采矿工程主要研究学习矿床开采的理论和方法,发展矿业新技术。下面是我带来的关于采矿工程论文题目参考的内容,欢迎阅读参考! 采矿工程论文题目参考(一) 1. 深海采矿装置升沉补偿系统模糊自整定PID控制研究 2. 阿勒泰某金矿采空区稳定性评价与采矿方法优化研究 3. 新型尾砂胶结剂在某铜矿下向分层胶结充填采矿中的应用研究 4. 深井开采矿压特征及围岩控制技术研究 5. 康家湾矿深部难采矿体采场稳定性及安全开采技术研究 6. 缓倾斜薄至中厚磷矿体地下开采矿压显现及覆岩活动规律研究 7. 缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究 8. 动力吸振式深海采矿主动升沉补偿系统设计及控制研究 9. 采矿权性质及制度完善研究 10. 深海采矿作业过程扬矿管线系统空间构形与动态特性研究 11. 基于我国采矿及安全防护技术变革的安全观的形成与发展研究 12. 喀斯特石漠化地区采矿环境影响及综合治理研究 13. 深海采矿扬矿管道工作特性的流固耦合分析与综合评价研究 14. 深海采矿扬矿管道系统力学行为模拟试验系统研究 15. 缓倾斜薄矿脉铝土矿采矿方法优选及采场结构参数优化研究 16. 露天转地下开采境界顶柱稳定性分析及采矿技术研究 17. 采矿巷道围岩变形机理与支护效果数值模拟研究 18. 复杂多金属矿床可视化模拟及其三维采矿设计技术研究 19. 1000米采矿船动力定位的推力系统研究 20. 上向进路式尾砂胶结充填采矿法采场结构参数优化研究 21. 空场嗣后充填采矿法充填体合理强度分布规律研究 采矿工程论文题目参考(二) 1. 复杂条件下地下采矿稳定性研究 2. 地下采矿与地质环境互馈机理及矿山地质环境治理研究 3. 深井开采矿柱稳定性分析与可视化验证 4. 深海采矿被动升沉补偿系统参数设计与仿真研究 5. 大倾角煤层开采矿压特征及围岩控制技术研究 6. 露天采矿的生态影响综合评价与生态环境保护及修复对策研究 7. 基于三维离散元管线模型的深海采矿1000m海试系统整体联动动力学研究 8. 高分段大间距无底柱分段崩落采矿贫化损失预测与结构参数优化研究 9. 基于GIS的吉林市采矿用地复垦适宜性评价 10. 采矿权抵押法律制度研究 11. 矿产资源价值观及采矿权评估方法研究 12. 基于PLC采矿厂生产设备监控管理系统的研究与开发 13. 江苏省露采矿山岩质边坡生态恢复技术研究 14. 采矿权研究 15. 矿井深部开采矿压与支护技术研究 16. 基于复杂系统模型的地下采矿无线传感器网络中的优化混合神经网络 17. 膏体充填采矿关键安全问题研究 18. 石屑混凝土的性能及环境效益 19. 基于GIS的煤矿采掘生产状态可视化管理系统研究 采矿工程论文题目参考(三) 1. 露天采矿的生态影响综合评价与生态环境保护及修复对策研究 2. 复杂多金属矿床可视化模拟及其三维采矿设计技术研究 3. 川口钨矿半风化矿脉群难采矿体采矿方法研究 4. 房柱式采矿地压动态控制及人工智能应用研究 5. 单泵与储料罐组合的深海采矿软管输送系统研究 6. 山寨煤矿开采地质环境评价 7. 白登磷矿台阶爆破参数的合理选择及爆破块度分布规律研究 8. 井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究 9. 金川二矿区废石全尾砂高浓度料浆泵压管输充填系统研究 10. 大红山铁矿上部露天开采与下部地下开采的安全影响研究 11. 云南某铁矿采场结构参数优化研究 12. 金川矿山废石全尾砂高浓度充填料浆管输阻力模型研究 13. 黄金行业分析报告 14. 铰接式自卸汽车悬架纵向传力机构的有限元分析 15. 3DGIS构模与FLAC-3D建模网格数据融合技术研究 16. 井筒保护煤柱开采设计与变形监测及数据处理 17. 深井巷道失稳分析及锚杆支护参数优化 18. 基于Surpac的钨矿床三维建模及储量可视化计算 19. 深部矿岩工程条件与开挖稳定性分析 20. 全尾砂胶结充填自流输送管路改造及优化 21. 深部矿柱失稳三维探查及数值分析 猜你喜欢: 1. 采矿工程毕业论文范文 2. 采矿工程论文范文 3. 采矿论文范文 4. 采矿工程本科毕业论文 5. 采矿工程毕业论文范文2017年
