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煤礦開采論文

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煤礦開采論文

煤礦開采論文:煤礦綠色開采技術(shù)下低碳經(jīng)濟(jì)論文

1煤礦綠色開采技術(shù)的原則

煤礦的綠色開采技術(shù)正是基于低碳經(jīng)濟(jì)的背景所產(chǎn)生的。作為世界煤炭大國(guó),每年世界前三位的煤礦開采量與生產(chǎn)量必然會(huì)帶來礦區(qū)生態(tài)平衡的嚴(yán)重破壞,所以重點(diǎn)研究綠色開采技術(shù),打造帶有循環(huán)性的綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶是我國(guó)煤礦資源開采產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。綠色開采技術(shù)的原則就是要體現(xiàn)開采工業(yè)與生態(tài)環(huán)境二者兼容的可持續(xù)發(fā)展,在保障高效率的同時(shí),還能做到低排放。所以煤礦的綠色開采技術(shù)涉及到土地、河流、建筑物保護(hù)、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、礦區(qū)資源安全檢測(cè)、保水開發(fā)技術(shù)等多個(gè)方面。

2煤礦綠色開采的技術(shù)體系

煤礦綠色開采技術(shù)從廣義上講是在開采時(shí)要盡可能降低對(duì)環(huán)境和其他資源的污染等不良影響,從而獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體講,煤礦綠色開采技術(shù)體系主要包括以下內(nèi)容:首先是“保水技術(shù)”,即對(duì)水資源的保護(hù)。其次是通過離層注漿、填充和條帶開采來保護(hù)土地資源和建筑物。第三點(diǎn)是安全合理地從礦井保護(hù)層及安抽取大量瓦斯,避免施工時(shí)發(fā)生突發(fā)爆炸等危險(xiǎn),同時(shí)也達(dá)到了煤礦與瓦斯共同開采的目的。第四,為了保護(hù)煤層巷道安全的支護(hù)技術(shù)與減少矸石排放的技術(shù)。第五,地下氣化技術(shù)。這五種技術(shù)共同構(gòu)成了煤礦綠色開采技術(shù)整體體系。實(shí)際上,由于煤礦開采所導(dǎo)致的環(huán)境變化與安全問題都和開采后所造成的地質(zhì)巖層運(yùn)動(dòng)有關(guān),因?yàn)閹r體巖層被開采所破壞。所以煤礦的綠色開采技術(shù)主要要基于以下幾點(diǎn)理論來展開,首先就是開采之后巖層內(nèi)可能存在的“節(jié)理裂隙場(chǎng)”分布和離層規(guī)律。其次是巖體由于受到應(yīng)力而被破壞,所以必須通過巖層的控制技術(shù)來保障巖體不會(huì)被進(jìn)一步破壞。是要研究開采對(duì)巖層地表移動(dòng)所造成的影響規(guī)律。

3綠色開采技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

3.1關(guān)鍵層理論

巖層在煤礦開采時(shí)受到巨大應(yīng)力,導(dǎo)致被破壞,所以必須采用控制技術(shù)來保護(hù)巖層。近年來為了突破這一難題,巖層的關(guān)鍵層理論應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)鍵層理論之所以被提出,就是為了研究覆巖中硬度較高的厚硬巖層可能在開采過程中出現(xiàn)的節(jié)理裂隙,這些裂隙的分布對(duì)瓦斯抽放、保水工程以及開采沉降控制可能產(chǎn)生影響。所以,關(guān)鍵層理論可以被視為煤礦綠色開采技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

3.2卸壓瓦斯抽放方案的優(yōu)化

經(jīng)過不斷的實(shí)踐得出結(jié)論,如果煤層開采導(dǎo)致巖層出現(xiàn)移動(dòng),即便是滲透率極低的煤層,其滲透率也會(huì)驟增數(shù)十倍甚至百倍,這就為煤層的氣送運(yùn)移及開采創(chuàng)造了條件,所以煤層的瓦斯抽放應(yīng)該是我國(guó)煤礦綠色開采技術(shù)的主要途徑之一。因?yàn)槊旱V綠色開采技術(shù)與關(guān)鍵層理論的核心思想就是將煤層氣作為一種資源充分利用于采煤過程中,通過巖層的移動(dòng)和對(duì)瓦斯抽放的卸壓作用來優(yōu)化抽放方案,進(jìn)而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭與煤層氣的雙向共采,就必須在開采過程中形成采瓦斯和采煤兩套系統(tǒng)。借助巖層運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與關(guān)鍵層理論中節(jié)理裂隙場(chǎng)的分布規(guī)律來抽放瓦斯。

3.3具體實(shí)踐應(yīng)用

通過關(guān)鍵層理論中的采動(dòng)裂隙分布規(guī)律,建立了抽放瓦斯的O形圈理論,在我國(guó)淮南、陽泉等重要礦區(qū)已經(jīng)投入試驗(yàn)和應(yīng)用,O形圈理論也是瓦斯抽放鉆孔位置選擇布置的理論依據(jù)。另外,鄰層開采煤層的下位關(guān)鍵層會(huì)產(chǎn)生破斷運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)有利于控制煤層裂隙的發(fā)育。例如陽泉3礦的13煤綜放面,初期開采時(shí)它的上鄰近層在瓦斯卸壓及抽放時(shí)會(huì)遵循抽放孔巷隨著開采進(jìn)程由采空區(qū)中部移動(dòng)到O形圈內(nèi)的規(guī)律。所以陽泉3礦13煤的綜放面鄰近層的瓦斯卸壓就應(yīng)該采取瓦斯向高抽巷布置的方案進(jìn)行優(yōu)化。是煤炭的地下氣化技術(shù),這是一種整體性很強(qiáng)的綠色開采技術(shù)。它對(duì)于水資源的保護(hù)很看重,比如通過對(duì)煤炭進(jìn)行控制性燃燒來控制地下煤炭氣化所產(chǎn)生的苯與酚對(duì)地下水資源的污染,以及因?yàn)槊禾咳紵纬傻亩趸嫉某榉盘幚淼鹊取?

4結(jié)語

煤礦的綠色開采技術(shù)應(yīng)用還有許多,這里僅僅介紹了冰山一角。特別是基于低碳經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)背景下,煤礦綠色開采技術(shù)應(yīng)當(dāng)更深層次地被研發(fā)和推進(jìn),為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)而不斷創(chuàng)新,最終實(shí)現(xiàn)開采與環(huán)保并行的經(jīng)濟(jì)開發(fā)體系,以低的成本創(chuàng)造較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

作者:張洪峰 單位:大同煤礦集團(tuán)同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采安全隱患地質(zhì)環(huán)境論文

一礦山主要地質(zhì)環(huán)境問題

炭煤礦自1958年規(guī)劃建井,設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力45萬噸,投產(chǎn)以來,取得較大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)礦山地質(zhì)環(huán)境也遭受到不同程度的破壞。炭煤礦存在的主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題如下。

1地面塌陷炭煤礦井田范圍

內(nèi)一1煤地下采空區(qū)面積10.5km2。根據(jù)實(shí)地調(diào)查,一1煤采空區(qū)出現(xiàn)地表塌陷,在采深200m以深地區(qū),地表無明顯裂隙,采深200~100m地區(qū)未見廠礦、民房明顯破壞,采深100m以淺地區(qū)地面出現(xiàn)采動(dòng)裂隙,對(duì)農(nóng)田耕種有一定影響。采空區(qū)及其伴生地面裂縫對(duì)流經(jīng)礦區(qū)的東泗河有嚴(yán)重影響。由于東泗河流經(jīng)采空區(qū),地面塌陷和地面裂縫破壞河道地層結(jié)構(gòu),已經(jīng)成為地表水滲漏主要通道,河道地表水通過地裂縫下滲進(jìn)入煤礦巷道,嚴(yán)重影響到采礦安全。需要采取綜合工程措施對(duì)其進(jìn)行應(yīng)急治理,并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作。

2含水層破壞

炭煤礦礦井正常涌水量9000m3/d,已造成煤層頂板灰?guī)r含水層和底板灰?guī)r含水層水位下降,且降幅明顯。采礦活動(dòng)對(duì)深部巖溶含水層影響較嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在承壓水頭有較大幅度的下降,深層地下水資源量減少,開采條件惡化。

3對(duì)原生地形地貌的破壞

炭煤礦一1煤層己基本采完,采空區(qū)面積已達(dá)10.5km2,上部的華泰煤礦開采二1煤,也已形成地下采空區(qū)面積2.1km2。對(duì)原生地形地貌景觀影響明顯,地表局部見有地裂縫,但相對(duì)丘陵地形而言,對(duì)礦區(qū)地形地貌景觀影響較大。

4河床開裂滲漏

造成煤礦開采安全隱患東泗河是礦區(qū)內(nèi)的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,該河向西北約10km流入伊洛河,屬于季節(jié)性河流。該河流經(jīng)井田范圍內(nèi)長(zhǎng)度約900m,河道土質(zhì)以碎石土為主,局部地段為粉土和淤泥及淤泥質(zhì)土。河道從采空區(qū)或采空區(qū)附近通過,有地面塌陷及伴生地面裂縫發(fā)育,河道地層結(jié)構(gòu)遭到破壞,有地表水入滲進(jìn)入煤礦巷道的現(xiàn)象,影響炭煤礦生產(chǎn)安全。為了防止河道溝谷中地表水滲漏地下進(jìn)入炭煤礦巷道,保障煤礦安全生產(chǎn),本著安全合理、經(jīng)濟(jì)可行的原則,對(duì)炭煤礦區(qū)段東泗河河道進(jìn)行必要的調(diào)查、勘查工作。

二工程主要治理措施

1河道治理工程

(1)排水渠治理為了快速排泄地表水,防止地表水順地面裂縫滲漏進(jìn)入煤礦巷道,影響煤礦安全生產(chǎn),在東泗河河溝內(nèi)修建排水渠。排水渠為M7.5漿砌石結(jié)構(gòu),塊石強(qiáng)度不小于40Mpa。排水渠過水?dāng)嗝鏋樘菪危钚〗Y(jié)構(gòu)尺寸為底寬3.9m,頂寬4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠長(zhǎng)度為900m。主要工程量為:河道清淤土方開挖工程量18573.61m3,碎塊石擠淤置換工程量720.83m3,漿砌石排水渠工程量為12967.80m3。

(2)排水渠的過流能力驗(yàn)算根據(jù)調(diào)查,多年較高水位計(jì)算,東泗河二十年一遇的較大洪峰流量不超過12.0m3/s。

(3)溝渠地基處理針對(duì)不同的地層類型,采用不同的地基處理方法。對(duì)于碎石土(無裂縫發(fā)育和其他異常情況),可以不進(jìn)行地基處理。對(duì)于裂縫發(fā)育的地段,地基處理措施是:首先對(duì)裂縫進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_挖清理,然后用粘土進(jìn)行充填夯實(shí),再鋪設(shè)70cm厚的粘土防滲墊層,然后再砌筑溝渠。對(duì)于粉土地段,地基處理的措施是:首先鋪設(shè)60cm厚的碎、塊石置換層,并灌注水泥砂漿,然后再砌筑溝渠。對(duì)于淤泥和淤泥質(zhì)土地段,首先采用碎塊石擠淤置換的方式進(jìn)行處理,然后再砌筑漿砌石排水渠。

(4)防滲及抗沖擊對(duì)于無裂縫發(fā)育地段,采用“漿砌塊石+混凝土”雙層復(fù)合防滲及抗沖擊結(jié)構(gòu),即先鋪設(shè)800-1000mm厚的漿砌石渠底,然后再澆筑200mm厚的混凝土(C20)防滲層,共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。對(duì)于地裂縫發(fā)育地段,則采用“粘土防滲層+漿砌塊石+混凝土防滲”三層復(fù)合機(jī)構(gòu),共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。即先對(duì)裂縫采用粘土進(jìn)行充填夯實(shí),再鋪設(shè)700mm厚的粘土防滲墊層,然后砌筑800mm厚的漿砌石渠底,再鋪設(shè)200mm厚的混凝土(C20)防滲層。對(duì)未穩(wěn)定的和潛在的采空塌陷區(qū),預(yù)測(cè)變形參數(shù),采用粘土墊層進(jìn)行防滲,兼有調(diào)整塌陷變形的功能。

2土方回填夯實(shí)

工程在排水渠外圍超挖部分以及原始地面至排水渠頂之間,用開挖出來的土方進(jìn)行回填夯實(shí),回填夯實(shí)地面高程應(yīng)不低于排水渠頂面高程。土方回填夯實(shí)工程量為18712.99m3。

3植樹綠化工程

在土方回填夯實(shí)區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行植樹綠化,以恢復(fù)植被,美化礦山環(huán)境。綠化采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻臈顦洌谇膬蓚?cè)各栽植兩排。樹的規(guī)格為胸徑3cm,植樹網(wǎng)格間距3m。選擇生長(zhǎng)健壯、無病蟲害、無機(jī)械損傷、樹形端正和根系發(fā)達(dá)的苗木。主要工程量為:植樹1100株,綠化面積9000m2。

三工程效益分析

(1)減災(zāi)效益礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理可以改善地表水的流通條件,防止地表水入滲煤礦巷道,降低煤礦生產(chǎn)安全隱患,具有減災(zāi)防災(zāi)的效益。

(2)環(huán)境效益礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程可以有效防止水土流失,消除對(duì)居民和公路交通干道的安全隱患,提高植被覆蓋率,改善生態(tài)環(huán)境和周圍生態(tài)景觀,使礦山生態(tài)環(huán)境得到一定程度的恢復(fù)和保護(hù)。

(3)社會(huì)效益實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程,消除了災(zāi)害隱患,美化和恢復(fù)了礦山生態(tài)環(huán)境,在一定程度上保護(hù)了礦區(qū)附近居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,美化了當(dāng)?shù)鼐用竦木幼…h(huán)境,使得礦山企業(yè)和地方政府、地方群眾和諧共生,共同發(fā)展。有利于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,有利于形成安定團(tuán)結(jié)、人民群眾安居樂業(yè)的政治局面,有利于構(gòu)建和諧社會(huì)。

(4)治理工程的實(shí)施,可有效避免地表水入滲到煤礦巷道,降低對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的干擾,提高煤礦的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力,降低生產(chǎn)成本。同時(shí)植樹1100株,新增綠化面積約9000m2,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

四結(jié)語

(1)河南大峪溝煤業(yè)集團(tuán)炭煤礦存在開采引起地面塌陷、地裂縫,河床開裂滲漏,造成煤礦開采安全隱患等礦山地質(zhì)環(huán)境問題。

(2)治理工程采取塌陷采坑回填防滲、河道治理、土方回填夯實(shí)、植樹綠化等工程手段對(duì)礦區(qū)東泗河河道進(jìn)行綜合治理,恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境。

作者:朱洪生甄娜孫建波齊光輝單位:河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院濮陽市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心

煤礦開采論文:固態(tài)鉀鹽開采應(yīng)用下的煤礦機(jī)械論文

1煤礦機(jī)械在鉀鹽礦開采過程中的不足

目前,所調(diào)研的兩家鉀鹽礦均采用了煤機(jī)設(shè)備進(jìn)行鉀鹽礦的開采,在功能上,煤機(jī)設(shè)備基本滿足了鉀鹽礦的開采要求,但是由于使用環(huán)境的不同,煤機(jī)設(shè)備也存在一些不足之處,需要進(jìn)行必要的改進(jìn)。

1.1鉀鹽腐蝕對(duì)設(shè)備的影響通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),相同時(shí)間內(nèi),煤機(jī)設(shè)備在鉀礦環(huán)境中比在煤礦環(huán)境中的腐蝕程度嚴(yán)重的多,主要是由于鉀鹽礦開采過程中,產(chǎn)生了大量的粉塵落在設(shè)備表面,同時(shí)開采過程中礦方普遍采用噴撒飽和鹽水的方式進(jìn)行除塵,而鉀鹽礦粉塵的吸濕性特別強(qiáng),鉀鹽粉塵吸濕后形成某種意義上的電解質(zhì)溶液,設(shè)備表面與吸濕后鉀鹽粉塵一起構(gòu)成微電池,對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行電化學(xué)腐蝕,雖然煤機(jī)裝備的表面也進(jìn)行了必要的表面噴漆,但所用油漆及施工工藝較差,只能防御一般環(huán)境下的銹蝕,無法抵御鉀鹽環(huán)境下的腐蝕。設(shè)備腐蝕主要集中在以下部位:

a.設(shè)備表面棱角部位由于棱角處漆膜較薄,同時(shí)屬于易碰撞部位,因此棱角部位的腐蝕普遍比較嚴(yán)重。

b.液壓接頭部位液壓接頭由于空隙較多,又有油污存在,是鉀鹽粉塵易存積的部位,同時(shí)溫度相對(duì)較高,是腐蝕另一嚴(yán)重區(qū)域。

c.焊縫周邊區(qū)域焊縫周邊區(qū)易腐蝕,主要是由于被焊接雙方材料不同,或者焊料與被焊接材料相差太大,而不同材料的電位不同,在鉀鹽礦環(huán)境下工作,在某種意義上講相當(dāng)于將其置身于電解質(zhì)溶液中,兩種不同電位的材料之間構(gòu)成微電池,造成焊縫周邊區(qū)域的腐蝕。

d.易磨損區(qū)域易磨損區(qū)域的腐蝕現(xiàn)象不像上述區(qū)域直觀,但是事實(shí)表明,運(yùn)輸槽體、運(yùn)輸鏈等易磨損區(qū)域的磨損速度明顯高于煤礦井下,這主要是由于腐蝕因素,導(dǎo)致磨損速率增高。

