煤矿采煤新技术的研究

煤矿采煤新技术的研究

为了满足当今社会工业发展的需要，不断开发出新的煤矿技术是必要的。煤矿技术的生产状况发生了重大变化，从传统的手工生产转向机械生产。在社会与经济快速发展的形势下，对煤矿产品的需求量也增加的非常快，出现矛盾的是采煤技术的发展速度却没有跟上科技的发展速度。所以，对于煤矿业而言，采煤新技术是当且需要解决的首要问题。一、煤矿开采的历史进行探讨我国的能源非常丰富，在这些丰富的能源中，煤矿大约占了我国一次性能源的70%。我国的煤矿储量非常丰富，因此具备充足的资源条件。可是因为我国的地域广阔，造成了煤矿分布的非常分散，结构复杂多样，因此采煤方法也都有所不同。煤矿开采在我国已经具有多年的历史，作为一个古老的行业怎样来满足当前社会经济发展的种种需求是一个值得研究探讨的问题。煤矿采煤新技术的不断研发也将会带动采煤矿工业的向前发展。二、煤炭企业发展现状煤矿开采具有悠久的历史，根据历史记载，自我国宋代，采煤工艺就已经比较全面，因此我国煤炭开采技术基础非常深厚。可是，时代在不断变迁经济也在不断发展，煤矿开采技术也需要有所变革，也要逐渐面向经济建设。想要有效保证煤矿采煤能够高效高采，首先一定要形成具有当代意义的科技理念，研发出新的采煤技术。近几年，我国的采煤工艺也逐渐丰富化，多元化，在这种形势下想要确保采煤工作仍能收到良好的成效，研发采煤的高产技术，提高工作人员采煤的技术水平具有重要的意义。下面对我国当前的煤矿采煤新技术逐一进行简单介绍。（一）处理速度极的技术这项技术主要研究的是埋深浅与低压小的控制技术。具体主要是依靠倾斜顶板以及岩层定向水力压裂等处理速度极快的技术，这样就可以保证做到随采随冒，最终将顶煤矿的回收率有效提高，并且可以做到在进行垮落时按照步距来进行。这种采煤新技术的有效应用，既可以保证加快了顶煤破碎的速度，又能确保生产的安全。（二）放顶煤开采快速推进技术的研究这项技术包括顶煤深孔爆破处理技术与高压注水压裂技术。顶煤的冒放性差、块度大的综放开采技术的配套设备技术。对技术进行不断研究与完善，能够保证顶煤的快速破裂又能够保证对顶板进行合理控制，对放顶煤的新型液压支架也非常有利。将这些都进行合理确定后，对输送机的作用来进行布置。在两个硬条件进行放顶煤开采快速推进技术的研究，并且分析设计综放开采回采的合适工艺，不断对开采技术进行优化，最终有效减少了放煤的时间。使工作效率也得到了明显的提升。（三）薄煤层气压机的研制此项技术主要研发的是那些体积比较小，但是功率很大，效率高而且可靠的薄煤层刨煤机与开采机。并针对刨煤机来研制出用于综采的液压支架。针对薄煤层，来研发出高校开采技术以及总体配套技术。（四）需进一步的研究与完善对于这种技术应该加强支架结构，并且针对这种技术应该进行进一步的研究与完善，主要体现在增加其防滑性与防倒性，防止四连杆发生改变，防止会损害千斤顶的行为。最终保证其可靠性。（五）巷道围岩状态的攻关研究。在地层这种技术主要是用来控制煤层开采时的矿压，预防并治理冲击低压，治理热害与瓦斯，对深井进行及时的通风以及对井向进行合理的布置；需要进行进一步研究的是应力场与其分布的特点，除此之外还有深井围岩的状态；要时刻关注深井场地环境发生的变化。需要进行攻关研究的是：应力场以及分布的特点；深井巷道快速掘进及支护技术与相应的装备；深井高采高销技术与深井开采热害处理技术等。（六）采煤新技术的特点准确进行类似材料的模拟并进行数值的模拟计算，不断研究地表沉陷的特点规律，并对上覆岩层的运动特点也要进行研究。探索总结出地表、地下水资源以及建筑物保护所需要的优化参数以及准确合理的开采系统，完善沉降控制理论与重要的技术。不断研发多种充填技术与组合冲天技术，并对其进行合理应用。除此之外针对村庄，主要研究对房屋进行加固、改造以及重建的技术，也要研究出保护村庄的有效开采技术。对进水体的开采设计进行创新与完善，优化工艺参数，完善装备。对于三下采煤新技术而言，其主要体现在以下几个方面：（1）条带开采技术。