高效多工序工藝優化技術

山西保利裕豐煤業有限公司 山西 臨汾 042100

一、目前我國煤礦開采工序工藝技術現狀

1.1 機械設備數量限制技術推廣 近幾年來,我國煤礦開采的工序工藝技術已經得到了顯著的提升,而且基本上實現了技術現代化和開采機械化。雖然目前各類大型的挖掘、開采設備已經廣泛應用在巷道掘進以及煤礦開采作業,但是仍無法滿足煤礦開采作業的需要。首先,隨著開采深度的加深,巷道數量也會隨之增加,開采現場的機械設備數量不足,而且也難以滿足復雜的巷道結構,導致設備作業效率降低,影響整體的開采進度。巷道掘進的過程中,不僅僅需要架設支護設備,也需要同時完成煤礦的開采。但是目前礦區的支護架設的效率和效果難以滿足巷道掘進的需要,導致深處巷道無法得到有效的支持和保護,為后期煤礦開采埋下了安全隱患。礦區礦井對于開采設備的需求量會隨著巷道的加深而逐漸增加,而且對于設備的靈活性和可操作性都會有更高的要求。保證設備供給是煤礦開采技術應用的基本,但是目前我國大部分礦井的機械化效果較差,遠低于全國平均水平,導致這些礦區難以應用到專業技術來保證開采作業的安全性以及開采的效果。

1.2 開采技術與礦井實際情況不符 煤礦開采機械化不僅僅是我國經濟發展的要求,也是煤礦行業發展的趨勢,現如今各個礦區都在對開采技術進行改革和完善,不斷引入更高科技、更高效率的開采技術。但是目前我國普遍應用的開采技術并未做到因地制宜,對于大部分的礦井開采作業來說,礦井巷道的實際條件尚未達到技術的應用標準,引入的輔助設備也難以放置到巷道中,這就導致技術引入和革新只是“紙上談兵”,并未對煤礦開采帶去任何實際的意義。我國的地質結構復雜,各個礦區的地質結構和瓦斯、天然氣包括水源的分布情況不同,開采技術的照搬套用不僅僅不能提升生產效率,也會對礦區的安全帶去一定的威脅。現階段大部分的開采技術只適用于煤層結構比較簡單、巷道內傾角較小的情況,而且開采量不能過大。但是我國各個礦區目前的煤礦產量已經逐漸提高,想要在維持煤礦開發數量的基礎上去革新技術,必須做到因地制宜。

二、煤礦開采工序工藝技術的優化方案

近年來科學技術水平不斷提升,我國的煤炭產業也在不斷發展,為了提高煤礦開采效率,加速煤炭產業改革,不僅僅需要在實地勘測礦井情況的基礎上對傳統技術進行完善,也需要在保證煤礦開采量的基礎上,不斷提高開采效率,推動煤炭產業的良性發展。裕豐礦22下02運輸順槽和12下06工作面順槽,巷道埋深100m－160m,地質構造較多,距2上煤采空區10m左右,巷道采用梯形斷面,錨網索支護。項目前期已經對12下08工作面運輸順槽和22下02運輸順槽進行現場實況查看,后期則主要對22下02運輸順槽和12下06順槽進行勘探研究。因此,技術革新和優化升級不僅僅要與行業發展接軌,更要緊貼裕豐礦的實際情況,確保技術能夠順利應用。

2.1 重視地面技術,加強地質結構保護 在開采煤礦時需要對地上的建筑物、地質結構進行保護,從而預防災害事故的發生,保證施工作業的安全性。地面技術的應用和發展,不僅僅能夠為地面建筑提供有效的防護,也能夠維護巷道上方的地質結構,避免出現巷道坍塌或者是損毀的情況。在進行巷道掘進和煤礦開采時,應當結合巷道的實際情況以及礦井的開采進度來實施相應的保護策略。技術人員通過對巷道外部巖體的重量和范圍進行計算分析,在不影響煤礦開采的基礎上,利用預應力錨固技術和混凝土灌漿來對巷道的巖石縫隙進行填充,不僅僅可以給巷道和巖石內壁提供強有力的支撐,也可以避免巷道內出現碎石滾落的現象,提升了開采的安全性。

2.2 合理應用煤礦開采技術 在開采煤礦時,地質災害是最常見、最危險的現象。為了有效避免地質災害的發生,降低地質災害對煤炭開采的影響,應當實施更為全面的地面處理技術,在提升巷道穩固性的情況下,應當加強煤礦開采技術的提升力度,根據礦井的實際情況來采取不同的措施。

針對開采條件較差、危險系數較高的礦區,可以利用條帶法采掘技術來挖掘煤礦。該技術的應用能夠將部分條帶煤柱保留在礦井區域內,不僅僅有助于控制地面塌陷的趨勢,也能夠對礦井周邊的殘留煤礦進行有效地的采集和回收,對于礦區周邊的水源和管道也能夠提供有效的保護。這項技術能夠最大程度地提升煤礦開采和回收的效率,擴大煤礦開采的規模化。

如果礦區地表的沉陷比較嚴重,應當采用充填采掘技術來避免地表進一步沉陷,并在礦區礦井周圍就地取材,在開采煤礦的過程中不斷向地表沉陷區域運輸泥土和砂石,以起到填充作用。如果礦區周邊地區富含天然氣并覆蓋有多條天然氣管道,為了避免巷道坍塌導致天然氣泄漏或管道破裂,應當采取后退式協調采煤工藝技術。

灰巖陡崖是礦區內十分常見的地址結構,這種地址結構傾斜度較大,在煤礦開采過程中會出現倒塌和滑坡現象,為了避免巷道倒塌或其他安全事故的發生,可以在開采過程中沿著開采方向對工作面進行調整和填充,以避免過度傾斜。礦區內如果瓦斯含量較高,借助該技術可以實現多工作面相互配合的開采方式,從而有效地避免瓦斯爆炸對煤礦開采和人員安全造成威脅。

由于部分礦區所在地區的特殊性以及該地區的水源分布,導致開采過程中會出現涌水現象。為了降低涌水現象對開采進度和煤礦質量的影響,在開采時應當采用保水采煤工藝技術,首先做好涌水排泄處理,避免過度積水導致設備損壞。其次也要在礦區內設置隔水層,盡可能避免巷道與開采層受到影響。為了避免涌水現象的發生,在開采煤礦前也應當對礦區周邊地區的地址結構進行實地勘測和分析,在分析采煤充水方案可行性的基礎上去設置隔水層。

三、結束語

總的來說,目前我國煤礦產業發展勢頭迅猛,煤礦開采工藝技術的發展也是日新月異。為了更好地提升煤礦開采效率,避免安全事故的發生,各個礦區和企業都應對礦區數據和實際情況進行分析和計算,在此基礎上提升開采技術,不斷引入新的裝置和外部技術,為礦區安全提供更全面的保障,并有效地提升煤礦開采量,增加企業收益。