1.2鉀鹽粉塵導(dǎo)電性對(duì)設(shè)備的影響鉀鹽粉塵具有導(dǎo)電性,對(duì)電氣設(shè)備密封性要求較高,防止粉塵從縫隙進(jìn)入控制箱或其他電氣設(shè)備內(nèi)部,造成短路,引發(fā)災(zāi)害。煤機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)過程中考慮較多的是防爆性能,對(duì)密封性考慮較少。

1.3鉀礦其他因素對(duì)設(shè)備的影響

a.溫度對(duì)設(shè)備的影響井工開采的鉀鹽礦一般埋藏較深,云南中寮礦業(yè)開發(fā)投資有限公司在老撾投資的鉀鹽礦井深超過1000m,井下溫度常年保持在38℃左右,且濕度較高,這要求設(shè)備元器件,尤其是電子元器件能適應(yīng)高溫、高濕環(huán)境要求。

b.設(shè)備生產(chǎn)能力鉀鹽礦與煤炭的成因不同,設(shè)備截割過程中沒有片幫和垮落,被截割下來的礦物,粒度較小,大塊狀礦體較少,因此相同配置的設(shè)備在鉀鹽礦的生產(chǎn)能力需重新計(jì)算及標(biāo)定。

2鉀鹽礦開采設(shè)備的改進(jìn)措施

通過前文論述可以看出,煤機(jī)裝備在鉀鹽礦開采過程中雖然存在一定的不足,但功能基本能滿足鉀鹽礦的開采要求,若對(duì)其局部進(jìn)行改進(jìn),煤機(jī)設(shè)備可以勝任鉀鹽礦的開采,其改進(jìn)措施主要包括:

a.增加設(shè)備的抗腐蝕能力,具體措施包括提高設(shè)備用漆的抗腐蝕等級(jí)、熱處理、更換材料等;

b.提高電氣設(shè)備的密封等級(jí),具體措施包括對(duì)電控箱的結(jié)構(gòu)改進(jìn),增加密封環(huán)節(jié),選用密封等級(jí)較高的電機(jī)等電氣元件;

c.選用符合環(huán)境要求的電子元件,主要體現(xiàn)在電子元件對(duì)溫度、濕度的適應(yīng)性方面。

3結(jié)論

本文對(duì)四川開元集團(tuán)、云南中寮礦業(yè)開發(fā)投資有限公司在老撾鉀鹽礦的開采設(shè)備進(jìn)行調(diào)研,在調(diào)研的基礎(chǔ)上提煉出了煤礦機(jī)械在鉀鹽礦開采過程中的不足,并給出了相應(yīng)的改進(jìn)建議,得出煤機(jī)裝備通過局部改進(jìn)能勝任鉀鹽礦開采任務(wù)。

作者:焦宏章王赟單位:中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院

煤礦開采論文:煤礦井工開采誘發(fā)環(huán)境問題論文

1煤炭開采誘發(fā)環(huán)境問題

1.1開采過程中的環(huán)境問題煤礦開采過程中,為了保障采掘工作面的安全生產(chǎn),必須將工作面周圍能產(chǎn)生威脅的水體全部排出,隨著開采時(shí)間和開采深度的增加,煤層頂板或底板含水層中的地下水被大量抽排,形成了以礦井為中心的大方為的降落漏斗,深層地下水水位的下降往往需要極長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間,使得相關(guān)泉水流量降低,嚴(yán)重的甚至斷流。同時(shí),地下水降落漏斗的形成改變了原有的地層平衡,產(chǎn)生大量的采動(dòng)裂隙,地下水隨采動(dòng)裂隙進(jìn)入采掘空間,受煤層及人為影響形成地下水污染,這類水體經(jīng)抽出后,往往不經(jīng)過處理就排入地表,對(duì)地表水環(huán)境構(gòu)成威脅。其次,煤礦開采必然會(huì)用到大量的木材,從客觀條件上助漲了濫砍濫伐現(xiàn)象的發(fā)展,另一方面開采導(dǎo)致地下水水位的下降也嚴(yán)重影響了礦區(qū)地表植被的生長(zhǎng)狀況,加之礦區(qū)建設(shè)等等,是的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)平衡被破壞。

1.2固體廢棄物污染問題礦區(qū)固體廢棄物主要包括煤礦開采過程中巷道掘進(jìn)的廢石、貧礦、選礦后排出的尾礦或其他廢渣等。這些堆積場(chǎng)地一般物質(zhì)雜亂、質(zhì)地松散、入滲速率高、保水能力差,即使經(jīng)過人工堆墊處理形成土場(chǎng),也較難被利用。特別是一些尾礦廢棄地,由于尾礦數(shù)量龐大且含有大量難處理的有毒有害成分,經(jīng)雨水等淋溶之后,包括Cu、Pb、Zn等重金屬以及多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物隨之流出,污染礦區(qū)周邊地下水及土壤。尾礦經(jīng)風(fēng)化后會(huì)形成松散的細(xì)小顆粒,導(dǎo)致礦山泥石流發(fā)生;同時(shí),隨風(fēng)飄起的細(xì)小顆粒會(huì)造成周圍環(huán)境受體產(chǎn)生呼吸道疾病。此外,尾礦尤其是煤矸石山本身就可能發(fā)生自燃或爆炸,危害環(huán)境和人類安全。

1.3采煤塌陷問題煤礦開采會(huì)形成大量的采煤塌陷區(qū),其形成一方面造成耕地面積減小,另一方面會(huì)引起一系列的地質(zhì)環(huán)境問題。采煤塌陷使原有地面標(biāo)高降低、形成地表移動(dòng)盆地、產(chǎn)生地裂縫、改變土壤結(jié)構(gòu)等,特別是在一些地下水水位較高的平原地區(qū),大量塌陷區(qū)常年積水,形成塌陷濕地,使土地喪失原本的功能。一般來說,根據(jù)地面沉降的劇烈程度可將塌陷區(qū)分為淺層塌陷地、中度塌陷地和深度塌陷地三種。塌陷區(qū)的形成嚴(yán)重影響礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,是的原有的水文地質(zhì)條件發(fā)生改變,加劇水土流失、土壤貧化等問題的產(chǎn)生和發(fā)展。同時(shí),塌陷形成的積水區(qū),由于水體受到原有土壤環(huán)境的影響,土壤氮等營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)條件發(fā)生改變,增加了水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化的可能性。

2煤礦開采誘發(fā)環(huán)境問題的治理措施

2.1合理規(guī)劃,保護(hù)水資源主要通過控制礦井水排放量和防治開采對(duì)水資源的污染兩個(gè)方面進(jìn)行合理規(guī)劃,從而對(duì)礦區(qū)及周邊水資源進(jìn)行有效保護(hù)。首先,應(yīng)當(dāng)通過合理的布置輸水系統(tǒng),節(jié)約用水,對(duì)現(xiàn)有水體進(jìn)行合理利用,實(shí)行排供結(jié)合的優(yōu)化管理措施,從總量上減少礦井水的排放。同時(shí),在煤礦開采規(guī)劃和防護(hù)方案設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)當(dāng)合理的預(yù)留保護(hù)煤柱,保護(hù)相關(guān)井泉,防止因礦井突水造成的地下水資源大量外排。其次,從煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,根據(jù)井下污水的排放特點(diǎn),合理布設(shè)排污點(diǎn),盡量控制生產(chǎn)過程對(duì)地下水資源造成的污染,從源頭上減少污染源的產(chǎn)生;通過科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段對(duì)開采區(qū)域的水資源量和水質(zhì)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),為開采過程中的水資源保護(hù)提供依據(jù);針對(duì)已經(jīng)污染的礦井水,經(jīng)過污水處理后再進(jìn)行排放,防治污染地表水體;對(duì)選礦等產(chǎn)生的廢水,盡量經(jīng)過處理進(jìn)行綜合利用,可用于選煤補(bǔ)充水,或用于綠化及井下消防。

2.2固體廢棄物綜合利用煤礦固體廢棄物主要為掘進(jìn)等的矸石以及洗選等排出的尾礦,占用大量的土地資源,并且對(duì)環(huán)境造成污染,在處理過程中可以考慮對(duì)其進(jìn)行綜合利用,實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的較大化。首先根據(jù)資源利用較大化的原則,對(duì)尾礦進(jìn)行進(jìn)一步的加工,回收貴重礦產(chǎn)元素,改進(jìn)洗選技術(shù)并結(jié)合一定的工藝,將尾礦中的難選煤、黃鐵礦、稀有微量元素等回收進(jìn)行利用。其次,可以將矸石、尾礦等作為二次資源,變廢為寶,研究表明,我國(guó)煤矸石發(fā)熱量在3347.2~8336kJ/kg[15],一般可以將這部分熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用,如將產(chǎn)熱量較高的煤矸石粉碎后摻入煤中進(jìn)行焚燒發(fā)電;此外,利用煤矸石本身的可塑性、燒結(jié)性等等,經(jīng)處理后可以用來制磚、燒水泥、生產(chǎn)陶粒或者合成其它產(chǎn)品。目前,一些礦區(qū)利用廢石和尾礦填充井下采空區(qū)或煤礦塌陷區(qū),一方面節(jié)省了其它填充材料;一方面對(duì)廢棄物進(jìn)行利用,減少了土地占用,取得了較好的效果。

2.3采煤塌陷地綜合治理根據(jù)采煤塌陷的形成原因以及特征,主要從預(yù)防、減少塌陷以及塌陷后的生態(tài)治理兩個(gè)方面對(duì)采煤塌陷地進(jìn)行綜合治理。采煤塌陷地的形成將導(dǎo)致地面標(biāo)高降低、耕地面積減小、土壤結(jié)構(gòu)改變等一系列的地質(zhì)環(huán)境問題,對(duì)社會(huì)、環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響,因此,在煤炭開采過程中應(yīng)當(dāng)采取合理有效的措施控制采煤塌陷地的形成。鼓勵(lì)煤炭開采單位自主創(chuàng)新,研究采取先進(jìn)的采煤技術(shù)及工藝流程,如矸石井下直接回填等。從而減少礦區(qū)地表塌陷范圍及塌陷程度,一方面減少了土地破壞,一方面降低了地表塌陷的治理成本。根據(jù)采煤塌陷地類型的不同,對(duì)礦區(qū)已經(jīng)形成的塌陷地,其綜合治理方法也有所差別。對(duì)于淺層采煤塌陷地,根據(jù)礦區(qū)地形采取不同治理措施,對(duì)于丘陵地區(qū),可以適當(dāng)采用“削高填凹”的方法,結(jié)合施肥等治理措施,以恢復(fù)土地耕種;對(duì)于平原地區(qū),可以采用“挖深墊淺”的治理方法,將挖塘和造地結(jié)合起來,排出地表積水的同時(shí)恢復(fù)區(qū)域大面積耕地,達(dá)到土地的充分利用;此外,還可以利用矸石等填充,表層覆土后進(jìn)行綠化改造。中度塌陷區(qū)往往存在季節(jié)性積水的區(qū)域,其治理過程相對(duì)復(fù)雜,一般以漁、耕結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。對(duì)于一些深度的塌陷區(qū),往往既存在季節(jié)性積水區(qū),又存在非季節(jié)性積水區(qū),此類塌陷區(qū)往往采用多種方法綜合治理,將非季節(jié)性積水區(qū)進(jìn)行改造,形成人工濕地,利用水體自凈能力穩(wěn)定礦區(qū)污水,發(fā)展?jié)O業(yè)產(chǎn)業(yè),在周邊建設(shè)改造,形成綠化景區(qū)等等,作為第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展旅游及服務(wù)業(yè)。一方面調(diào)節(jié)區(qū)域微氣候,改善了礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,一方面為人們提供休閑娛樂的場(chǎng)所。目前,該類型的處理措施已經(jīng)在多地發(fā)展起來。

3結(jié)論

煤礦開采為我國(guó)帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也對(duì)自燃環(huán)境造成了危害,而這些危害的治理往往是一個(gè)復(fù)雜而緩慢的過程,因此,我們一方面要注重煤炭資源的合理開發(fā)與高效利用,另一方面又要注重對(duì)自然環(huán)境的保護(hù),堅(jiān)持預(yù)防為主的原則,綜合治理礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的和諧發(fā)展。目前我國(guó)在礦區(qū)環(huán)境問題的治理上已經(jīng)取得一定成績(jī),但仍需要進(jìn)一步的提高:(1)鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新,運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段以及設(shè)備,較大限度的減小煤礦開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,預(yù)防重大污染事故的發(fā)生。(2)規(guī)范并健全礦區(qū)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī),制定礦區(qū)環(huán)境治理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合不同礦區(qū)特點(diǎn)制定經(jīng)濟(jì)合理的治理措施。

作者:汪小龍成杰單位:山西東桉煤業(yè)有限公司中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院

煤礦開采論文:煤礦開采領(lǐng)域機(jī)電一體化論文

(一)機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展

(1)牽引特性好。采煤機(jī)在前進(jìn)過程中提供牽引力,同時(shí),在采煤機(jī)下滑過程中可實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng);(2)能適應(yīng)大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機(jī)的牽引功率較大,而且牽引電動(dòng)機(jī)軸端安裝了制動(dòng)器,從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機(jī)器在停機(jī)時(shí)下滑,可用于傾角為40—50°的煤層開采;(3)運(yùn)行性高,使用壽命長(zhǎng);(4)反應(yīng)靈敏,動(dòng)態(tài)特性良好。電控系統(tǒng)可以根據(jù)采煤機(jī)的工作狀態(tài)調(diào)整各種參數(shù),以防采煤機(jī)超數(shù)運(yùn)行,控制方便;(5)重量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能量轉(zhuǎn)換效率高;(6)能輕易實(shí)現(xiàn)遙控,牽引實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速;(7)電牽引采煤機(jī)有著先進(jìn)的全中文顯示界面,可以提供操作步驟的提示,實(shí)時(shí)顯示截割電機(jī)的功率和溫度、采煤機(jī)的牽引給定速度等工作參數(shù),使得易于操作,工作效率高;(8)相較于液壓牽引采煤機(jī),電牽引采煤機(jī)的節(jié)能降耗特性好,在環(huán)保方面具有優(yōu)勢(shì)。近年來,通過我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的不斷提高,電牽引采煤機(jī)正逐步走向成熟,為推動(dòng)我國(guó)煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極作用。

(二)機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展

當(dāng)前,煤礦生產(chǎn)過程中機(jī)電一體化和自動(dòng)化水平較高的設(shè)備就是全數(shù)字化交流提升機(jī),提升機(jī)的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了大幅的簡(jiǎn)化。以內(nèi)裝式提升機(jī)為例,其在結(jié)構(gòu)式將驅(qū)動(dòng)和滾筒兩大結(jié)構(gòu)合為一體,較好地體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用水平,使得設(shè)備安全高效;全數(shù)字化交流提升機(jī)高度適當(dāng),采取總線方式,簡(jiǎn)化電氣安裝的工作;全數(shù)字化提升機(jī)具有完整的診斷設(shè)施,可以實(shí)現(xiàn)自我診斷,還能進(jìn)行重復(fù)性故障尋址和部分便捷的通信功能;設(shè)備硬件在兼容性方面較為完善,可以進(jìn)行軟件控制,如完成軟啟動(dòng)和瞬時(shí)加速的改變。在九五計(jì)劃期間,我國(guó)就已經(jīng)研制成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī),而且實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于其性能先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、工作性和性高,很符合當(dāng)代煤礦生產(chǎn)的發(fā)展需求,目前已成為了各煤礦企業(yè)的機(jī)型。

(三)機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展

目前,現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采煤一般帶式輸送機(jī)作為主要運(yùn)輸方式。帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)是長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量很大、運(yùn)行效率和性高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,已成為我們煤礦井下的主要運(yùn)輸原煤的設(shè)備。因此,將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到帶式輸送機(jī)已成為八五計(jì)劃期間實(shí)施的日產(chǎn)百萬噸煤綜采設(shè)備項(xiàng)目之后的研究熱點(diǎn)之一。近年來,我國(guó)在帶式輸送機(jī)核心上都有了很大提高,也研發(fā)出了新的產(chǎn)品。目前,我國(guó)普遍采用行星齒輪減速器、調(diào)速型液力耦合器等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),特別是機(jī)電一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置,可以使得兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng),它具有平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷的特點(diǎn),解決了帶式輸送機(jī)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量驅(qū)動(dòng)難題,但是,由于動(dòng)態(tài)分析、啟動(dòng)延遲等技術(shù)的限制,我國(guó)帶式輸送機(jī)一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng),限制了輸送機(jī)的長(zhǎng)度和運(yùn)量。而且,輸送機(jī)的在線監(jiān)控功能、性、靈活性和壽命較發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定差距,還需要進(jìn)行深入的研究。

(四)機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域其他裝置系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展