其主要是将准备开采的煤层区域进行划分，划分成非常正规的条带形状，在采一条的同时，也要留下一条，并且要确保所留下的条带煤柱能够承受住上覆岩层的全部重量，在此时，地表只会发生很小的变化和移动，但是这种做法也有很多的缺点，会造成过多的资源损失，同样其优点就是在迁移村庄时会非常方便，减少了诸多的在维修以及赔偿方面的成本花销，这种途径对于采煤行之有效。（2）井柱采煤开采技术。这种技术主要针对的是竖井保护柱的回收而应用的，对于这种技术而言，主要有以下几个特点：在进行开采的过程中，为了能够对井筒进行有效的保护，并且对煤柱进行安全的回收，此时就需要进行多种技术方法的综合利用；在研究这种采煤技术时，其主要的研究对象是岩体内部出现的变形与移动；这种技术相对复杂，其涉及的技术有两方面，一种是井筒的保护技术，一种是井下开采技术。（3）留设煤柱顶水开采。对于这种开采技术来讲，主要是在回采的上限到水体这一段距离中留设一段煤柱，并且能够保证这个煤柱与地层的结构特点相适应，最终可以有效保证在水体进行安全的开采。这种煤柱主要有三种类型，分别为防塌煤柱、防水煤柱以及防砂煤柱，对于防砂煤柱与防塌煤柱这两种类型来讲，都属于部分顶水开采，只有防水煤柱属于完全顶水开采。（4）顶疏干与疏降水体开采。这种技术具体是在进行开采或者开采前的过程中，有效应用钻孔或者巷道的方式，对矿区、井田的地下水位以及矿区来进行降低或者疏干，最终可以有效确保安全进行含水层上方或者下方煤层的开采。（七）工作面充填采矿法在我国，大多数的煤矿都会出现水体下压煤、铁路下压煤以及建筑物下压煤的问题，想要有效解决这些问题，充填采矿法非常有效。对于这种方法主要是利用充填的材料来对采煤工作面采空区的岩层进行充填控制的一种方法。此种方法具有很多的优点，可以有效降低工作面由于承受压力所出现的矿压显现，能够加强巷道的维护，并对采场进行提高，能够缓解地表发生变形以及地表出现下沉，最后增加了煤矿的采出数量，能够对地面的构筑物、建筑物以及环境等进行有效保护。在对充填采矿法进行分类时，由于它们的充填材料各不相同，所以可以将其分为三类，分别为水砂充填法、膏体充填法以及矸石充填法。（八）及时研究制定合理的预防自移支架类型在对采场顶板进行控制时，重点控制的就是直接顶，所以做好支架围岩二者之间关系的研究显得至关重要。此项技术的研究内容主要包括;有效防止单位的支柱工作面出现顶板事故；准确确定支护时的阻力与液压自移的支架类型；防止液压自移支架的端面发生顶板冒落的情况。当前，高压注水、化学加固技术与深孔预裂爆破处理坚硬顶板这些技术在应用的过程中遇到了许多的问题，主要体现在工艺极其复杂并且成本投入非常多，所以需要不断开发出新的技术，制造出新的工艺，选择新的材料来有效解决这些问题。在研究顶煤放落规律时采用离散元的方法，最终合理制定了放顶煤的优化准则，并且有效提高了顶煤的回收率。（九）第二代煤炭工艺对于煤炭地下气化而言，主要就是对地下的煤炭进行燃烧，并且能够对燃烧进行有效控制，对煤进行热力作用以及化学作用，最终使煤转化为可燃气体的整个过程。这个过程具有非常多的特点，其工艺包括了采煤、建井以及地面气化的三个重要工艺，将以往的采煤方法进行有效转变，将物理转变为化学采煤，在很大的程度上减少了采煤、运输煤、洗选等工艺的设备安排，也减少了大量的人力投入，所以具有非常多的优点，通常表现为其安全性能非常高、投入成本很少、获得的效益明显并且对环境只会造成很少的污染，被全国各地广泛关注，称其为第二代采煤方法。值得人们大力推广，在此基础上对其进行进一步的创新完善，对工艺进行不断优化研究，最终能够保证连续稳定的生产。此项技术的合理应用，在很大程度上减少了采煤、建井以及选煤的工程成本投入，减少了运输煤炭所需要的费用，也降低了地面建气化站设施的成本投入，最终有效增加了煤炭资源的利用率。三、煤炭开采绿色开采的途径想要有效协调好环境与煤炭开采二者之间的关系，实现资源与环境的绿色开采是根本的途径。这种绿色开采技术意在有效减少煤炭对环境以及一些资源造成的严重影响，最终获得良好的社会效益与经济效益。对于绿色开采而言，其主要体现在以下几方面：（1）实现煤与瓦斯共采；（2）进行保水开采；（3）煤炭地下气化。煤炭企业采空液的高端化利用，进