郝 永
(華潤天能徐州煤電有限公司,江蘇徐州221136)
我國的煤礦開采有著非常悠久的歷史。根據史料記載,自宋朝起我國的采礦工藝相對來說已經比較成熟了,可見我國的煤炭開采技術基礎非常深厚。然而時代變遷以及經濟的發展促使煤礦開采技術不得不面對嶄新的經濟建設,進行創新研究。煤礦采礦業要想取得高效高采的成績,一定要建立健全一系列完善的技術理念,且煤礦開采人員能夠采用新的正確的開采技術。如今采礦工藝的發展方向比較多元化,其發展的前提基礎是保證工作的單產與高產,進而提高煤礦開采技術。
現今煤礦工程的開采工作面條件非常復雜,頂板破碎、煤壁片幫、淋水較大、底板松軟且有底鼓、斷層較大等一系列現象;采取鋪網裝頂、部分地段打超前峒等技術措施;懸頂片幫處打密集支護及木垛;淋水屬于裂隙水隨著開采的進度將會消失;底板松軟已進行穿鐵鞋加強支護,對底鼓進行破底保證采高及安全出口;斷層處頂板破碎嚴重且有淋水已打密集支護,根據現場實際制定安全技術措施。
1)采取硬頂板和硬煤層的現代開采技術。硬頂板技術是指一項用來研究埋深淺和低壓小的控制技術,它借助巖層的定向水力壓裂以及傾斜頂板等諸多快速處理技術,確保隨時隨采隨冒,定期將頂煤的回收率提高,通??梢越Y合步距垮落,這樣不僅可以頂煤迅速破碎,還可以確保生產的安全。硬頂煤控制技術也涵蓋高壓注水壓裂技術與頂煤深孔的爆破處理技術。由于該技術屬于冒放性比較差、塊度又比較大的綜合型開采技術,所以加強這項技術的研究不僅便于頂煤的破裂及頂板的控制,還能促使放頂煤新型液壓支架的安放,從而達到科學合理。
2)采取緩傾斜薄煤層開采技術。這項技術主要用來開發具有體積小、功率大且較為高效可靠特點的薄煤層開采和刨煤機,并且還要研制煤機綜采液壓支架。另外還要研究關于薄煤層開發時的一系列配套技術以及高效開采技術,這樣才能從根本上確保煤礦工程開采的安全性。
3)緩傾斜厚煤層需采用一次性開采技術。這項技術側重加強直接結果的強度,以免出現滑到等現象,還能避免頂梁焊縫出現開裂以及四連桿變形現象,并且它還能有效防止嚴重千斤頂等現象的出現,從而將其可靠性提高。
4)采取深層井開采技術。相對而言,該技術主要指煤層開采過程中礦壓的控制、沖擊低壓的防治、瓦斯及熱害的治理、深井的通風和井向的布置等多個方面。在這里需要著重研究的是深井圍巖的狀態以及應力場的分布特點;深井場地的環境變化;深井巷道里面的快速挖掘和支護技術與設備;深井沖擊地壓的防治技術和監制監控技術、除此之外,還要采取深井高采高效技術與深井開采熱害處理技術。
大力推進數字化煤礦建設,是我國煤礦發展的必然要求。在數字化煤礦建設過程中,需要考慮安全、綠色、效率、經濟等多方面的因素。中國工程院院士古德生認為,“智能采礦”將是礦業未來發展的目標。然而,要實現“智能采礦”,需要煤礦發展過程中各個環節的緊密銜接,如礦山機械的智能化、控制系統的數字化、人員配備的高素質化等等。如此,由“智能采礦”概念牽頭,各發展環節協調配合,我國煤礦產業才能得到真正意義上的跨越式發展。作為煤炭能源大國,我國礦業發展的未來目標是實現“智能采礦”。
1)智能采礦是指在煤炭開采過程中,以開采環境數字化、采掘裝備智能化、生產過程遙控化、信息傳輸網絡化和經營管理信息化為特質,以實現安全、高效、經濟、環保為目標的采礦工藝過程。
2)據了解,實現智能采礦后,采礦作業的工人可由井下搬遷至室內,通過遙控指揮生產作業,不僅大量減少下井工人,最大程度地解決礦山生產安全問題,而且可以實現規?;_采,大幅提高勞動生產率,降低成本,提升企業的競爭力。
3)智能采礦還有助于技術隊伍的知識化,提高工人的技術素質,改善隊伍結構和工資待遇。
4)受礦業在國民產業中定位等體制因素的影響,礦業發展一直較為落后,目前仍處在發展的初期階段。長期以來,我國煤礦企業形成了以中小企業為主,小規模的粗放開發模式,采礦裝備技術水平落后,礦業增長主要依靠要素投入,技術水平得不到提升等問題。因此,智能采礦的實現,還需要一個漫長的過程。
新形勢下社會的發展,科技的進步,使得煤礦開采技術取得了很大的發展。相關部門在加大煤礦工業發展的同時,還要提高對采礦工藝的重視,通過不斷研究新工藝、新技術,探索出適應中國煤礦事業發展的新型開采技術,以便為我國的煤礦開采事業做出貢獻,創造巨大的社會效益和經濟效益。
[1]吳愛祥,王洪江,楊保華,等.溶浸采礦技術的進展與展望[J].采礦技術,2012(3).
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