煤礦開采過程中,最為常見的支護(hù)設(shè)備就是液壓支架,其穩(wěn)定性和性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷的發(fā)展,液壓支架逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛呻娨嚎刂啤H榛罕谜镜囊后w流量大、壓力高,且已成為支護(hù)設(shè)備液體的主要來源。并且其可以根據(jù)支護(hù)設(shè)備實(shí)際用液量對(duì)進(jìn)行供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。液壓控制與計(jì)算杌技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成組的自動(dòng)移架或定壓雙向鄰架,從而避免對(duì)頂板及支架產(chǎn)生過大的沖擊載荷。近年來,TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)以其監(jiān)測(cè)度高、穩(wěn)定性和性強(qiáng),適用范圍廣,使用方便的特點(diǎn),可以進(jìn)行鋼絲繩的損傷檢測(cè),不但效率高,而且減小了事故發(fā)生的概率。上個(gè)世紀(jì)80年代以來,我國(guó)通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的研究,并且根據(jù)我國(guó)國(guó)情,利用機(jī)電一體化技術(shù)研制出了較為先進(jìn)的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。從近年來煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用來看,其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關(guān)重要。

(五)結(jié)語

綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦開采領(lǐng)域的科學(xué)合理應(yīng)用和廣泛推廣,有效地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益和安全保障,對(duì)減輕煤礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展?jié)摿ΑR虼耍瑢C(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,堅(jiān)持以人為本的原則,不斷深化這項(xiàng)技術(shù)在煤礦開采領(lǐng)域的研究,對(duì)于我國(guó)煤炭工業(yè)的良性發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

作者:趙鐵軍 單位:中國(guó)平煤神馬集團(tuán)梨園礦

煤礦開采論文:煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)論文

一、煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的運(yùn)行

煤礦開采安全管理體系的運(yùn)行,要充分考慮到煤礦開采中的人員安全、環(huán)境保護(hù)、機(jī)械維護(hù)、管理工作等問題,從而對(duì)煤礦開采的整個(gè)過程進(jìn)行全程優(yōu)化,合理地利用現(xiàn)有的人力、物力資源,并結(jié)合煤礦中的具體環(huán)境,讓煤礦開采方式達(dá)到。同時(shí),煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的運(yùn)行,也離不開政府的監(jiān)督和指導(dǎo),只有企業(yè)、政府兩方面相互配合,才能真正實(shí)現(xiàn)煤礦開采的安全管理。

二、構(gòu)建煤礦開采企業(yè)安全生產(chǎn)管理體系的必要措施

(一)保障人身安全的有效措施。為了保障煤礦開采企業(yè)中每一位成員的人身安全,一定要強(qiáng)化安全生產(chǎn)觀念。企業(yè)有責(zé)任對(duì)所有的員工進(jìn)行合理、到位的煤礦開采方面的安全思想、安全知識(shí)的教育,使企業(yè)的職工能夠意識(shí)到安全生產(chǎn)的重要性,明確企業(yè)、政府對(duì)安全生產(chǎn)的要求和規(guī)定,從根本意識(shí)上提高警惕,防止危險(xiǎn)事件的發(fā)生。要想真正的實(shí)現(xiàn)安全管理,僅僅靠提高職工的安全意識(shí)是不夠的,還要對(duì)職工進(jìn)行安全知識(shí)和技能的培訓(xùn)。企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)專門的培訓(xùn)部門,對(duì)于新職工進(jìn)行崗前培訓(xùn),對(duì)于老職工進(jìn)行定期的培訓(xùn)和演練,并且針對(duì)不同員工所從事的具體工作的不同、員工的自身素質(zhì)的差異進(jìn)行區(qū)別性培訓(xùn),從而有效地提高職工們的整體安全生產(chǎn)能力,做到在生產(chǎn)過程中保障自身和他人的安全。

(二)保障機(jī)器安全的有效措施。在煤礦開采中,所使用的一般都是大型的機(jī)械設(shè)備,這些設(shè)備一旦出現(xiàn)問題,不但會(huì)影響到煤礦開采的進(jìn)度,還有可能造成破壞性的后果,為煤礦開采企業(yè)帶來重大損失。因此,要加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械安全的管理。一是在選用一些煤礦開采設(shè)備的時(shí)候,要充分考慮煤礦周圍的具體環(huán)境,考察機(jī)械設(shè)備能否在這種環(huán)境中運(yùn)行,采用哪種設(shè)備更能節(jié)約時(shí)間和人力。二是在煤礦開采的過程中,要注意設(shè)備的更新和維修。要分配專門的機(jī)械管理人員,對(duì)機(jī)械進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題,立即處理,并及時(shí)對(duì)陳舊的設(shè)備進(jìn)行更新,通過使用先進(jìn)、安全的設(shè)備來保障煤礦開采的順利進(jìn)行。

(三)保障環(huán)境安全的有效措施。保障環(huán)境安全,一般要做到以下幾點(diǎn):及時(shí),要保障礦井及周圍環(huán)境中的氣體環(huán)境安全。在煤礦中,往往含有大量的瓦斯,這種氣體既是一種清潔高效的能源,也是一種對(duì)大氣有著極大危害的污染性氣體,并且由于其具有毒性和易燃性,就必須在進(jìn)行煤礦開采時(shí),做好對(duì)瓦斯氣體的處理,避免其污染環(huán)境或造成火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)事件。第二,要保障礦井周圍土地資源環(huán)境安全。在煤礦開采的過程中,難免會(huì)對(duì)周圍的土地造成破壞,在開采完煤礦之后,地表或者地下礦井中將會(huì)形成采空區(qū),容易發(fā)生坍塌等事故,在煤礦開采的過程中,要注意對(duì)采空區(qū)進(jìn)行及時(shí)的填充,保護(hù)好土地環(huán)境。第三,要保障水資源環(huán)境安全。在煤礦開采過程中,有可能會(huì)導(dǎo)致水資源的流失和污染,也有可能會(huì)因處理不當(dāng)而遭受水災(zāi)。因此,要加強(qiáng)對(duì)煤礦開采中水資源的管理,保護(hù)好水資源,同時(shí),也要避免水文事故的發(fā)生。

(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤礦開采企業(yè)的安全管理,就要不斷的對(duì)管理方式進(jìn)行創(chuàng)新。在對(duì)煤礦開采管理工作進(jìn)行長(zhǎng)期的總結(jié)之后,不難看出,管理工作從來不是獨(dú)立存在的,而是與煤礦開采過程中的人員、環(huán)境和機(jī)器等各種要素相互影響、相互作用的。因此,在對(duì)煤礦開采安全生產(chǎn)進(jìn)行管理的過程中,就要考慮多個(gè)因素對(duì)生產(chǎn)過程所帶來的影響,從根本上排除危險(xiǎn),為煤礦開采提供一種強(qiáng)有力的管理手段。二是要加強(qiáng)對(duì)煤礦開采的監(jiān)督力度。建立起一個(gè)安全監(jiān)督部門,對(duì)煤礦開采中人員的操作、機(jī)械設(shè)備的安全、對(duì)環(huán)境的影響以及管理工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督,并將煤礦開采中的各個(gè)要素緊密地聯(lián)系在一起,加強(qiáng)整體性監(jiān)督,防止在煤礦開采過程中發(fā)生意外事故。

三、結(jié)語

在我國(guó)的煤礦開采生產(chǎn)中,依舊還存在不少的問題,這些問題,都必須通過一種有效的管理手段來解決。煤礦開采安全生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建,有效地解決了我國(guó)煤礦開采企業(yè)中的安全管理問題。通過對(duì)這種管理體系不斷地優(yōu)化,加強(qiáng)對(duì)煤礦開采企業(yè)中各個(gè)部門及開采過程中的各種要素、各個(gè)環(huán)節(jié)的管理,實(shí)現(xiàn)煤礦開采的整體安全作業(yè)。只有這樣,才能夠讓我國(guó)的煤礦開采企業(yè)不斷地朝著安全、高效、環(huán)保的方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益,為我國(guó)煤炭能源的開采發(fā)揮更有利的作用。

作者:王孝賓

煤礦開采論文:煤礦開采網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文

一、煤礦開采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

有關(guān)科學(xué)家的分析,它在市場(chǎng)上的價(jià)值非常的昂高,儲(chǔ)量超過一億噸的煤礦估計(jì)值能超過2000億元。它有著損益。首先從損害上分析:煤礦開采在項(xiàng)目開始實(shí)施時(shí),會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響,從而引起一些空氣質(zhì)量和自然圈子標(biāo)值的變化。所以,對(duì)于這些指標(biāo)值的計(jì)算,就必須要采用科學(xué)的方法。其次,從煤礦開采的收益上分析,經(jīng)科學(xué)家的推論和研究,總結(jié)出了一個(gè)公式:∑(CI—CO)t(I+r)/1=o,其中t=0.1.2.3….n。CI表示現(xiàn)金流入量,CO表示現(xiàn)金流出量,(CI—CO)t表示項(xiàng)目在第t年的盡現(xiàn)金流量,t=0表示項(xiàng)目開始運(yùn)行的時(shí)間點(diǎn),n表示項(xiàng)目計(jì)算期,其具體計(jì)算可通過內(nèi)插法求,公式為:r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2],其中r1表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的正值的折現(xiàn)率,r2表示當(dāng)凈現(xiàn)值為接近于零的負(fù)值時(shí)的折現(xiàn)率,NPV1表示低折現(xiàn)率時(shí)凈現(xiàn)值的正值,NPV2表示采用高折現(xiàn)率時(shí)凈現(xiàn)值的負(fù)值,其中r1與r2之間不應(yīng)超過百分之二。從上面幾個(gè)公式總結(jié)出,煤礦的開采對(duì)于現(xiàn)在社會(huì)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值能夠達(dá)到一個(gè)前所未有的前景。

二、煤礦開采的安全設(shè)施

做任何事情必須考慮的前提因素就是人的安全,所以,在開采煤礦的時(shí)候,在安全方面就是尤為重要的。(1)根據(jù)《煤炭法》,《礦山安全法》和《煤礦安全監(jiān)察條例》制定本規(guī)程;(2)在中華人民共和國(guó)領(lǐng)域從事煤礦生產(chǎn)等活動(dòng),必須要遵守以上規(guī)程;(3)煤礦企業(yè)必須建立并健全各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制,法規(guī),規(guī)章,規(guī)程,標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范;(4)在開采煤礦使用的機(jī)械樣品中,必須設(shè)置安全機(jī)構(gòu);(5)煤礦企業(yè)必須支持群眾安全監(jiān)督組織等活動(dòng),發(fā)揮職工群眾安全監(jiān)督作用;(6)煤礦對(duì)于作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn),開采煤礦要實(shí)時(shí)的注意安全問題,遵守好國(guó)家及其企業(yè)所制定的安全規(guī)章制度,不經(jīng)培訓(xùn),不得上崗;(7)煤礦企業(yè)在即將開采的時(shí)候,要對(duì)作業(yè)人員再次強(qiáng)調(diào)下井時(shí)應(yīng)該注意的細(xì)節(jié),人們往往就是不注意一些細(xì)節(jié)而導(dǎo)致悲劇性的發(fā)生。

三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于煤礦開采的應(yīng)用

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與改造當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是省級(jí)與下屬部分企業(yè)的廣域網(wǎng),而省轄市網(wǎng)絡(luò)沒有有效的連接進(jìn)來,網(wǎng)絡(luò)本身是個(gè)大體結(jié)構(gòu),所以,要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)把各省級(jí),各省級(jí)所屬的下屬企業(yè)和省轄市網(wǎng)絡(luò)連接起來,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行省級(jí)和優(yōu)化。可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)解決煤礦開采的安全問題,它可以隨時(shí)的提供地理位置信息,并且能夠的進(jìn)行對(duì)地圖的縮小,放大,找查,漫游,全圖,測(cè)距,鷹眼圖層設(shè)置等常規(guī)的地圖操作功能,同時(shí),還負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各種模擬量,開關(guān)量的圖形,數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息的顯示。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要存儲(chǔ)全部的非地圖數(shù)據(jù),包括設(shè)備數(shù)據(jù),環(huán)境數(shù)據(jù),管理數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)信息,同時(shí),數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還要提供相應(yīng)的統(tǒng)計(jì),查詢等功能的具體數(shù)據(jù)來源。所有數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)下不會(huì)丟失,而且存儲(chǔ)量非常大,找查也方便,也能快速從一個(gè)地方傳遞到另外一個(gè)地方。無需人力,穩(wěn)定快捷,且不會(huì)在傳送途中丟失。2.計(jì)算機(jī)的分區(qū)管理計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)邏輯隔離的同時(shí),滿足外界通過身份驗(yàn)證訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需要,從管理的角度可以將煤礦安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化分為兩個(gè)部分。3.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦工資的便捷分配從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),開采煤礦需要大量的機(jī)械工具和作業(yè)人員,進(jìn)而使其需要一個(gè)較大資金量的流程,如果認(rèn)為會(huì)比較的繁瑣,計(jì)算機(jī)不僅僅能夠快速的計(jì)算出每一位作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備所需要的資金,還能夠無誤的保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上面,方面快捷的查詢流出的資金和資金的分配量的大小,更能夠?yàn)槠渌ぷ魅藛T解決他們對(duì)于資金上的疑問,避免一些不必要的麻煩。4.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦結(jié)構(gòu)的客觀分析由于地理?xiàng)l件和一些外界條件的限制,煤礦開采必須在一個(gè)穩(wěn)定而又安全的基礎(chǔ)上才能夠進(jìn)行作業(yè)。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升,能夠無誤的查詢哪些地方有煤礦,哪些地方能夠開采到品質(zhì)的煤礦,煤礦地區(qū)周邊環(huán)境的影響大小,煤礦開采需要深入在地面下,所以,必須對(duì)于其中土壤和石層進(jìn)行的判斷,計(jì)算出其中承重能力的大小,抗震動(dòng)幅度的大小等安全因素。5.計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦開采地質(zhì)工程的管理開采煤礦的準(zhǔn)備十分的復(fù)雜,對(duì)于煤礦開采要知道地理性質(zhì):大陸按照高層特征,可以分為高山,丘陵,平原,高原,盆地和洼地等地形單元,其中,低于海波1000m的平原,丘陵,盆地面積較大,陸地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或線形展布的山系。其中,海波在500-1000m的成為低山,1000-3500m的成為中山,大于3500m的成為高山。陸地上還有被山系所分隔,表面稍有起伏,內(nèi)部相對(duì)較差,一般不超過數(shù)十米的平原和高原,他們面積較廣。海拔高程在600m以上,表面較為平坦或略有起伏的廣闊地區(qū)成為高原。此外尚有四周為山系或高原限制的低地,因其外形似盆而成為盆地,介于山地和平原之間的高低不平,連綿不斷的低矮渾圓的小山丘地稱為丘陵。大陸上有眾多的河流組成的水系和湖泊,是地球表面的重要特征。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能的探測(cè)煤礦的地理位置及其開采工程措施:礦井地質(zhì)結(jié)構(gòu)按其規(guī)模的大小對(duì)生產(chǎn)的影響程度,可分為大,中,小三種類型。大型構(gòu)造是指決定井田邊界的大型斷層,這類結(jié)構(gòu)在勘探階段通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查明;中性構(gòu)造是指分布在井田范圍內(nèi),影響水平,采取劃分和巷道布置的次一級(jí)構(gòu)造,它對(duì)煤礦生產(chǎn)影響極大,是礦井地質(zhì)工作的重點(diǎn);小型構(gòu)造是指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級(jí)斷層。大,中,小三種類型地質(zhì)構(gòu)造之間存在著密切關(guān)聯(lián),大型構(gòu)造控制中,小型構(gòu)造,小型構(gòu)造反映大中型構(gòu)造。因此,在工作中應(yīng)該把大,中,小型構(gòu)造的研究有機(jī)地結(jié)合起來。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能的分析底層表層,中層,底層的結(jié)構(gòu),不需用大量的勞力去一層層的翻出,只需計(jì)算機(jī)和專業(yè)的一些勘探地質(zhì)設(shè)備的結(jié)合就能探測(cè)出哪些地質(zhì)能開采煤礦。有些地質(zhì)存在著斷層,而斷層對(duì)開采煤礦有影響;響磚眼的爆破效果:當(dāng)巖石中節(jié)理發(fā)育時(shí),炮眼方向如與主要節(jié)理組平行,會(huì)在爆破的時(shí)候沿裂縫面漏氣,爆破效果大大降低:影響開采效率;在回采高變質(zhì)和地變質(zhì)煤層時(shí),根據(jù)節(jié)理面的方向和發(fā)育程度,合理布置回采工作面,可以提高生產(chǎn)效率;影響頂板控制方法:煤層頂板巖石節(jié)理發(fā)育時(shí),工作面頂板支護(hù)一般不能用頂柱,應(yīng)該采用頂梁,并且頂梁不能平行主要裂縫組方向,應(yīng)與主要裂縫組有一定的交角,以防止頂板沿裂縫面冒落。這些負(fù)面的影響就可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提前控制好,并能的度好尺寸,能到0.00毫米。

四、總結(jié)

綜上所述,通過本人對(duì)煤礦采集在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用上的一些簡(jiǎn)單討論和煤礦采集的安全措施,使人們知道了煤礦的開采需要地質(zhì)條件的允許,煤礦開采有著很大的風(fēng)險(xiǎn),所以,在開采煤礦的時(shí)候,要充分的做好準(zhǔn)備。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來探測(cè)煤礦采集的地質(zhì)條件,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提前擬定一個(gè)施工工程技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來做好必要的安全措施,讓煤礦的開采更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和更多的資金流入。隨著網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展,煤礦在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)方面會(huì)有更高更亮的發(fā)展前途。網(wǎng)絡(luò)的普遍性和科學(xué)性,改善了許多人們的生活觀,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以達(dá)到在無人的條件下也能讓機(jī)械工具正常運(yùn)轉(zhuǎn),在開采煤礦個(gè)機(jī)械工具中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以讓作業(yè)員們更輕松,做事情也能達(dá)到事半功倍的效果。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)造福人類,推進(jìn)整個(gè)國(guó)家的發(fā)展。由于本人的知識(shí)水平有限,因此,本文如有不到之處,還望不吝指正。

