淺析煤炭企業(yè)高效采礦技術(shù)

吳開斌

內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010321

引言

煤炭是賦存于地下的非再生性化石能源資源，素有“工業(yè)糧食”之稱。我國是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，生產(chǎn)和消費(fèi)總量逐年增加。隨著人們的開采利用，煤炭資源越來越少。對此，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的高效開發(fā)和綜合利用，是企業(yè)調(diào)整煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換經(jīng)營方式、減少資源消耗、提升經(jīng)濟(jì)效益的基本途徑。

一、煤炭企業(yè)高效采礦技術(shù)概述

煤礦高效采礦技術(shù)要從廣義資源的角度上來認(rèn)識(shí)和對待煤、瓦斯、水等一切可以利用的資源，最終實(shí)現(xiàn)防止或盡可能減輕采礦對環(huán)境和其他資源的不良影響，從而推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。根據(jù)煤礦中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，高效采礦主要包括保水采礦、瓦斯采礦、填充采礦以及煤炭地下氣化等。2003年，煤炭高效采礦有了新的概念和技術(shù)體系，主要是以實(shí)現(xiàn)煤炭資源采礦和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的高效采礦為研究目標(biāo)，理論依據(jù)包括采礦對巖層移動(dòng)的影響及移動(dòng)規(guī)律、采礦后巖層內(nèi)節(jié)理裂隙分布發(fā)育規(guī)律、關(guān)鍵層理論體系、水在裂巖體中的滲流規(guī)律等。礦區(qū)不同，選用的開采技術(shù)也不一樣，企業(yè)在進(jìn)行煤炭開采時(shí)，要注重環(huán)境的保護(hù)，采取相應(yīng)的措施對礦區(qū)水資源進(jìn)行保護(hù)與利用[1]。

二、煤炭企業(yè)高效采礦技術(shù)分析

高效采礦是煤炭企業(yè)未來的發(fā)展方向，對提高煤炭采出率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。

1.煤層氣采礦工藝

在煤層中，瓦斯屬于綠色清潔能源，就當(dāng)前狀況來看，我國針對瓦斯能源的開采尚處于起步階段，相關(guān)技術(shù)還不是特別成熟。因而，在采礦過程中，要兼顧瓦斯與煤氣兩方面，提高瓦斯資源的利用率。在抽采瓦斯時(shí)，要向煤層和瓦斯集聚區(qū)域打鉆，將鉆孔接在專用的管路上，用抽采設(shè)備將煤層和采空區(qū)中的瓦斯抽至地面并加以利用，或排放至總回風(fēng)流中。

2.充填法采礦

我國煤炭資源分布甚廣，一些城市和村鎮(zhèn)的建筑物下、鐵路下、水體下壓煤量也很大。在此背景下，采用充填采礦法對解決壓煤問題具有十分重要的意義。充填采礦法是用充填材料充填采煤工作面采空區(qū)的巖層控制方法。該方法可以緩和工作面支承壓力產(chǎn)生的礦壓顯現(xiàn)，改善采場和巷道維護(hù)狀況，提高煤礦采出率。目前來說，運(yùn)用比較廣泛的充填采礦法當(dāng)屬煤矸石充填，該方法能提高資源的回收率，控制廢棄物的排放量。

煤矸石充填技術(shù)主要分為拋矸機(jī)拋矸充填和刮板輸送機(jī)卸矸充填。拋矸機(jī)拋矸充填是將巖巷和半煤巖巷掘進(jìn)矸石用礦車運(yùn)至井下矸石車場，經(jīng)翻車機(jī)卸載，而后經(jīng)裝載破碎機(jī)破碎，進(jìn)入矸石倉。通過矸石倉，破碎后的矸石經(jīng)膠帶或刮板輸送機(jī)運(yùn)入上下山，而后由膠帶或刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載進(jìn)入采煤工作面回風(fēng)平巷，再由工作面采空區(qū)可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)至拋矸膠帶輸送機(jī)尾部，由拋矸膠帶輸送機(jī)向采空區(qū)拋矸充填，并在鄰近充填巷進(jìn)行注漿強(qiáng)化。

刮板輸送機(jī)卸矸充填就是通過運(yùn)輸把矸石輸送至場地中進(jìn)行破碎化處理，破碎后的矸石再運(yùn)輸?shù)巾肥瘞斓闹付ㄎ恢茫ㄟ^矸石倉下口，膠帶或刮板輸送機(jī)將破碎后的矸石運(yùn)入上下山，而后由膠帶或刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載進(jìn)入采煤工作面回風(fēng)平巷，通過傳輸機(jī)把矸石填充到礦區(qū)，接著壓實(shí)之后卸載，送到機(jī)尾部的位置，由拋矸膠帶輸送機(jī)向采空區(qū)拋矸充填。這種方式比較高效，能減少因采礦處理不到位而引發(fā)的地表下沉等狀況，確保了居民的生產(chǎn)與生活安全。

3.煤炭氣化技術(shù)

可持續(xù)發(fā)展是我國一貫堅(jiān)持的理念，要結(jié)合可持續(xù)發(fā)展要求，密切關(guān)注氣化過程中可能出現(xiàn)的反應(yīng)，針對采礦作業(yè)中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題采取必要的控制手段[2]。比如，煤炭氣化技術(shù)能把煤炭轉(zhuǎn)化為可燃性氣體。煤炭氣化技術(shù)是現(xiàn)階段清潔能源的研究方向之一，利用該技術(shù)能夠在很大程度上減少煤炭作業(yè)給環(huán)境帶來的不利影響，控制二氧化碳?xì)怏w的排放量，減少地下煤礦氣化燃燒出現(xiàn)的苯等物質(zhì)[3]。目前我國的煤炭地下氣化技術(shù)仍處于工業(yè)試驗(yàn)階段，有很多問題需要去研究和探索。為此，煤炭企業(yè)應(yīng)該加大技術(shù)研究力度，通過逐步摸索和實(shí)踐，研究出更符合實(shí)際的解決措施，推動(dòng)地下煤炭資源的高效開采。

三、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，再加上各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝水平的持續(xù)進(jìn)步，煤炭采礦技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了空前的發(fā)展。高效采礦是解決煤炭采礦環(huán)境問題的根本出路，不僅能減少環(huán)境污染，還能帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文淺析了高效采礦的概念，以及目前采用的技術(shù)，以求在保證安全生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上提升煤炭的采礦效率。※