当有意识地把握其中的关键、主要因素,分析矿井具体的通风状况,并以此为基础进行通风系统的完善,避免安全生产事故的发生。
然而,煤矿开采通风技术与安全技术的应用并未跟上行业市场环境快速发展进程,经对实际技术运用情况进行分析发现主要受以下两点因素影响,导致矿井开采作业环境存在诸多安全隐患。
煤矿开采工作开展的安全性,需与工程所处的地质环境、实际建设环境进行结合,以使通风技术与安全技术运用能够满足作业环境安全稳定的控制需求。
事实证明,只有这样,才能保证煤矿开采作业的安全性不受瓦斯与粉尘等有害物质的影响,进而提高工程项目生产建设的产量。
故而,相关建设者应将上述分析内容与科研结果更多地运用不同开采条件的煤矿工程,进而提高生产建设的资源产量。