作者:李曉麗 單位:中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采的機(jī)電一體化論文

(一)機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。

機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用的典型實(shí)例之一就是電牽引采煤機(jī)。相比于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī),其具備的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)如下所述:(1)牽引特性好。采煤機(jī)在前進(jìn)過程中提供牽引力,同時(shí),在采煤機(jī)下滑過程中可實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng);(2)能適應(yīng)大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機(jī)的牽引功率較大,而且牽引電動(dòng)機(jī)軸端安裝了制動(dòng)器,從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機(jī)器在停機(jī)時(shí)下滑,可用于傾角為40—50°的煤層開采;(3)運(yùn)行性高,使用壽命長(zhǎng);(4)反應(yīng)靈敏,動(dòng)態(tài)特性良好。電控系統(tǒng)可以根據(jù)采煤機(jī)的工作狀態(tài)調(diào)整各種參數(shù),以防采煤機(jī)超數(shù)運(yùn)行,控制方便;(5)重量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能量轉(zhuǎn)換效率高;(6)能輕易實(shí)現(xiàn)遙控,牽引實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速;(7)電牽引采煤機(jī)有著先進(jìn)的全中文顯示界面,可以提供操作步驟的提示,實(shí)時(shí)顯示截割電機(jī)的功率和溫度、采煤機(jī)的牽引給定速度等工作參數(shù),使得易于操作,工作效率高;(8)相較于液壓牽引采煤機(jī),電牽引采煤機(jī)的節(jié)能降耗特性好,在環(huán)保方面具有優(yōu)勢(shì)。近年來,通過我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的不斷提高,電牽引采煤機(jī)正逐步走向成熟,為推動(dòng)我國(guó)煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極作用。

(二)機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。

當(dāng)前,煤礦生產(chǎn)過程中機(jī)電一體化和自動(dòng)化水平較高的設(shè)備就是全數(shù)字化交流提升機(jī),提升機(jī)的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了大幅的簡(jiǎn)化。以內(nèi)裝式提升機(jī)為例,其在結(jié)構(gòu)式將驅(qū)動(dòng)和滾筒兩大結(jié)構(gòu)合為一體,較好地體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用水平,使得設(shè)備安全高效;全數(shù)字化交流提升機(jī)高度適當(dāng),采取總線方式,簡(jiǎn)化電氣安裝的工作;全數(shù)字化提升機(jī)具有完整的診斷設(shè)施,可以實(shí)現(xiàn)自我診斷,還能進(jìn)行重復(fù)性故障尋址和部分便捷的通信功能;設(shè)備硬件在兼容性方面較為完善,可以進(jìn)行軟件控制,如完成軟啟動(dòng)和瞬時(shí)加速的改變。在九五計(jì)劃期間,我國(guó)就已經(jīng)研制成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī),而且實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于其性能先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、工作性和性高,很符合當(dāng)代煤礦生產(chǎn)的發(fā)展需求,目前已成為了各煤礦企業(yè)的機(jī)型。

(三)機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。

目前,現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采煤一般帶式輸送機(jī)作為主要運(yùn)輸方式。帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)是長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量很大、運(yùn)行效率和性高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,已成為我們煤礦井下的主要運(yùn)輸原煤的設(shè)備。因此,將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到帶式輸送機(jī)已成為八五計(jì)劃期間實(shí)施的日產(chǎn)百萬噸煤綜采設(shè)備項(xiàng)目之后的研究熱點(diǎn)之一。近年來,我國(guó)在帶式輸送機(jī)核心上都有了很大提高,也研發(fā)出了新的產(chǎn)品。目前,我國(guó)普遍采用行星齒輪減速器、調(diào)速型液力耦合器等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),特別是機(jī)電一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置,可以使得兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng),它具有平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷的特點(diǎn),解決了帶式輸送機(jī)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量驅(qū)動(dòng)難題,但是,由于動(dòng)態(tài)分析、啟動(dòng)延遲等技術(shù)的限制,我國(guó)帶式輸送機(jī)一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng),限制了輸送機(jī)的長(zhǎng)度和運(yùn)量。而且,輸送機(jī)的在線監(jiān)控功能、性、靈活性和壽命較發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定差距,還需要進(jìn)行深入的研究。

(四)機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域其他裝置系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展。

煤礦開采過程中,最為常見的支護(hù)設(shè)備就是液壓支架,其穩(wěn)定性和性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷的發(fā)展,液壓支架逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛呻娨嚎刂啤H榛罕谜镜囊后w流量大、壓力高,且已成為支護(hù)設(shè)備液體的主要來源。并且其可以根據(jù)支護(hù)設(shè)備實(shí)際用液量對(duì)進(jìn)行供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。液壓控制與計(jì)算杌技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成組的自動(dòng)移架或定壓雙向鄰架,從而避免對(duì)頂板及支架產(chǎn)生過大的沖擊載荷。近年來,TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)以其監(jiān)測(cè)度高、穩(wěn)定性和性強(qiáng),適用范圍廣,使用方便的特點(diǎn),可以進(jìn)行鋼絲繩的損傷檢測(cè),不但效率高,而且減小了事故發(fā)生的概率。上個(gè)世紀(jì)80年代以來,我國(guó)通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的研究,并且根據(jù)我國(guó)國(guó)情,利用機(jī)電一體化技術(shù)研制出了較為先進(jìn)的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。從近年來煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用來看,其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關(guān)重要。結(jié)語:綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦開采領(lǐng)域的科學(xué)合理應(yīng)用和廣泛推廣,有效地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益和安全保障,對(duì)減輕煤礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展?jié)摿ΑR虼耍瑢C(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,堅(jiān)持以人為本的原則,不斷深化這項(xiàng)技術(shù)在煤礦開采領(lǐng)域的研究,對(duì)于我國(guó)煤炭工業(yè)的良性發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

作者:趙鐵軍單位:中國(guó)平煤神馬集團(tuán)梨園礦

煤礦開采論文:合盛煤礦開采水環(huán)境論文

1合盛礦井開采對(duì)水環(huán)境的影響分析

1.1含水層破壞情況在采煤過程中,由于礦井水的疏排,會(huì)對(duì)地下水位造成下降影響,形成以開采水平為基準(zhǔn)的地下水位降落面,進(jìn)而形成以采區(qū)為中心,含水層影響半徑為半徑的降落漏斗。由于合盛煤礦開采煤層位于山西組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層內(nèi),煤礦開采過程中礦井水疏排直接影響石炭—二疊系碎屑巖裂隙含水層。而煤礦開采后會(huì)在頂板巖層形成一定高度的冒落帶、裂縫帶和緩慢下沉帶,所形成的導(dǎo)水裂縫帶高度波及到煤層上部含水層時(shí),就成為含水層對(duì)礦井充水的通道。依據(jù)井田內(nèi)鉆孔資料,按照有關(guān)計(jì)算煤層導(dǎo)水裂縫發(fā)育高度公式。2#、4#煤層頂板屬中硬頂板,開采形成的較大導(dǎo)水裂縫帶高度分別為37.71m、52.43m,考慮到兩煤層間距為10m,且2#、4#煤主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層,根據(jù)開采煤層所在地層位置,以及煤層頂板發(fā)生垮落,2#、4#煤層形成的導(dǎo)水裂縫帶均能溝通其含水層(或上一層可采煤層開采形成的采空區(qū)積水),對(duì)煤層上覆的太原組K2~K5灰?guī)r含水層以及山西組的K7、K8砂巖含水層進(jìn)行破壞。但正常情況下本井田開采導(dǎo)水裂縫帶不會(huì)直通地表。

1.2地表破壞情況為進(jìn)一步分析開采后對(duì)煤層頂板的影響,根據(jù)采煤塌陷區(qū)土地破壞性等級(jí)劃分表分析可知:1)2#煤開采后,井田大部分面積地表將受到重度—極輕度破壞,但是在井田的西南角,地表將受到重度破壞。2)4#煤開采后,井田內(nèi)東北及東南角地表受到極輕微的破壞,其它地段地表將受到重度—極輕度破壞,但在井田西南角地表有受到重度破壞。采煤引起地表塌陷將改變地表的形態(tài)和河道的坡度,對(duì)河道周圍的匯水條件造成一定程度的影響,同時(shí)由于沉陷盆地的邊緣有地表裂縫產(chǎn)生,會(huì)引起地表水下滲,因此,地表沉陷除了對(duì)井田內(nèi)河流匯水條件有影響外,還將會(huì)影響地表水資源量。

2礦井開采防治水措施

1)井田及周邊煤礦采空區(qū)均有積水,對(duì)合盛礦井的開采有很大的威脅,在開采時(shí)一定要加強(qiáng)“探放水”工作,遇有頂板淋水、滲水增加、煤層“出汗”、巷道涌水量增加等突水預(yù)兆時(shí)應(yīng)立即停止采掘,撤離人員,并向調(diào)度室等管理部門匯報(bào)。2)在開采斷層、陷落柱附近煤層時(shí),一定要注意構(gòu)造導(dǎo)水,堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,鉆進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)煤巖松軟,片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大,頂鉆等異常時(shí),必須停止鉆進(jìn),且不得拔出鉆桿,立即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),以杜絕突發(fā)的水災(zāi)事故的發(fā)生。3)經(jīng)常了解周邊礦井的采掘動(dòng)向,做好周邊礦井采空區(qū)范圍的調(diào)查工作,相鄰礦井之間礦界處應(yīng)留有足夠的礦界保安煤柱,嚴(yán)禁越界開采,防止發(fā)生連鎖透水事故。定期維護(hù)好各型水泵的排水管路、閥門及排水用的配電設(shè)備,保障井下水流及時(shí)暢通地排出地面,在雨季前組織檢修,并對(duì)全部主排水泵進(jìn)行聯(lián)合排水試驗(yàn),定期清理井底水倉、水溝的淤泥。4)據(jù)煤礦開采對(duì)奧陶系灰?guī)r巖溶水含水層的影響分析,在對(duì)斷層等合理留設(shè)安全煤柱后,煤礦開采不會(huì)破壞奧灰水,對(duì)區(qū)域奧灰水水量影響很小。因此正常的煤礦開采對(duì)井田及周邊村莊供水基本沒有影響。

3結(jié)論及建議

1)堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,在F1斷層附近一帶禁止采煤,可以保護(hù)郭莊泉域巖溶地下水不受破壞。2)礦井應(yīng)查清井田內(nèi)帶壓開采條件,禁止采用降壓排水進(jìn)行采煤。制定帶壓開采條件下,防治奧灰水突水的應(yīng)急預(yù)案。3)全井田范圍共有多個(gè)村莊,由于礦坑排水將破壞井田內(nèi)大部分水資源量,為了防止采煤對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦恼I钤斐捎绊懀瑧?yīng)及時(shí)解決當(dāng)?shù)鼐用竦恼I钣盟?)應(yīng)強(qiáng)化地下水監(jiān)測(cè)工作,建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng),制定防水治水措施,確保礦井安全生產(chǎn)。

作者:王飛單位:保利能源控股有限公司山西保利合盛煤業(yè)有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采論文:通信在煤礦中的適用性透析

作者:楊月輝單位:河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院

能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成工作任務(wù),提高工作效率,獲得較高的利潤(rùn),真正實(shí)現(xiàn)低投入、高收入的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。提高運(yùn)作安全,保障人身安全。煤礦開采中無線通信技術(shù)的使用其較大的優(yōu)勢(shì)就是提高了采礦工作的安全性;能夠保障工作現(xiàn)場(chǎng)和外界密切的聯(lián)系,能夠在及時(shí)時(shí)間互通有無,保障工人的人身安全。提高領(lǐng)導(dǎo)效率,優(yōu)化企業(yè)管理。無線通信技術(shù)的使用在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)場(chǎng)操控,領(lǐng)導(dǎo)在辦公室就可以通過網(wǎng)絡(luò)掌握工作進(jìn)度,了解工作狀況,及時(shí)進(jìn)行派遣和指揮[2]。應(yīng)用無線通信技術(shù),煤礦企業(yè)可以加強(qiáng)多方面的生產(chǎn)管理及引導(dǎo),加快提高了領(lǐng)導(dǎo)層次的管理水平,真正實(shí)現(xiàn)管理一體化,幫助煤礦企業(yè)在生產(chǎn)期間創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。保障作業(yè)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。煤礦開采中應(yīng)用無線通信技術(shù)可以方便管理和加強(qiáng)聯(lián)絡(luò);應(yīng)用傳感器技術(shù)可以探測(cè)到礦井內(nèi)的瓦斯體積分?jǐn)?shù);利用類似波導(dǎo)的物質(zhì)進(jìn)行探測(cè),可以避免礦井內(nèi)因金屬而產(chǎn)生的導(dǎo)電和繩索冗長(zhǎng)等帶來的不便。從安全角度考慮,無線通信技術(shù)推廣之后,煤礦開采作業(yè)能夠處于一個(gè)相對(duì)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

無線通信技術(shù)存在的不足和改進(jìn)措施

(1)操作不規(guī)范,技術(shù)不純熟。由于從事煤礦開采的工人通常都是年齡較大、文化程度較低的中年人,對(duì)于從人工作業(yè)到機(jī)械作業(yè)的轉(zhuǎn)變需要一定的適應(yīng)階段和學(xué)習(xí)過程,而他們對(duì)于電腦技術(shù)的操作學(xué)習(xí)接受能力比較慢,學(xué)習(xí)不,也可能導(dǎo)致操作失誤和延緩工期。因此要對(duì)工作人員進(jìn)行系統(tǒng)、的電腦技術(shù)培訓(xùn),保障無線電通新設(shè)備的順暢使用。在操作過程中必須要實(shí)施有效的操作流程,從各個(gè)角度考慮通信設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。(2)技術(shù)發(fā)展不完善,通信技術(shù)有限制。無線通信技術(shù)的發(fā)展雖然越發(fā)成熟,覆蓋面越來越廣泛,但依然存在著局限性,受到通訊距離、發(fā)射功率和工控環(huán)境、天氣等各種因素的影響,無線信號(hào)會(huì)受到不同程度的干擾,從而影響到煤礦開采的進(jìn)度和管理。鑒于此處,一方面要求國(guó)家和政府積極支持和鼓勵(lì)無線通信技術(shù)的開發(fā)和研究,促進(jìn)無線通信技術(shù)的發(fā)展;另一方面,煤礦開采要依據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合適先進(jìn)的通信技術(shù)和工具,盡量保障通信質(zhì)量。(3)人工無線監(jiān)控相配合,實(shí)現(xiàn)雙管齊下。實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)于煤礦開采具有舉足輕重的作用,無線通信技術(shù)的使用可以使監(jiān)控管理更方便,但是也不是萬無一失,不能夠面面俱到,一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障,監(jiān)控中斷很容易造成信息的滯留和錯(cuò)誤。因此,要把人為監(jiān)控和無線監(jiān)控兩者結(jié)合起來,添漏補(bǔ)缺,保障信息的及時(shí)性和有效性[3]。通過對(duì)無線通信設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)通信設(shè)備的故障問題,創(chuàng)造良好的無線通信規(guī)劃技術(shù)。

煤礦開采技術(shù)的革新趨勢(shì)

(1)自動(dòng)操控技術(shù)。煤礦企業(yè)可以利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建自動(dòng)化操控技術(shù),如:美國(guó)煤礦開采利用計(jì)算機(jī)具備的數(shù)據(jù)采集、處理、決策、貯存、傳輸、通訊、管理等功能,對(duì)煤礦開采設(shè)備智能化控制[4]。一些倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)的國(guó)家煤礦生產(chǎn)時(shí),利用自動(dòng)操控技術(shù)配備了相應(yīng)的洗煤工藝,對(duì)原始煤礦資源進(jìn)行篩選,選擇適合生產(chǎn)需求的控制技術(shù)。(2)導(dǎo)向鉆井技術(shù)。煤礦開采前期需要進(jìn)行一系列的測(cè)量工作,早期傳統(tǒng)的方法是有線測(cè)量,增加了煤礦開采區(qū)域的勘測(cè)難度。導(dǎo)向鉆井技術(shù)中引進(jìn)了無線測(cè)量的方法,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的無線傳輸,隨鉆測(cè)量及導(dǎo)向鉆井技術(shù)是煤礦行業(yè)技術(shù)改革的代表。(3)智能開采技術(shù)。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家使用智能開采技術(shù)實(shí)現(xiàn)了井下智能生產(chǎn),且利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化傳輸,一般傳輸速率達(dá)104bps,105bps和106bps[5]。智能開采的核心技術(shù)在于分布式傳感器,把傳感器與微處理器組合起來,在通過傳輸線纜把井下數(shù)據(jù)傳輸給鉆井上控制中心,其信息傳遞流程。(4)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是計(jì)算機(jī)信息自動(dòng)處理中常用的技術(shù),其能夠?qū)⒚旱V企業(yè)數(shù)據(jù)庫資源綜合調(diào)配運(yùn)行,根據(jù)產(chǎn)量分析的情況指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)。煤礦企業(yè)在生產(chǎn)期間創(chuàng)建了諸多生產(chǎn)模式,不僅方便了企業(yè)的油井開采作業(yè),對(duì)油井產(chǎn)量分析起到了輔助作用。

