矿井设计的发展趋势

发布 2023-10-14 15:25:05 阅读 6054

【摘要】煤矿在我国的作用不可小觑,当今科技经济发展的新形势下,煤矿开采技术也必须立足于开采技术的前沿。本文主要分析了我国煤矿开采的技术现状,跟踪开采产业的科技脚步,让未来的发展趋势越来越好。

【关键词】煤矿;开采技术;现状;发展趋势

一、引言 我国是能源大国,当然煤炭的资源十分丰富,产量和储量都居于世界前列,我国多地都有煤炭产地,截至2023年底,我国已探明的储量为7400多亿吨,其中可采储量达1600多亿吨。煤炭作为工业动力燃料,常用于发电、交通运输、冶金等方面;同时,它还是非常重要的民用生活燃料,我国农民占大多数,大部分的农民仍然把煤炭当做重要的生活燃料;另外,煤炭也是重要的化工原料,通过焦化、蒸馏等处理后,可以得到很多重要的化工原料及其衍生物,比如煤气、煤焦油、氮肥、农药、塑料、合成纤维等上百种产品,有些煤层含有镓、锗、铀等稀有或放射性元素,可供综合利用。可见合理地开发利用煤炭资源是十分重要的。

当然,事物都有两面性,煤炭的发热量不如石油高,并且运输不方便,并且煤炭在开采的和燃烧的过程中,容易造成环境污染。

我国的煤矿开采是一个传统工业,高科技的含量比较低。但现如今科学技术的快速发展,让我们懂得科学技术是第一生产力,可以有效的避免在煤矿开采中遇到的灾难。煤矿开采的技术和方法对于煤矿生产设备能力的发挥、生产成本和经济效益都有非常重要的作用,好的开采技术可以大大节省人力、劳力和财力,让利润成倍增长,有事半功倍的作用。

二、我国煤矿开采技术的现状

在我国,煤矿包括三种:乡镇煤矿、地方国有煤矿、国有重点煤矿,但我国的煤矿开采技术并不高,这些煤矿的生产技术水平仍然处于综合开采的水平,半机械半自动的综合采煤仍然是主流,因此为提高我国煤矿生产的销量,必须走高科技的集约化道路。

充填式控顶方法,在国内外都得到了广泛的应用和发展,这种方法对于开采煤矿后的地标环境的保护十分有利,也可以最大程度的减少开采时所造成的工作面灾害,但这种方法成本高、工艺复杂,因此没有得到广泛的使用。

煤柱式控制顶板法,广泛应用在坚硬顶板和坚硬煤层的情况下。而在我国北方中小煤矿中,通常使用房柱型、刀柱形、巷柱式的开采。这种方法简单易操作,成本不高,但煤矿的开采效率不高,不能实现综合机械化的开采,并且当开采空间和面积不断增大时,煤柱在大面积顶板压力下,强度不断降低,支撑能力也开始下降,就会出现严重的灾害,更有可能由瓦斯**引起的矿难,造**财损失。

随着科学技术的不断发展,我国也在传统的煤矿开采技术上得到了新突破和重大进展。各个部门的共同努力和作用,使得我国的煤炭产量得到连续几年位居世界首位的佳绩。我国的多数矿区都开始采用“三下一上”的采煤技术,即三下:

水体下,铁路下,建筑物下;一上:承压水体上。具体来说,就是在建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤,在建筑物下和铁路下采煤时,既要保证建筑物和铁路不受到开采影响而破坏,又要尽量多采出煤炭。

在水体下采煤和承压水体上采煤时,要防止矿井发生突水事故,保证矿井安全生产。当然,在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时,除要防止矿井发生突水事故外,还要保证它们不受到开采的影响而破坏。我国的“三下一上”采煤技术已经积累了很多宝贵的经验,很多方面都接近或者达到了国际先进水平,并且最近几年,在承压水体上采煤技术方面的研究也有很大突破。

三、我国煤矿开采技术的发展趋势

采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题,我国煤矿开采技术的发展趋势也要顺应国际变化,追赶世界潮流。未来一段时间,我国的煤矿开采的大趋势有深矿井开采技术、“三下”采煤技术、优化巷道的布置,从而减少矸石排放的煤矿开采技术。

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;“三下”采煤技术,需要提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表沉陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;减少矸石排放就需要完善现有的煤矿开采方式,在不危害环境的条件下,来实现煤矿开采效益的最大化。

我国的煤矿生产应该逐渐淘汰落后的生产设备,引进新型的采煤设备,向集成化、信息化、科技化、自动化的方向发展。同时还要研究煤炭地下气化的研究,这是一种新型的绿色开采工艺,有很高的利用价值。煤炭地下气化是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧,通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程,集建井、采煤、气化工艺为一体的多学科开发洁净能源与化工原料的新技术,其实质是只提取煤中含能组分,变物理采煤为化学采煤,因而具有安全性好、投资少、效率高、污染少等优点,被誉为第二代采煤方法。

对现代煤矿通风系统进行优化,新时期的中国的现代煤矿的通风系统不仅要结合平时日常中的通风工作的宝贵经验,还要实现“一通三防”,并且加强各方面通风工作的认识和管理从而形成一套完整的理论结合实际的通风系统。

除此之外,在煤炭的开采过程当中,必须时刻注重与生态环境的和谐发展。环境问题是很多国家都会遇到的问题,如果解决不好,宝贵的煤炭资源就不能可持续发展,还会严重的污染环境,地质生态环境等问题,实现煤炭资源的可持续发展。

四、结束语

煤炭资源在我国的能源中占有重要的位置,因此煤矿的开采必须适应时代的发展,关注现阶段的煤矿开采技术,在此基础上进行改进,实现有中国特色的煤矿开采的发展趋势。

参考文献 [1]魏学贵。现代采煤工艺探析[j].中国集体经济(下半月),2007,5

[2]郑炎荣。关于采煤方法的选择及应用[j].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,5

[3]郝俊牛。**我国煤矿开采技术的现状及发展趋势。

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