結(jié)論

總之,無線通信技術(shù)作為新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展技術(shù)的結(jié)晶,其成本低廉、使用方便、覆蓋范圍廣闊等優(yōu)勢(shì)決定了其在重工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為煤礦企業(yè),在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)期間要控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn),同時(shí)采用先進(jìn)的通信技術(shù)輔助作業(yè);要結(jié)合煤礦開采的具體情況,充分利用無線通信技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢(shì),最終實(shí)現(xiàn)煤礦開采高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

煤礦開采論文:煤礦開采沉陷防治技術(shù)研究論文

摘要:本文針對(duì)煤礦開采對(duì)礦區(qū)環(huán)境、地表破壞的影響,并以減輕危害程度為目標(biāo),根據(jù)各個(gè)礦區(qū)應(yīng)合理的應(yīng)用采礦方法和工藝,來防治和控制開采沉陷。

關(guān)鍵字:開采沉陷土地復(fù)墾沉陷控制

山西是煤炭大省,煤炭的開發(fā)為山西經(jīng)濟(jì)快速持續(xù)發(fā)展提供了基本保障,然而煤炭的大規(guī)模開采對(duì)礦山及其周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞日益突出,開采沉陷造成的礦區(qū)環(huán)境災(zāi)害主要有土地塌陷或積水,農(nóng)田減產(chǎn)或絕產(chǎn)、道路塌陷、房屋變形破壞等,這都是開采引起的巖層移動(dòng),是造成礦區(qū)塌陷災(zāi)害和區(qū)域變形的根源,有效控制和減輕地面塌陷程度是解決此問題的根本之路。隨著煤炭形式的好轉(zhuǎn),各集團(tuán)公司都加大了環(huán)境的防治和治理,對(duì)煤炭事業(yè)來說,功在當(dāng)代,利在千秋。

一.沉陷的防治技術(shù)途徑

沉陷破壞的防治技術(shù)途徑可以從兩方面考慮;(1)對(duì)開采沉陷的控制,即通過合理選擇采礦方法和工藝、合理布置開采工作面、采取井下充填法、覆巖離層帶空間充填等措施,來減少地表下沉,控制地表下沉速度和范圍,達(dá)到保護(hù)地表和地面建、構(gòu)筑物與耕地的目的。(2)開采沉陷破壞的恢復(fù)和整治,運(yùn)用土地復(fù)墾技術(shù)和建筑物抗采動(dòng)變形技術(shù),對(duì)開采沉陷破壞的土地進(jìn)行整治和利用。

1.1.1全部充填開采

在煤炭采出后頂板尚未冒落之前,用固體材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行密實(shí)充填,使頂板巖層僅產(chǎn)生少量下沉,以減少地表的下沉和變形,達(dá)到保護(hù)地面建、構(gòu)筑物或農(nóng)田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中減少地表下沉效果作好的方法,其次是風(fēng)力充填和矸石自溜充填。但充填采礦法需要專門的充填設(shè)備和設(shè)施,還需要有充足的充填材料。礦井初期投資大,噸煤成本相應(yīng)的增加。

1.1.2條帶開采

根據(jù)煤層和上覆巖層組合條件,按一定的采留比,在被開采的煤層中采出一條,保留一條。由于條帶開采僅是部分地采出地下煤炭資源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撐上覆巖層。從而減少覆巖移動(dòng),控制地表的移動(dòng)和變形,實(shí)現(xiàn)對(duì)地面建、構(gòu)筑物的保護(hù)。但該方法采出率低、巷道掘進(jìn)多,工作面效率低。

1.1.3覆巖離層帶充填

根據(jù)采空區(qū)上方覆巖移動(dòng)形成三帶的巖移特性,在煤炭采出后一定時(shí)間間隔內(nèi),用鉆孔往離層帶空間高壓注漿,充填,加固離層帶空間,將采動(dòng)的砌體梁結(jié)構(gòu)加固為穩(wěn)定性較好的連續(xù)梁結(jié)構(gòu),使離層帶的下沉空間不再向地表傳遞,以減少或減緩地表下沉,保護(hù)地面建、構(gòu)筑物或農(nóng)田。但該技術(shù)難度大,再近一步研究。

1.1.4限厚開采

根據(jù)礦區(qū)地形、水文地質(zhì)條件和建、構(gòu)筑物抗變形能力,以不產(chǎn)生地表積水和滿足建筑物所要求的保護(hù)等級(jí)為依據(jù),確定可開采的煤層厚度,開采是僅回采這一厚度的煤,其余各煤層均不開采,以實(shí)現(xiàn)減少下沉保護(hù)地面建、構(gòu)筑物及土地的目的。但該技術(shù)采出率低,僅在薄煤層中應(yīng)用有一定的使用價(jià)值。

1.1.5協(xié)調(diào)開采

厚煤層分層開采時(shí),合理設(shè)計(jì)各工作面的開采間距,相互位置與開采順序,使開采一個(gè)煤層(工作面)所產(chǎn)生的地表變形和開采另一個(gè)煤層(工作面)所產(chǎn)生的地表變形相互抵消或抵消一部分,以減少采動(dòng)引起的地表變形,保護(hù)地面建、構(gòu)筑物。但該技術(shù)要保持一定的錯(cuò)距,因此組織生產(chǎn)難度較大。我國(guó)尚未開展這種工業(yè)性實(shí)驗(yàn)。

1.1.6“采-注-采“三步法開采

充分利用覆巖結(jié)構(gòu)對(duì)巖層移動(dòng)的控制作用,應(yīng)用荷載置換的原理,進(jìn)行小條帶開采-注漿充填固結(jié)采空區(qū)-剩余條帶開采的三步法開采,有效的對(duì)巖層移動(dòng)和地表沉陷的控制,解決了大面積開采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率,保護(hù)了地面建、構(gòu)筑物,但也存在工藝復(fù)雜,成本較大等缺點(diǎn)。

二.土地復(fù)墾技術(shù)

2.2.1煤矸石充填復(fù)墾和粉煤灰充填復(fù)墾

(1)地下開采產(chǎn)生的大量煤矸石運(yùn)到地表排放,既占地有污染環(huán)境。利用煤矸石作為充填材料,即可使采煤破壞的土地得到恢復(fù),又能減少矸石的額占地。轉(zhuǎn)

(2)利用電廠的廢棄物--粉煤灰充填沉陷區(qū)復(fù)墾土地,可以化兩害(沉陷區(qū)、粉煤灰)為三利(電廠、煤礦、農(nóng)民三放面有利)。

2.2.2平地和修建梯田復(fù)墾

對(duì)積水沉陷區(qū)、潛水位較低的邊坡地帶,可采取平整土地、改造成梯田的方法復(fù)墾利用。梯田的水平寬度和梯坎高度,應(yīng)根據(jù)地面坡度抖緩、土層薄厚、工程量大小、作物種類、耕種機(jī)械化程度綜合考慮確定,田間坡度的大小和坡向,應(yīng)根據(jù)原始坡度的大小、有無灌溉條件、復(fù)墾土地用途來決定。

2.2.3輸排法復(fù)墾

開挖排水渠道,將沉陷區(qū)淺積水引入河流、湖泊、坑塘、水庫等,作為蓄水用,是沉陷水淹地重新得到耕種。

2.2.4深挖墊淺復(fù)墾

運(yùn)用人工或機(jī)械方法,將局部積水或季節(jié)性積水沉陷區(qū)下沉大區(qū)域挖深,適合養(yǎng)魚、蓄水灌溉等,用挖出的泥土充填開采沉陷較小的地區(qū),使其成為可種植的耕地。

2.2.5積水區(qū)綜合利用技術(shù)

對(duì)地面大面積積水和積水深度很大的沉陷區(qū),科學(xué)的綜合利用,發(fā)展網(wǎng)箱養(yǎng)魚、圍欄養(yǎng)魚、蓄洪作灌溉水源、建造水上公園等。

2.2.6固體微生物復(fù)墾技術(shù)

煤矸石添加適量微生物活化劑,經(jīng)過一個(gè)植物生長(zhǎng)期(約6個(gè)月)就可建立起穩(wěn)固的植物生長(zhǎng)層,形成熟化的土壤。

三.結(jié)束語

開采沉陷是造成礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的直接原因,有效控制和減輕地面沉陷程度是避免開采沉陷環(huán)境災(zāi)害的基本途徑。充填采煤法是減少地表下沉效果作好的方法,近年在山東有些礦區(qū)正在做膏體充填的實(shí)驗(yàn),這種方法可使采場(chǎng)沒有或減少垮落帶,能更好的減少地表下沉。但它的技術(shù)含量很大,輸送倍線大,管路易阻塞,如果成功那將是煤礦開采的一次技術(shù)革命。

開采沉陷對(duì)土地資源的影響和破壞是難以避免的,所以各個(gè)煤礦應(yīng)該應(yīng)用根據(jù)自己的實(shí)際情況和條件合理應(yīng)用防止和控制開采沉陷技術(shù)和土地復(fù)墾技術(shù),礦區(qū)生態(tài)復(fù)墾技術(shù)等多學(xué)科知識(shí),對(duì)地表塌陷進(jìn)行綜合治理和開發(fā)利用,才能更好地保護(hù)地表、礦區(qū)的環(huán)境、農(nóng)民的利益。

煤礦開采論文:煤礦開采使用綜合機(jī)械

摘要:闡述了綜合機(jī)械化和電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采上的應(yīng)用,利用自動(dòng)化控制技術(shù),發(fā)揮機(jī)電一體化作用,建設(shè)高產(chǎn)高效礦井,對(duì)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦具有重大意義。

關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)電綜合機(jī)械化電氣自動(dòng)化

0引言

在礦井的生產(chǎn)過程中,采煤工藝的先進(jìn)與否直接影響整個(gè)礦井的生產(chǎn)能力。因此,要盡量選用先進(jìn)的采煤工藝,從而到礦井的高產(chǎn)高效的目的。隨著我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,煤礦機(jī)電自動(dòng)化在礦上的應(yīng)用日益增多。因?yàn)槊旱V是高危行業(yè),提高機(jī)電設(shè)備自身的安全程度和自動(dòng)化程度,較大減少用人,是實(shí)現(xiàn)礦井長(zhǎng)治久安的關(guān)鍵所在,因此煤礦機(jī)電的自動(dòng)化有力推動(dòng)了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。

1綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用

目前世界上的采煤工藝是綜合機(jī)械化采煤,簡(jiǎn)稱為“綜采”,綜采之所以先進(jìn)是因?yàn)槠啤⒀b、運(yùn)、支、處等五個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,減少了中間人力參與的環(huán)節(jié),提高了勞動(dòng)效率。

1.1裝備特點(diǎn)煤炭井下開采的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)。而實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的前提是提高綜采工作面的單產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效,達(dá)到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效應(yīng)以提高綜采工作面的開采強(qiáng)度和采煤機(jī)的有效開機(jī)率為目標(biāo),其技術(shù)途徑有提高綜采工作面配套設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力。增加工作面的出煤點(diǎn)。提高綜采設(shè)備及礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的性,減少工作面輔助工序的影響時(shí)間。實(shí)現(xiàn)綜采工作面的高產(chǎn)高效主要有單一長(zhǎng)壁綜采工作面的高產(chǎn)高效和實(shí)現(xiàn)綜采放頂煤工作面的高產(chǎn)高效。

采用大能力的新型綜采裝備來實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期綜采工作面高產(chǎn)高效,也是今后采煤機(jī)械化的發(fā)展方向,其裝備的主要特點(diǎn)是:設(shè)備能力大。大功率(>800kW)電牽引采煤機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力在1000~1200t以上,運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力在500~2000t以上;自動(dòng)化程度高,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化;為了適應(yīng)采煤機(jī)快速割煤的要求,采煤機(jī)具備自動(dòng)調(diào)高等功能;液壓支架采用電液控制,能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的自動(dòng)控制;設(shè)備性能好、性高。

1.2綜合機(jī)械化采煤工藝長(zhǎng)壁綜采是巴蘭布礦近10年來利用中國(guó)綜采成套設(shè)備獲得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置僅有回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷和開切眼,通風(fēng)系統(tǒng)完善良好。一般來說,加大綜采工作面的長(zhǎng)度,增加采煤機(jī)割一刀的煤量,相應(yīng)地可減少工作面斜切進(jìn)刀及端頭作業(yè)等工序?qū)ιa(chǎn)的影響時(shí)間,因此能獲得較高的產(chǎn)量。確定綜采工作面的合理長(zhǎng)度,一般以工作面日產(chǎn)量較高或噸煤成本低為準(zhǔn)則,制約工作面長(zhǎng)度的主要因素是工作面地質(zhì)條件和刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度。增加工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度是減少工作面搬家次數(shù)最有效的方法。制約工作面走向長(zhǎng)度增加的主要因素是回采巷道的掘進(jìn)和支護(hù)、可伸縮帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度以及采場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造。

短壁綜合機(jī)械化采煤工藝的應(yīng)用主要基于兩個(gè)條件:即回采巷道實(shí)現(xiàn)機(jī)械化快速掘進(jìn)和實(shí)現(xiàn)了綜采工作面上、下端頭的快速作業(yè)。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井,以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長(zhǎng)壁綜采工作面開采的煤層。

短長(zhǎng)壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發(fā)區(qū)內(nèi)布置長(zhǎng)壁工作面,并用綜采成套設(shè)備回采煤柱的新式采煤法。印度巴蘭布礦購置了中國(guó)綜采成套設(shè)備,在63L短長(zhǎng)壁綜采工作面進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)期間,65d采出煤炭102415t,平均日產(chǎn)1300t,較高日產(chǎn)達(dá)2000t,工效和采出率均有大幅提高。實(shí)踐證明,短長(zhǎng)壁綜采在印度有廣闊的推廣前景,對(duì)中國(guó)中小型煤礦由巷柱式開采改為長(zhǎng)壁綜采也具有借鑒價(jià)值。

綜采工作面放頂煤開采的生產(chǎn)過程是:工作面采煤機(jī)先截煤、移煤和推移輸送機(jī)等工序;進(jìn)行2~3刀后暫停截煤,依次分段打開支架上放煤窗口放頂煤,出現(xiàn)矸石時(shí),立即關(guān)閉放煤窗口;直到工作面全長(zhǎng)頂煤放完為止,即完成一次放煤的生產(chǎn)過程。頂煤放完后,綜采工作面便可繼續(xù)向前推進(jìn)。

隨著近幾年來煤礦綜合機(jī)械化程度的大幅度提高及超強(qiáng)度開采,原煤田中開采條件較好的煤層逐漸枯竭,可采儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量較大比例的薄煤層開采被提到議事日程上來,薄煤層綜合機(jī)械化開采的課題同樣也擺在面前。在我國(guó)煤礦中,薄煤層的儲(chǔ)量占煤炭可采儲(chǔ)量比例較大,在已探明的礦區(qū)中,有84%的礦區(qū)有薄煤層,儲(chǔ)量約620億t,占總儲(chǔ)量的17.5%。由于在開采技術(shù)上薄煤層屬于難采煤層,機(jī)械化水平一直比較低,在開采煤層中產(chǎn)量比例小。在薄煤層中,由于受煤層薄、人員活動(dòng)空間小等限制,在采煤方法的選擇上是一個(gè)難題。傳統(tǒng)的采煤工藝通常采用工作面打眼放炮落煤方法,該種開采方法產(chǎn)量低、安全性差。要提高單產(chǎn)水平和工作面效率,實(shí)現(xiàn)礦井安全高效開采,必須采用綜合機(jī)械化開采。擴(kuò)大綜采的應(yīng)用范圍,提高綜采的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)高效,是煤炭工業(yè)科技發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo),同時(shí)對(duì)煤礦的可持續(xù)性發(fā)展起到至關(guān)重要作用。

2電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

采煤機(jī)從中厚煤層起步,發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強(qiáng)力滾筒采煤機(jī)。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式,逐漸發(fā)展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層,支架型式由占主導(dǎo)的掩護(hù)式,逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機(jī))、兩柱掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統(tǒng)在美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等煤炭生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了普遍的應(yīng)用,液壓支架電液控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,是今后發(fā)展的必然方向充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采中的作用。目前從國(guó)內(nèi)煤礦的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件和效益出發(fā),電液控制液壓支架主要用于年產(chǎn)400萬t以上的一次采全高長(zhǎng)壁工作面,600萬t以上放頂煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在2年內(nèi)結(jié)合各礦特點(diǎn)嘗試及時(shí)套液壓支架的電液控制系統(tǒng)。

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使采煤的過程更加人性化,綜采工作面裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的性是國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)研究的主要內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜采裝備液壓支架和采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,使采煤機(jī)根據(jù)煤層的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)割煤、煤層的軟硬自動(dòng)調(diào)節(jié)采煤速度,檢驗(yàn)并完善動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)綜采支架液壓系統(tǒng)壓力和各受力點(diǎn)的狀態(tài),自動(dòng)調(diào)節(jié)支架推移輸送機(jī)的拉移等。近期進(jìn)行項(xiàng)目的調(diào)研、選型工作,與科研單位合作在東龐礦實(shí)施,重點(diǎn)解決采煤機(jī)的工礦在線檢測(cè)、故障診斷及預(yù)報(bào)、顯示與傳輸系統(tǒng)、采煤機(jī)自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)等問題。使綜合機(jī)械化水平上一個(gè)新的臺(tái)階。

3結(jié)束語

建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭企業(yè)生存和發(fā)展的必由之路,是增強(qiáng)煤炭企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展的基本途徑。綜合機(jī)械化在煤礦開采中的應(yīng)用獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦。

煤礦開采論文:淺論露天煤礦開采環(huán)境問題及防治對(duì)策

一、露天煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題

(一)對(duì)土地的破壞

露天煤礦區(qū)對(duì)土地資源的破壞主要表現(xiàn)在露天采場(chǎng)的直接挖損、外排土場(chǎng)壓占土地和工業(yè)廣場(chǎng)的占用等。挖損是對(duì)原地表形態(tài)、淺部地層、生物種群的直接摧毀,致使原土地不復(fù)存在,壓占是挖損過程中產(chǎn)生的廢棄巖土堆置于外排土場(chǎng)上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動(dòng)直接破壞了表層的植被,導(dǎo)致這一區(qū)域原先處于相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)受到干擾,使區(qū)域內(nèi)的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態(tài)因子發(fā)生巨大的變化。

(二)水污染問題

露天煤礦開采對(duì)地表水和地下水污染最嚴(yán)重的是煤礦排土場(chǎng)淋溶水。排土場(chǎng)的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等,大氣降水淋溶了煤矸石中的無機(jī)鹽類,含無機(jī)鹽類的淋溶水流入地表水體會(huì)對(duì)地表永體造成污染,滲入地下含水層,也會(huì)污染地下水體。此外,采場(chǎng)周圍水體和大氣降水匯入采場(chǎng)礦坑,也會(huì)由于礦坑積水浸潤(rùn)采場(chǎng)的殘煤露頭,而使煤層中的硫和重金屬等污染物質(zhì)溶入水體而使地下水受到污染。

(三)空氣染污問題

露天煤礦排土場(chǎng)污染最嚴(yán)重的因子為剝采區(qū)、排土區(qū)和運(yùn)輸?shù)缆穬蓚?cè)一定范圍內(nèi)的粉塵。此外,露天煤礦排土場(chǎng)大多沒有土地復(fù)墾和再植被,每個(gè)露天煤礦的外排土場(chǎng)都會(huì)形成一個(gè)幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地,春秋時(shí)節(jié),荒漠化的排土場(chǎng)所產(chǎn)生的揚(yáng)塵等亦會(huì)使周圍大氣造成嚴(yán)重的污染。

(四)環(huán)境地質(zhì)問題

露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場(chǎng)邊坡,由于地質(zhì)構(gòu)造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動(dòng)等原因誘發(fā)一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發(fā)性或緩變性地質(zhì)災(zāi)害,危及該地區(qū)周邊工業(yè)企業(yè)與民居建筑的安全,造成人員傷亡及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害貫穿于露天礦開采的始終,并有可能延續(xù)到閉坑后。

二、露天煤礦開采引發(fā)環(huán)境問題的防治對(duì)策

(一)土地破壞的防治措施

1、耕作層土壤和表層土壤是經(jīng)過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深層生土所不能替代的,對(duì)于植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)有著重要作用。應(yīng)對(duì)礦區(qū)擬破壞的露天采礦場(chǎng)熟化的表土進(jìn)行剝離,用汽車運(yùn)輸?shù)街付ū硗炼逊艌?chǎng)堆存,閉礦后直接作為露天采礦場(chǎng)復(fù)墾用土。

2、修建運(yùn)輸?shù)缆窌r(shí),要充分利用已有礦山運(yùn)輸?shù)缆贰⑧l(xiāng)村道路,不占或少占耕地、林地。避開土壤狀況良好、植被生態(tài)復(fù)雜地段,減少對(duì)礦區(qū)植被和土壤的破壞。

3、采用機(jī)械、人工等方式對(duì)采場(chǎng)邊坡進(jìn)行清理,清除松動(dòng)、凸起的碎(塊)石。對(duì)平臺(tái)進(jìn)行人工、機(jī)械平整,清除場(chǎng)地內(nèi)較大石塊;休息室、表土堆放場(chǎng)建筑進(jìn)行拆除、平整;區(qū)內(nèi)道路進(jìn)行平整、回填;平整后場(chǎng)地坡度要滿足復(fù)墾場(chǎng)地需求。

4、對(duì)平整后的平臺(tái)場(chǎng)地穴狀坑及采場(chǎng)邊坡平臺(tái)進(jìn)行覆土,覆土來源為礦山開拓時(shí)剝離堆存于表土堆放場(chǎng)的表土。采用機(jī)械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復(fù)墾林地的場(chǎng)地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、礦區(qū)復(fù)墾土壤以生土為主,土壤養(yǎng)分含量和地力不足,恢復(fù)待復(fù)墾土地的肥力和生物生產(chǎn)效能,就必須采取恢復(fù)土壤、肥化土壤的措施。因此復(fù)墾的地塊根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r增施農(nóng)家肥與生物菌,林木落葉留底以提高土壤的有機(jī)物含量,改良土壤結(jié)構(gòu),改善土壤理化性狀,增加土壤肥力。

(二)空氣污染的防治措施

1、施工揚(yáng)塵防治措施。土石方開挖避免在大風(fēng)天氣進(jìn)行,完工后及時(shí)回填、平整場(chǎng)地;工業(yè)場(chǎng)地輔助配套工程施工,首先做好路面硬覆蓋;易產(chǎn)生揚(yáng)塵的建筑材料采用封閉車輛運(yùn)輸;設(shè)置圍布、擋板,禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢;施工揚(yáng)塵防治關(guān)鍵要加強(qiáng)施工管理,管理到位,可以有效減輕對(duì)環(huán)境的影響。

2、運(yùn)營(yíng)期地面運(yùn)輸系統(tǒng)的防塵措施。輸煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)棧橋露天部分均加設(shè)皮帶罩棚,篩上設(shè)布袋除塵器集塵;在其周圍設(shè)置彩色防風(fēng)擋板,阻擋煤塵的擴(kuò)散。儲(chǔ)煤設(shè)施應(yīng)采用圓筒倉儲(chǔ)煤方式;轉(zhuǎn)載點(diǎn)、原煤卸載站設(shè)置通風(fēng)除塵裝置和噴霧灑水裝置。

3、采場(chǎng)、排土場(chǎng)揚(yáng)塵治理。對(duì)采掘工作面,合理布置炮孔,正確選擇爆破參數(shù)和加強(qiáng)裝藥、 沖填等作業(yè)的管理,爆破前向巖體注射高壓水,或利用灑水裝置;鉆機(jī)設(shè)袋式集塵器,爆破后灑水降塵;配備灑水車往返于坑內(nèi)外道路,對(duì)排土場(chǎng)工作面及其與采掘場(chǎng)之間的道路進(jìn)行經(jīng)常性地灑水,以增加路面、 作業(yè)面積塵濕度。排土場(chǎng)定期碾壓,降低起塵。對(duì)已經(jīng)結(jié)束排棄的排土場(chǎng)平臺(tái),在不影響整個(gè)露天礦排土作業(yè)的條件下及時(shí)覆土綠化;沿固定幫坡種植防風(fēng)林帶。

(三)邊坡防治措施

1、高度重視露天礦邊坡管理工作,建立健全邊坡安全管理機(jī)構(gòu)制度,剝采生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)給出的邊坡角、平臺(tái)進(jìn)行留設(shè),嚴(yán)禁越采超挖。

2、采用邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)或邊坡監(jiān)測(cè)機(jī)器人加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測(cè)工作,及時(shí)掌握邊坡變形的動(dòng)態(tài)情況和規(guī)律,對(duì)于出現(xiàn)的任何局部、小規(guī)模的邊坡坍塌滑落還要進(jìn)行專門的分析和治理方案設(shè)計(jì)。

3、露天礦地下水豐富,建議建立完善的疏干排水系統(tǒng),在采場(chǎng)發(fā)現(xiàn)出水點(diǎn),詳查后打水平孔,釋放靜水壓力,夏季暴雨會(huì)給采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性帶來威脅,此時(shí)要加強(qiáng)疏干,特別是斷裂帶和煤層頂?shù)装宓娜鯇?一定要詳查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查監(jiān)測(cè)制度,特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現(xiàn)沉陷裂縫時(shí)更要加強(qiáng)巡查監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)異常情況(如邊坡有明顯失穩(wěn)先兆)及時(shí)預(yù)警避讓,或采取防治工程措施。

5、抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動(dòng)力,起穩(wěn)定邊坡的作用,適用于淺層和中厚層的滑坡,是一種抗滑處理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場(chǎng)四周,當(dāng)雨季降水量大,既起到阻擋作用,而且還起到梳流作用。

2、河流改道。針對(duì)穿過礦區(qū)的河流,必須對(duì)河流進(jìn)行改道遷徙,路線改道應(yīng)選擇短,地勢(shì)平緩弱滲水地段。同時(shí)還要考慮礦山的發(fā)展前景,避免二次分流。新河道的起點(diǎn)應(yīng)該在河床沖刷易發(fā)區(qū)進(jìn)行選擇,并與原有的河道河勢(shì)想適應(yīng)。

3、調(diào)洪水庫。季節(jié)性的地表水流橫穿開采境界時(shí),除采取改道措施外,須在礦區(qū)上游修筑調(diào)洪水庫截流和貯存洪水。

4、修筑攔河堤。當(dāng)露天開采和附近的河流周圍地面水平的境界,湖白的岸邊標(biāo)高相差較小,甚至低于岸邊地形時(shí),應(yīng)該修建岸邊護(hù)堤堰。防止河水漫灌到采礦場(chǎng)。

5、防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外,在地下水涌人采場(chǎng)的通道上,設(shè)定若干一定距離的注漿鉆孔,并依靠漿料在裂縫中的擴(kuò)散,凝結(jié)組成一道擋水隔墻,所謂防滲帷幕就是指由若干個(gè)注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。

三、結(jié)語

露天煤礦開采環(huán)境問題的防治是一項(xiàng)復(fù)雜的、綜合的、龐大的系統(tǒng)工程。要應(yīng)用環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、采礦學(xué)、水土保持學(xué)、系統(tǒng)工程、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的原理和思路研究防治對(duì)策,追求的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。實(shí)現(xiàn)煤炭開采與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

煤礦開采論文:淺談團(tuán)柏煤礦開采水害防治技術(shù)研究

論文關(guān)鍵詞:煤礦開采;水害防治;團(tuán)柏煤礦;水文地質(zhì);“突水”預(yù)測(cè)

論文摘要:團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,汾河西側(cè),地貌形態(tài)為中低山區(qū),地形切割強(qiáng)烈,溝谷縱橫,地形復(fù)雜。文章論述了團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特征及水害特點(diǎn),提出了團(tuán)柏煤礦水害分類治理技術(shù),以翔實(shí)的資料分析了各種技術(shù)的特點(diǎn),提出團(tuán)柏煤礦開采水害防治的主要措施。

團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,汾河西側(cè),地貌形態(tài)為中低山區(qū),地形切割強(qiáng)烈,溝谷縱橫,地形復(fù)雜。霍州礦區(qū)面積843.22km2,地質(zhì)儲(chǔ)量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴(kuò)大,開采深度向下延深,礦區(qū)各礦的水文地質(zhì)條件日益復(fù)雜,多種水害類型逐漸顯現(xiàn)。因此,礦區(qū)防治水任務(wù)日趨繁重,防治水工作,特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產(chǎn)方面的重要性突顯出來。

一、團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特點(diǎn)

霍州礦區(qū)有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,該區(qū)斷裂十分發(fā)育,近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割,小斷層密集、陷落柱也很發(fā)育,水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。在團(tuán)柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域,之東為團(tuán)柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉,自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰?guī)r補(bǔ)給露頭面積約1400km2,主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南—東南經(jīng)白龍井田南部于下團(tuán)柏?cái)鄬优c汾河交匯處泄出。團(tuán)柏—回坡底井田在郭莊泉排泄區(qū)之西,自然對(duì)于這一井田,越向東越接近排泄區(qū)的部位,奧灰?guī)r溶越發(fā)育。危害下組煤開采的是兩個(gè)含水層,奧灰和K2灰?guī)r。下組煤與奧灰的距離在全國(guó)是最薄的,11號(hào)煤平均25m,最薄處僅15m,10號(hào)煤平均36m。K2灰?guī)r是9號(hào)煤頂板,為充水含水層,厚2.75~11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發(fā)生K2底板突水事故6次,都是在接近K2時(shí),突水量150~380m3/h。

二、團(tuán)柏煤礦面臨的主要水害

(一)頂板水水害

1、2號(hào)煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組(K9、K8)砂巖裂隙含水層,但由于該含水層富水性較弱,因此,對(duì)煤層開采不會(huì)造成影響。在某些塊段構(gòu)造的向斜軸部附近水量可能相對(duì)集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情況下也不會(huì)形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源,煤層開采將揭露該含水層,由于該含水層水量相對(duì)豐富,對(duì)煤層開采將會(huì)造成大的影響,因此,在回采中必須采取物探、鉆探和適當(dāng)?shù)姆乐嗡こ痰却胧瑴p少其對(duì)回采期間的影響,以保障煤層安全回采。但經(jīng)過首采區(qū)開采對(duì)其揭露疏放后水量有所減少,開采過程中影響也相對(duì)減少。

(二)煤層底板水水害

底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號(hào)煤層底板低標(biāo)高為+520m,要回采的2號(hào)煤層底板低標(biāo)高為+475m,而K2太灰含水層水位標(biāo)高為480m,O2奧灰含水層水位標(biāo)高為520m左右,因此,1、2號(hào)煤層相對(duì)這兩個(gè)含水層基本不帶壓,再加上中間有小隔水層的存在,對(duì)開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點(diǎn)。9、10、11號(hào)煤層存在嚴(yán)重帶壓開采現(xiàn)象,所以,采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時(shí),必須采取一定的帶壓開采措施,預(yù)防或減少水害事故的發(fā)生。

團(tuán)柏井田生產(chǎn)和廢棄小煤窯較多,據(jù)不統(tǒng)計(jì)有110多個(gè),由于小煤窯邊界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窯發(fā)生老窯突水,因此,小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。

總的來看,上組煤開采水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單,開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間,為帶壓開采,且煤層底板有效隔水層厚度很薄,礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜,因此,下組煤開采防治水工作嚴(yán)峻,開采過程中要做好采取充分的防治水技術(shù)措施,以防發(fā)生重大水害事故。

三、團(tuán)柏煤礦開采水害防治措施

在總結(jié)以往煤礦突水淹井事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,團(tuán)柏煤礦的水害防治采取以防為主,供、疏、堵相結(jié)合的合理方針,重點(diǎn)做好下組煤開采防治水工作。

(一)完善礦井水文地質(zhì)觀測(cè)系統(tǒng)

團(tuán)柏礦區(qū)防治水害必須從加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,查清礦區(qū)水文地質(zhì)條件入手,建立和完善礦區(qū)主要含水層地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。主要要做的工作如下:通過井田水質(zhì)動(dòng)態(tài)分析研究井田各含水層礦化度的變化,可以間接推斷各含水層的自然補(bǔ)給條件;提前探測(cè)富水區(qū)域,做好水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào);運(yùn)用瞬變電磁法對(duì)含水?dāng)鄬酉萋渲恢枚ㄎ唬患t外測(cè)溫法直觀了解井下巖層含水狀況;超前鉆探預(yù)測(cè)地層水文地質(zhì)條件;用水化學(xué)分析法可有效預(yù)測(cè)地層不同區(qū)域水文地質(zhì)條件變化。團(tuán)柏井田下組煤開采來看,越向東開采水文地質(zhì)條件越復(fù)雜:奧灰強(qiáng)富水;必須疏干的K2灰?guī)r條件也復(fù)雜,水位與奧灰相同,存在奧灰補(bǔ)給通道,水量大(11-0單孔涌水量105m3/h)。因此在中、東部開采下組煤之前,應(yīng)先進(jìn)行專門水文地質(zhì)勘探,勘探主要解決的問題:奧灰富水性;K2疏干水量和受補(bǔ)通道;底板保護(hù)性能;安全評(píng)價(jià);安全開采技術(shù)方法與布局。

(二)發(fā)展“突水”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

實(shí)現(xiàn)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的可視化和適時(shí)化,推進(jìn)礦井防治水信息系統(tǒng)集成。團(tuán)柏煤礦的防治水工作的重點(diǎn)放在下組煤開采上,采用綜合物探、化探和鉆探等到手段,查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質(zhì)“異常體”,以及封閉不良鉆孔。并采用留設(shè)防水煤柱或底板加固等到手段對(duì)地質(zhì)異常體進(jìn)行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以節(jié)約排水費(fèi)用,保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境。據(jù)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果,適當(dāng)加大礦井和采煤工作面的排水能力,以防不測(cè)。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法,一是鉆探。按規(guī)范要求探水,有疑必探,先探后采,11號(hào)煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號(hào)煤采掘資料,凡10號(hào)煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的斷層、特別破碎帶、底板涌水點(diǎn)必探。11號(hào)煤采掘中發(fā)生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實(shí)際效果,采用井下瞬變電磁法,坑透法配合。物探主要用于11號(hào)煤開采,在首采的2~3個(gè)工作面中必用。其次,要采取必要的隔離措施。實(shí)施采區(qū)隔離和上山與下山隔離及泵房隔離,這就要設(shè)置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對(duì)已知陷落柱和斷層,利用探水孔對(duì)薄弱處進(jìn)行注漿加固,需要時(shí)補(bǔ)充注漿鉆孔。對(duì)底板重破碎帶,底板涌水處和物探驗(yàn)證了的異常區(qū)進(jìn)行注漿加固,重點(diǎn)是11號(hào)煤。小流量鉆孔的注漿可用能調(diào)節(jié)流量的高壓計(jì)量泵。是留設(shè)煤柱。導(dǎo)水陷落柱(經(jīng)探水)留煤柱。斷層煤柱留設(shè)(是否留和柱寬)按《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》公式計(jì)算。原則上10號(hào)煤10m以上,11號(hào)煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱,此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況,包括探水與注漿的結(jié)果。另外疏放11號(hào)煤底含水也是重要的。為創(chuàng)造采煤的干燥條件,并利于發(fā)現(xiàn)奧灰涌水的征兆,對(duì)11號(hào)煤的充水含水層:底灰及貼身石英砂巖含水夾層(統(tǒng)稱11號(hào)煤底含)進(jìn)行疏放。疏放可利用現(xiàn)有水平巷和上山巷打放水鉆孔,孔間距可作50m考慮,根據(jù)降壓效果(測(cè)壓)調(diào)整鉆孔密度。

(三)完善開采藝術(shù)

在采掘過程中為防止底板出現(xiàn)災(zāi)害性突水,應(yīng)堅(jiān)持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進(jìn),先注漿后回采的技術(shù)原則。為了節(jié)約工程量和保障安全,在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時(shí),應(yīng)堅(jiān)持物化探先行,鉆探驗(yàn)證的技術(shù)方法,以杜絕采掘巷道誤揭導(dǎo)水陷落柱和導(dǎo)水?dāng)鄬印?

(四)建立強(qiáng)大的抗災(zāi)排水能力

這是團(tuán)柏煤礦防水害的最基本的措施。預(yù)計(jì)西部常規(guī)較大突水量為1800m3/h,因此除有礦井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力應(yīng)達(dá)到3000m3/h以上。采用直排式(一級(jí)排水),還應(yīng)有配套的水倉容量和供電系統(tǒng)與管路系統(tǒng)。

四、結(jié)語

1.團(tuán)柏煤礦的水害要分類治理,重點(diǎn)治理下組煤水害。

2.團(tuán)柏煤礦開采一定要實(shí)施科技治水戰(zhàn)略,做到安全發(fā)展。

煤礦開采論文:論煤礦開采安全管理的重要性

摘要: 煤礦開采的事故發(fā)生率高、從業(yè)危險(xiǎn)性高、要求勞動(dòng)強(qiáng)度高。因此煤礦安全管理是煤礦開采的根本、效益的保障。本文就煤礦安全管理在煤礦開采過程中的重要性加以探討分析。

關(guān)鍵詞: 煤礦開采;安全管理;煤礦安全管理

0 引言

煤礦安全管理是批煤礦生產(chǎn)過程中的全部安全工作及一系列法制、組織、技術(shù)、措施和管理工作,從專業(yè)角度包括安全管理的基礎(chǔ)工作、生產(chǎn)建設(shè)中的動(dòng)態(tài)安全管理及安全信息化工作。近幾年來,國(guó)家和各級(jí)部門召開多次會(huì)議,下達(dá)一系列關(guān)于煤礦安全管理的文件,事實(shí)表明這些理論上的工作是起不了太多效果的,安全管理工作需要實(shí)踐操作到每一個(gè)具體企業(yè),每一個(gè)煤礦職工身上。

1 我國(guó)煤礦安全現(xiàn)狀分析

煤礦開采是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作,近幾年來,隨著我國(guó)煤礦安全監(jiān)察體系的實(shí)行和強(qiáng)化,煤礦安全狀況有了很大改觀,然整觀我國(guó)煤礦安全狀況,災(zāi)害事故仍舊頻繁發(fā)生,如瓦斯煤塵爆炸、透水事故、沖擊地壓和頂板災(zāi)害事故。我國(guó)煤礦95%屬于地下作業(yè),地質(zhì)條件復(fù)雜,我國(guó)開采裝備的不良、科技水平低、自然災(zāi)害以及諸多主觀原因等因素,是造成了我國(guó)當(dāng)前煤礦安全狀況差的現(xiàn)象。隨著近年對(duì)煤礦的深度及強(qiáng)度上的開采加大,更多的重大動(dòng)力災(zāi)害也隨著開采條件的加劇復(fù)雜性而日漸頻繁。

目前,我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦安全事故較高,國(guó)有地方煤礦次之, 國(guó)有重點(diǎn)煤礦低的特點(diǎn),這種形勢(shì)是由我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理中存在的以下問題導(dǎo)致的:①當(dāng)前法律法規(guī)不夠完善,監(jiān)察、監(jiān)督方式方面的不足。比如:現(xiàn)行煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)人員配置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,監(jiān)察方式無法實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控,以及大量煤礦事故企業(yè)對(duì)上面隱瞞不報(bào)。②安全觀念、煤礦開采生產(chǎn)技術(shù)(特別是安全管理技術(shù)方面)比較落后,保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)。比如,目前還有1/3以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦還采用落后工藝式生產(chǎn)煤炭,使得資源浪費(fèi)且安全系數(shù)低。③缺乏安全科技人才,對(duì)職工合理的現(xiàn)場(chǎng)管理及科學(xué)的安全指導(dǎo)的不善,增加了煤礦事故機(jī)率。④安全投入未合理落實(shí),缺乏安全人才培訓(xùn)與儲(chǔ)備。

2 煤礦安全管理的任務(wù)、意義與作用

安全管理是指對(duì)相關(guān)安全決策、計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制的進(jìn)行,是企業(yè)管理的重要組成部分,是促進(jìn)企業(yè)管理和經(jīng)濟(jì)效益的及時(shí)要素。煤礦的安全管理是煤礦生產(chǎn)的根本所在,是職工的效益保障,是煤礦發(fā)展的基本前提,其根本任務(wù)是預(yù)先發(fā)現(xiàn)各種危險(xiǎn),加以分析后,在生產(chǎn)過程中得到控制或消除,其目的是保護(hù)廣大職工的安全與健康,避免各種損失,防止傷亡事故發(fā)生,促進(jìn)生產(chǎn)力和文化的發(fā)展。

2.1 防止傷亡事故和職業(yè)危害的根本對(duì)策 安全管理的缺失或失誤,能致使人與物的不安全情況、環(huán)境的不安全,這一連串的因素往往也是國(guó)內(nèi)外發(fā)生重大事故的基本原因,可見安全管理在企業(yè)管理中起決定性作用。要杜絕煤礦開采過程中傷亡事故,必然從安全管理上加以控制,從安全管理、安全技術(shù)、勞動(dòng)衛(wèi)生方面進(jìn)行優(yōu)化,以提高煤礦安全管理的基本水平,以此防止傷亡事故和職業(yè)危害。

2.2 執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)方針的基本保障 經(jīng)過長(zhǎng)期安全生產(chǎn)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)中,科學(xué)總結(jié)為十六個(gè)字“安全及時(shí)、生產(chǎn)第二,預(yù)防為主、綜合治理”,這也是我國(guó)安全生產(chǎn)的根本方針。建立完整的安全管理體系,增強(qiáng)廣大職工的自我安全意識(shí)和自我防御能力,提高各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的安全責(zé)任感和自覺性,貫徹“三個(gè)代表”的落實(shí),實(shí)施對(duì)各種事故的防止和職業(yè)危害的對(duì)策,切實(shí)保障煤礦職工的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高和持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展有著重大意義和作用。

2.3 加強(qiáng)安全技術(shù)和勞動(dòng)衛(wèi)生的重要前提 搞好安全管理是實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)工作的根本保障,安全管理涉及在煤礦開采中對(duì)安全技術(shù)和勞動(dòng)衛(wèi)生的利用。安全技術(shù)措施

需要科學(xué)的決策,包括對(duì)塵、火、易爆品、水等的防范處理;勞動(dòng)衛(wèi)生包括對(duì)塵毒、噪聲、有害氣體等各種物理和化學(xué)危害的防范。煤礦災(zāi)害防治水平的提高要改善煤礦的勞動(dòng)條件,組織安全技術(shù)人員采取有效措施,并在開采先進(jìn)設(shè)備,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不安全隱患,是確保科學(xué)有效的安全管理的基礎(chǔ)工作,是企業(yè)管理改善和經(jīng)濟(jì)效益提升得到體現(xiàn)的根本。

3 煤礦安全管理常用的方法

在安全管理過程中,對(duì)對(duì)環(huán)境因素的研究、安全措施的思考、安全隱患等措施的解決技巧,歸為安全管理方法。基于安全管理中安全工作的重要與復(fù)雜的特殊性,可以采用是一些基本方法,但必須隨著社會(huì)和企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而不斷創(chuàng)新進(jìn)步。常用的煤礦安全管理方法包括:安全檢查法、安全目標(biāo)管理法、系統(tǒng)工程管理法、煤礦系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)法、煤礦系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)法。其中應(yīng)用比較廣泛的,為前兩種方法。安全檢查,又稱安全生產(chǎn)檢查,是管理技術(shù)中一種很實(shí)用方法。包括查現(xiàn)場(chǎng)、查隱患、查領(lǐng)導(dǎo)、查制度、查管理、查思想六查。根據(jù)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn),通過檢查與整改相結(jié)合、自查與互查相結(jié)合、領(lǐng)導(dǎo)與群眾相結(jié)合來促進(jìn)安全管理應(yīng)用于煤礦企業(yè)中。

安全目標(biāo)管理是一種指導(dǎo)性的管理,在煤礦安全管理中應(yīng)用較為廣泛,是實(shí)施全系統(tǒng)、多方位、全過程和全員性的安全管理,是安全管理的目的和集中要求所在。通過工作任務(wù)的明確轉(zhuǎn)化,既重視人的作用,又強(qiáng)調(diào)工作成果,提高了系統(tǒng)功能,達(dá)到降低事故發(fā)生率;通過定目標(biāo)、定方針、排日程、自覺行動(dòng)與嚴(yán)格檢查,實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)值,保障搞好企業(yè)安全生產(chǎn)這目的重要策略。

以上兩種為煤礦管理中的兩種主要方法。根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)工程的研究?jī)?nèi)容多、范圍廣的特點(diǎn),也需要用到系統(tǒng)工程管理法、煤礦系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)法和煤礦系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)法,從安全痢疾專業(yè)技術(shù)、安全生產(chǎn)管理技術(shù)及人的安全行為方面,對(duì)事故原因進(jìn)行分析研究、對(duì)事故制定預(yù)防對(duì)策等,采取降低危險(xiǎn)性的措施,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全化,從而達(dá)到安全生產(chǎn)效益。

4 結(jié)論

煤礦安全管理是煤礦企業(yè)管理的重要組成部分,基本原理就是研究煤炭生產(chǎn)過程中的自然條件、物的狀態(tài)、人的行為和管理工作等方面的不安全因素與煤礦開采的矛盾和對(duì)立統(tǒng)一的規(guī)律,是實(shí)現(xiàn)煤礦安全開采及煤礦職工安全與健康的重要保障。對(duì)于煤礦開采的安全管理需要把安全預(yù)防落到實(shí)處,安全管理必然務(wù)實(shí),安全開采要強(qiáng)化細(xì)節(jié)管理,警惕不良習(xí)慣災(zāi)難,安全工作需要強(qiáng)化閉環(huán)管理,但最主要的還是需要從業(yè)職工的自覺、自律的學(xué)習(xí)安全常識(shí)、增加安全意識(shí)和防范技能、自覺遵章守紀(jì),才能保障煤礦安全管理各環(huán)節(jié)的安全開采。

煤礦開采論文:小煤礦過界開采違法行為整改措施

一、指導(dǎo)思想

各小煤礦必須將本礦生產(chǎn)現(xiàn)狀及越界開采自查自糾情況形成文字材料,連同詳細(xì)標(biāo)注越界位置的采掘工程平面圖、井上下對(duì)照?qǐng)D報(bào)區(qū)整頓小煤礦越界開采領(lǐng)導(dǎo)小組。堅(jiān)持有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必糾的原則,以踐行科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)。通過治理整頓活動(dòng),有效打擊小煤礦越界違法行為,規(guī)范小煤礦生產(chǎn)活動(dòng)。建立安全防范體系,聯(lián)合執(zhí)法,密切配合,有效防范小煤礦越界開采違法行為的發(fā)生,確保我區(qū)煤炭行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展。

二、整頓對(duì)象

全區(qū)所有小煤礦。

三、整頓原則

(一)排查。逐礦實(shí)測(cè),重點(diǎn)治理。

(二)整頓過程中不停止小煤礦的正常生產(chǎn)活動(dòng)。

(三)整頓與監(jiān)督相結(jié)合。各部門對(duì)小煤礦的日常監(jiān)督活動(dòng)正常進(jìn)行。

(四)查處越界開采違法行為要有始有終。

四、整頓要求

(一)各單位接到通知后。制定本單位整頓小煤礦越界開采實(shí)施方案,并嚴(yán)格要求轄區(qū)內(nèi)小煤礦進(jìn)行自查自糾,主動(dòng)接受整頓。月日前,對(duì)礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司八寶煤業(yè)立井工業(yè)廣場(chǎng)周邊的六個(gè)礦山企業(yè)責(zé)成礦主向區(qū)國(guó)土資源局執(zhí)法監(jiān)察大隊(duì)做出安全保障,逾期不報(bào)者,按有關(guān)法律規(guī)定進(jìn)行處罰。

(二)按照國(guó)家對(duì)煤礦管理的相關(guān)規(guī)定。由區(qū)政府委托的礦山測(cè)量專業(yè)測(cè)繪隊(duì)進(jìn)行逐礦實(shí)測(cè)。采掘工程平面圖報(bào)區(qū)整頓領(lǐng)導(dǎo)小組,作為本次整頓工作的基礎(chǔ)圖件,要詳細(xì)標(biāo)明采空區(qū)采動(dòng)時(shí)間、密閉墻位置、已掘進(jìn)巷道、正在回采工作面等采掘情況。

(三)經(jīng)確認(rèn)小煤礦有下列違法行為之一。同時(shí)在自查自糾階段未上報(bào)的由區(qū)國(guó)土資源局依法吊銷或注銷采礦許可證:

1.不采本礦范圍內(nèi)煤炭資源儲(chǔ)量。

2.弄虛作假。

3.偽造地質(zhì)資料。采取欺騙性手段延續(xù)采礦許可證的

4.井筒在批準(zhǔn)的礦區(qū)范圍之外的

(四)經(jīng)確認(rèn)小煤礦有下列違法行為之一的由區(qū)安監(jiān)局按有關(guān)法律規(guī)定依法吊銷生產(chǎn)許可證:

1.批準(zhǔn)開采范圍內(nèi)的煤炭資源已經(jīng)枯竭。

2.破壞邊界保安煤柱及密閉不合格的

3.在采掘工程平面圖上弄虛作假。

4.礦井的數(shù)量、坐標(biāo)與生產(chǎn)許可證批準(zhǔn)的數(shù)量、坐標(biāo)不符的

五、主要措施

(一)提高認(rèn)識(shí)。

各單位要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),小煤礦越界開采違法行為治理整頓工作任務(wù)重、難度大。高度重視此項(xiàng)工作。

(二)加強(qiáng)小煤礦測(cè)繪基礎(chǔ)工作

為徹底杜絕違法開采行為奠定良好基礎(chǔ)。確保礦圖真實(shí)。

(三)明確職責(zé)分工。

形成綜合防范體系。建立部門聯(lián)動(dòng)與情況通報(bào)制度。

1.區(qū)安監(jiān)局負(fù)責(zé)小煤礦開采設(shè)計(jì)審批。核定礦井生產(chǎn)能力,根據(jù)可采儲(chǔ)量、產(chǎn)量,確定閉坑期限,并將該情況向區(qū)國(guó)土資源局通報(bào),要及時(shí)制止擅自開采保安煤柱行為。發(fā)現(xiàn)小煤礦可采儲(chǔ)量枯竭,擅自越界開采行為后,需依法查處時(shí)應(yīng)向區(qū)國(guó)土資源局通報(bào),依據(jù)法定職責(zé)、法定程序及時(shí)制止和處理違法行為。

2.區(qū)國(guó)土資源局負(fù)責(zé)確認(rèn)小煤礦資源儲(chǔ)量進(jìn)行井下實(shí)測(cè)。對(duì)于構(gòu)成犯罪的要移交司法部門處理。

3.派駐到各煤礦企業(yè)的安全員要盡職盡責(zé)。由區(qū)安監(jiān)局通報(bào)區(qū)國(guó)土資源局。

4.區(qū)國(guó)土資源局對(duì)通報(bào)越界開采小煤礦要及時(shí)核查。要及時(shí)立案查處,并向區(qū)政府匯報(bào)。

煤礦開采水害防治

論文關(guān)鍵詞:煤礦開采;水害防治;團(tuán)柏煤礦;水文地質(zhì);“突水”預(yù)測(cè)

論文摘要:團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,汾河西側(cè),地貌形態(tài)為中低山區(qū),地形切割強(qiáng)烈,溝谷縱橫,地形復(fù)雜。文章論述了團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特征及水害特點(diǎn),提出了團(tuán)柏煤礦水害分類治理技術(shù),以翔實(shí)的資料分析了各種技術(shù)的特點(diǎn),提出團(tuán)柏煤礦開采水害防治的主要措施。

團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,汾河西側(cè),地貌形態(tài)為中低山區(qū),地形切割強(qiáng)烈,溝谷縱橫,地形復(fù)雜。霍州礦區(qū)面積843.22km2,地質(zhì)儲(chǔ)量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴(kuò)大,開采深度向下延深,礦區(qū)各礦的水文地質(zhì)條件日益復(fù)雜,多種水害類型逐漸顯現(xiàn)。因此,礦區(qū)防治水任務(wù)日趨繁重,防治水工作,特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產(chǎn)方面的重要性突顯出來。

一、團(tuán)柏煤礦區(qū)域水文地質(zhì)特點(diǎn)

霍州礦區(qū)有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團(tuán)柏井田位于霍州礦區(qū)的南部,該區(qū)斷裂十分發(fā)育,近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割,小斷層密集、陷落柱也很發(fā)育,水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。在團(tuán)柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域,之東為團(tuán)柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉,自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰?guī)r補(bǔ)給露頭面積約1400km2,主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南—東南經(jīng)白龍井田南部于下團(tuán)柏?cái)鄬优c汾河交匯處泄出。團(tuán)柏—回坡底井田在郭莊泉排泄區(qū)之西,自然對(duì)于這一井田,越向東越接近排泄區(qū)的部位,奧灰?guī)r溶越發(fā)育。危害下組煤開采的是兩個(gè)含水層,奧灰和K2灰?guī)r。下組煤與奧灰的距離在全國(guó)是最薄的,11號(hào)煤平均25m,最薄處僅15m,10號(hào)煤平均36m。K2灰?guī)r是9號(hào)煤頂板,為充水含水層,厚2.75~11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發(fā)生K2底板突水事故6次,都是在接近K2時(shí),突水量150~380m3/h。

二、團(tuán)柏煤礦面臨的主要水害

(一)頂板水水害

1、2號(hào)煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組(K9、K8)砂巖裂隙含水層,但由于該含水層富水性較弱,因此,對(duì)煤層開采不會(huì)造成影響。在某些塊段構(gòu)造的向斜軸部附近水量可能相對(duì)集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情況下也不會(huì)形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源,煤層開采將揭露該含水層,由于該含水層水量相對(duì)豐富,對(duì)煤層開采將會(huì)造成大的影響,因此,在回采中必須采取物探、鉆探和適當(dāng)?shù)姆乐嗡こ痰却胧瑴p少其對(duì)回采期間的影響,以保障煤層安全回采。但經(jīng)過首采區(qū)開采對(duì)其揭露疏放后水量有所減少,開采過程中影響也相對(duì)減少。

(二)煤層底板水水害

底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號(hào)煤層底板低標(biāo)高為+520m,要回采的2號(hào)煤層底板低標(biāo)高為+475m,而K2太灰含水層水位標(biāo)高為480m,O2奧灰含水層水位標(biāo)高為520m左右,因此,1、2號(hào)煤層相對(duì)這兩個(gè)含水層基本不帶壓,再加上中間有小隔水層的存在,對(duì)開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點(diǎn)。9、10、11號(hào)煤層存在嚴(yán)重帶壓開采現(xiàn)象,所以,采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時(shí),必須采取一定的帶壓開采措施,預(yù)防或減少水害事故的發(fā)生。

團(tuán)柏井田生產(chǎn)和廢棄小煤窯較多,據(jù)不統(tǒng)計(jì)有110多個(gè),由于小煤窯邊界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窯發(fā)生老窯突水,因此,小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。

總的來看,上組煤開采水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單,開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間,為帶壓開采,且煤層底板有效隔水層厚度很薄,礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜,因此,下組煤開采防治水工作嚴(yán)峻,開采過程中要做好采取充分的防治水技術(shù)措施,以防發(fā)生重大水害事故。

三、團(tuán)柏煤礦開采水害防治措施

在總結(jié)以往煤礦突水淹井事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,團(tuán)柏煤礦的水害防治采取以防為主,供、疏、堵相結(jié)合的合理方針,重點(diǎn)做好下組煤開采防治水工作。

(一)完善礦井水文地質(zhì)觀測(cè)系統(tǒng)

團(tuán)柏礦區(qū)防治水害必須從加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,查清礦區(qū)水文地質(zhì)條件入手,建立和完善礦區(qū)主要含水層地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)。主要要做的工作如下:通過井田水質(zhì)動(dòng)態(tài)分析研究井田各含水層礦化度的變化,可以間接推斷各含水層的自然補(bǔ)給條件;提前探測(cè)富水區(qū)域,做好水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào);運(yùn)用瞬變電磁法對(duì)含水?dāng)鄬酉萋渲恢枚ㄎ唬患t外測(cè)溫法直觀了解井下巖層含水狀況;超前鉆探預(yù)測(cè)地層水文地質(zhì)條件;用水化學(xué)分析法可有效預(yù)測(cè)地層不同區(qū)域水文地質(zhì)條件變化。團(tuán)柏井田下組煤開采來看,越向東開采水文地質(zhì)條件越復(fù)雜:奧灰強(qiáng)富水;必須疏干的K2灰?guī)r條件也復(fù)雜,水位與奧灰相同,存在奧灰補(bǔ)給通道,水量大(11-0單孔涌水量105m3/h)。因此在中、東部開采下組煤之前,應(yīng)先進(jìn)行專門水文地質(zhì)勘探,勘探主要解決的問題:奧灰富水性;K2疏干水量和受補(bǔ)通道;底板保護(hù)性能;安全評(píng)價(jià);安全開采技術(shù)方法與布局。

(二)發(fā)展“突水”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

實(shí)現(xiàn)突水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的可視化和適時(shí)化,推進(jìn)礦井防治水信息系統(tǒng)集成。團(tuán)柏煤礦的防治水工作的重點(diǎn)放在下組煤開采上,采用綜合物探、化探和鉆探等到手段,查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質(zhì)“異常體”,以及封閉不良鉆孔。并采用留設(shè)防水煤柱或底板加固等到手段對(duì)地質(zhì)異常體進(jìn)行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以節(jié)約排水費(fèi)用,保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境。據(jù)涌水量預(yù)測(cè)結(jié)果,適當(dāng)加大礦井和采煤工作面的排水能力,以防不測(cè)。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法,一是鉆探。按規(guī)范要求探水,有疑必探,先探后采,11號(hào)煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號(hào)煤采掘資料,凡10號(hào)煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的斷層、特別破碎帶、底板涌水點(diǎn)必探。11號(hào)煤采掘中發(fā)生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實(shí)際效果,采用井下瞬變電磁法,坑透法配合。物探主要用于11號(hào)煤開采,在首采的2~3個(gè)工作面中必用。其次,要采取必要的隔離措施。實(shí)施采區(qū)隔離和上山與下山隔離及泵房隔離,這就要設(shè)置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對(duì)已知陷落柱和斷層,利用探水孔對(duì)薄弱處進(jìn)行注漿加固,需要時(shí)補(bǔ)充注漿鉆孔。對(duì)底板重破碎帶,底板涌水處和物探驗(yàn)證了的異常區(qū)進(jìn)行注漿加固,重點(diǎn)是11號(hào)煤。小流量鉆孔的注漿可用能調(diào)節(jié)流量的高壓計(jì)量泵。是留設(shè)煤柱。導(dǎo)水陷落柱(經(jīng)探水)留煤柱。斷層煤柱留設(shè)(是否留和柱寬)按《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》公式計(jì)算。原則上10號(hào)煤10m以上,11號(hào)煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱,此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況,包括探水與注漿的結(jié)果。另外疏放11號(hào)煤底含水也是重要的。為創(chuàng)造采煤的干燥條件,并利于發(fā)現(xiàn)奧灰涌水的征兆,對(duì)11號(hào)煤的充水含水層:底灰及貼身石英砂巖含水夾層(統(tǒng)稱11號(hào)煤底含)進(jìn)行疏放。疏放可利用現(xiàn)有水平巷和上山巷打放水鉆孔,孔間距可作50m考慮,根據(jù)降壓效果(測(cè)壓)調(diào)整鉆孔密度。

(三)完善開采藝術(shù)

在采掘過程中為防止底板出現(xiàn)災(zāi)害性突水,應(yīng)堅(jiān)持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進(jìn),先注漿后回采的技術(shù)原則。為了節(jié)約工程量和保障安全,在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時(shí),應(yīng)堅(jiān)持物化探先行,鉆探驗(yàn)證的技術(shù)方法,以杜絕采掘巷道誤揭導(dǎo)水陷落柱和導(dǎo)水?dāng)鄬印?

(四)建立強(qiáng)大的抗災(zāi)排水能力

這是團(tuán)柏煤礦防水害的最基本的措施。預(yù)計(jì)西部常規(guī)較大突水量為1800m3/h,因此除有礦井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力應(yīng)達(dá)到3000m3/h以上。采用直排式(一級(jí)排水),還應(yīng)有配套的水倉容量和供電系統(tǒng)與管路系統(tǒng)。

四、結(jié)語

1.團(tuán)柏煤礦的水害要分類治理,重點(diǎn)治理下組煤水害。

2.團(tuán)柏煤礦開采一定要實(shí)施科技治水戰(zhàn)略,做到安全發(fā)展。新晨:

參考文獻(xiàn)

[1]王永紅,沈文.中國(guó)水害預(yù)防及防治[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.

[2]張光德,李棟臣.礦井水害防治[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.

煤礦開采使用綜合機(jī)械

摘要:闡述了綜合機(jī)械化和電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采上的應(yīng)用,利用自動(dòng)化控制技術(shù),發(fā)揮機(jī)電一體化作用,建設(shè)高產(chǎn)高效礦井,對(duì)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦具有重大意義。

關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)電綜合機(jī)械化電氣自動(dòng)化

0引言

在礦井的生產(chǎn)過程中,采煤工藝的先進(jìn)與否直接影響整個(gè)礦井的生產(chǎn)能力。因此,要盡量選用先進(jìn)的采煤工藝,從而到礦井的高產(chǎn)高效的目的。隨著我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,煤礦機(jī)電自動(dòng)化在礦上的應(yīng)用日益增多。因?yàn)槊旱V是高危行業(yè),提高機(jī)電設(shè)備自身的安全程度和自動(dòng)化程度,較大減少用人,是實(shí)現(xiàn)礦井長(zhǎng)治久安的關(guān)鍵所在,因此煤礦機(jī)電的自動(dòng)化有力推動(dòng)了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。

1綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用

目前世界上的采煤工藝是綜合機(jī)械化采煤,簡(jiǎn)稱為“綜采”,綜采之所以先進(jìn)是因?yàn)槠啤⒀b、運(yùn)、支、處等五個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,減少了中間人力參與的環(huán)節(jié),提高了勞動(dòng)效率。

1.1裝備特點(diǎn)煤炭井下開采的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)。而實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的前提是提高綜采工作面的單產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效,達(dá)到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效應(yīng)以提高綜采工作面的開采強(qiáng)度和采煤機(jī)的有效開機(jī)率為目標(biāo),其技術(shù)途徑有提高綜采工作面配套設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力。增加工作面的出煤點(diǎn)。提高綜采設(shè)備及礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的性,減少工作面輔助工序的影響時(shí)間。實(shí)現(xiàn)綜采工作面的高產(chǎn)高效主要有單一長(zhǎng)壁綜采工作面的高產(chǎn)高效和實(shí)現(xiàn)綜采放頂煤工作面的高產(chǎn)高效。

采用大能力的新型綜采裝備來實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期綜采工作面高產(chǎn)高效,也是今后采煤機(jī)械化的發(fā)展方向,其裝備的主要特點(diǎn)是:設(shè)備能力大。大功率(>800kW)電牽引采煤機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力在1000~1200t以上,運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力在500~2000t以上;自動(dòng)化程度高,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化;為了適應(yīng)采煤機(jī)快速割煤的要求,采煤機(jī)具備自動(dòng)調(diào)高等功能;液壓支架采用電液控制,能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的自動(dòng)控制;設(shè)備性能好、性高。

1.2綜合機(jī)械化采煤工藝長(zhǎng)壁綜采是巴蘭布礦近10年來利用中國(guó)綜采成套設(shè)備獲得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置僅有回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷和開切眼,通風(fēng)系統(tǒng)完善良好。一般來說,加大綜采工作面的長(zhǎng)度,增加采煤機(jī)割一刀的煤量,相應(yīng)地可減少工作面斜切進(jìn)刀及端頭作業(yè)等工序?qū)ιa(chǎn)的影響時(shí)間,因此能獲得較高的產(chǎn)量。確定綜采工作面的合理長(zhǎng)度,一般以工作面日產(chǎn)量較高或噸煤成本低為準(zhǔn)則,制約工作面長(zhǎng)度的主要因素是工作面地質(zhì)條件和刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度。增加工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度是減少工作面搬家次數(shù)最有效的方法。制約工作面走向長(zhǎng)度增加的主要因素是回采巷道的掘進(jìn)和支護(hù)、可伸縮帶式輸送機(jī)的鋪設(shè)長(zhǎng)度以及采場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造。

短壁綜合機(jī)械化采煤工藝的應(yīng)用主要基于兩個(gè)條件:即回采巷道實(shí)現(xiàn)機(jī)械化快速掘進(jìn)和實(shí)現(xiàn)了綜采工作面上、下端頭的快速作業(yè)。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井,以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長(zhǎng)壁綜采工作面開采的煤層。

短長(zhǎng)壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發(fā)區(qū)內(nèi)布置長(zhǎng)壁工作面,并用綜采成套設(shè)備回采煤柱的新式采煤法。印度巴蘭布礦購置了中國(guó)綜采成套設(shè)備,在63L短長(zhǎng)壁綜采工作面進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)期間,65d采出煤炭102415t,平均日產(chǎn)1300t,較高日產(chǎn)達(dá)2000t,工效和采出率均有大幅提高。實(shí)踐證明,短長(zhǎng)壁綜采在印度有廣闊的推廣前景,對(duì)中國(guó)中小型煤礦由巷柱式開采改為長(zhǎng)壁綜采也具有借鑒價(jià)值。

綜采工作面放頂煤開采的生產(chǎn)過程是:工作面采煤機(jī)先截煤、移煤和推移輸送機(jī)等工序;進(jìn)行2~3刀后暫停截煤,依次分段打開支架上放煤窗口放頂煤,出現(xiàn)矸石時(shí),立即關(guān)閉放煤窗口;直到工作面全長(zhǎng)頂煤放完為止,即完成一次放煤的生產(chǎn)過程。頂煤放完后,綜采工作面便可繼續(xù)向前推進(jìn)。

隨著近幾年來煤礦綜合機(jī)械化程度的大幅度提高及超強(qiáng)度開采,原煤田中開采條件較好的煤層逐漸枯竭,可采儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量較大比例的薄煤層開采被提到議事日程上來,薄煤層綜合機(jī)械化開采的課題同樣也擺在面前。在我國(guó)煤礦中,薄煤層的儲(chǔ)量占煤炭可采儲(chǔ)量比例較大,在已探明的礦區(qū)中,有84%的礦區(qū)有薄煤層,儲(chǔ)量約620億t,占總儲(chǔ)量的17.5%。由于在開采技術(shù)上薄煤層屬于難采煤層,機(jī)械化水平一直比較低,在開采煤層中產(chǎn)量比例小。在薄煤層中,由于受煤層薄、人員活動(dòng)空間小等限制,在采煤方法的選擇上是一個(gè)難題。傳統(tǒng)的采煤工藝通常采用工作面打眼放炮落煤方法,該種開采方法產(chǎn)量低、安全性差。要提高單產(chǎn)水平和工作面效率,實(shí)現(xiàn)礦井安全高效開采,必須采用綜合機(jī)械化開采。擴(kuò)大綜采的應(yīng)用范圍,提高綜采的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)高效,是煤炭工業(yè)科技發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo),同時(shí)對(duì)煤礦的可持續(xù)性發(fā)展起到至關(guān)重要作用。

2電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

采煤機(jī)從中厚煤層起步,發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強(qiáng)力滾筒采煤機(jī)。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式,逐漸發(fā)展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層,支架型式由占主導(dǎo)的掩護(hù)式,逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機(jī))、兩柱掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統(tǒng)在美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等煤炭生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家得到了普遍的應(yīng)用,液壓支架電液控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,是今后發(fā)展的必然方向充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采中的作用。目前從國(guó)內(nèi)煤礦的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件和效益出發(fā),電液控制液壓支架主要用于年產(chǎn)400萬t以上的一次采全高長(zhǎng)壁工作面,600萬t以上放頂煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在2年內(nèi)結(jié)合各礦特點(diǎn)嘗試及時(shí)套液壓支架的電液控制系統(tǒng)。

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使采煤的過程更加人性化,綜采工作面裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的性是國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)研究的主要內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜采裝備液壓支架和采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,使采煤機(jī)根據(jù)煤層的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)割煤、煤層的軟硬自動(dòng)調(diào)節(jié)采煤速度,檢驗(yàn)并完善動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)綜采支架液壓系統(tǒng)壓力和各受力點(diǎn)的狀態(tài),自動(dòng)調(diào)節(jié)支架推移輸送機(jī)的拉移等。近期進(jìn)行項(xiàng)目的調(diào)研、選型工作,與科研單位合作在東龐礦實(shí)施,重點(diǎn)解決采煤機(jī)的工礦在線檢測(cè)、故障診斷及預(yù)報(bào)、顯示與傳輸系統(tǒng)、采煤機(jī)自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)等問題。使綜合機(jī)械化水平上一個(gè)新的臺(tái)階。

3結(jié)束語

建設(shè)高產(chǎn)高效礦井是煤炭企業(yè)生存和發(fā)展的必由之路,是增強(qiáng)煤炭企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展的基本途徑。綜合機(jī)械化在煤礦開采中的應(yīng)用獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效現(xiàn)代化煤礦。