在我国的能源工业中,煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70%左右,预计到2050年还将占50%以上,因此,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。2002年全国煤炭总量为13.9亿吨,2003年为16.0亿吨,2004年煤炭产量尽管达到了19.60亿吨,2005年达到21亿吨,仍不能完全满足需求[1_2]。当前,我国经济的快速增长,对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此,必须确保煤炭工业*文章编号:1003—3033(2006)05—0042—05;收稿日期:2006—02—10;修稿日期:2006—04—12万方数据第5期林柏泉等:我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·43·持续、稳定、健康的发展。2当前煤矿安全生产形势我国95%的煤矿开采是地下作业,煤矿安全生产形势仍十分严峻,具体表现为:1)煤矿事故的死亡人数占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的死亡人数的72.8%~89.6%(2002--2005年);2)煤矿企业一次死亡10人以上事故中,瓦斯事故占死亡人数的71%。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的,造成的损失是极其惨重的。例如:2004年10月20日发生在郑州大平煤矿的瓦斯爆炸事故,死亡148人;2004年11月28 Et发生在铜川陈家山煤矿的瓦斯爆炸事故,死亡166人;2005年2月14 El发生在阜新孙家湾矿的瓦斯爆炸事故,死亡214人;2005年11月27 El发生在七台河东风煤矿的煤尘爆炸事故,死亡171人[3-51。3)由于煤矿事故多,死亡人数多,造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下,与先进采煤国家的差距很大。20(K卜_2004年我国煤矿的百万吨死亡率为6~3,而国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。如2000年,南非煤矿的百万吨死亡率为0.13,印度为0.42,波兰为0.26,俄罗斯为0.46。2002年美国煤矿百万吨死亡率只有0.025。由此可见,我国煤矿安全生产水平与国外先进采煤国家相比,还有很大差距蚓6。4)煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失,而且严重地影响了我国的国际声誉。在以人为本、关爱生命、建立和谐社会的背景条件下,我国煤矿必须大幅度减少和控制特大以上瓦斯事故的发生。5)实际上,煤矿瓦斯事故的发生不是偶然的,它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露,涉及许多方面,既有自然因素、科技投入和研究的不足,也有人为的条件以及国家的体制、管理、经济政策,社会的传统观念,煤矿企业的文化素质等等。3煤矿生产中存在的主要问题[7]1)我国煤层自然赋存条件复杂多变,影响煤矿安全生产的因素多,是造成事故的客观因素。我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二迭纪的煤层,其中瓦斯含量大、煤层透气性低,地质构造复杂,不易在开采前抽放瓦斯,但在采掘时,瓦斯放散量大,再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高,导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变,原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象,造成瓦斯事故。中国的煤矿都是瓦斯矿,且高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占48%,突出灾害的发生次数为世界之最,每年达数百次。突出的规模为几百吨、几千吨,甚至超过万吨,需要解决的技术难题多。而美国、澳大利亚的煤矿多为露天矿,煤层的赋存条件相对简单,有突出灾害的煤矿所占比例小,所采取的措施往往是停产关闭。但是,我国的情况不同,在目前的能源供应条件下,对高瓦斯矿井和突出矿井,不可能采取停产关闭的措施。为此,只能是自主开发与之相应的安全技术相结合,以确保高瓦斯矿井和突出矿井的安全生产。2)国家对煤矿企业的技术定位不够准确是主观因素。长期以来,煤矿在人们的心目中是技术水平不高,要求比较低的劳动密集型产业,因而长期以来,技术投入不足,装备水平差,产业技术人才匮乏,劳动效率低。把“千军万马”的队伍放在高度危险的作业环境中劳动,因而一旦出现瓦斯(煤尘)爆炸、矿井火灾等事故时,容易导致损失惨重,甚至全矿毁灭的现象。而美国、澳大利亚等先进国家的煤矿,实现了高度机械化,井下工作人员少,全矿的巷道布局简洁,巷道面积大,风流通畅,一旦发生灾变时,易于撤离,可能造成伤亡人员较少。另外,在煤矿井下工作的人员,从某种意义上讲也是危险源,一旦出现违章作业(有意或者无意),就可能导致事故的发生。所以对高危行业,应最大可能实现机械化,尽量减少人员。例如:澳大利亚2003年煤矿死亡人数为0,优于其他行业,其中主要原因之一就是得益于实现了高度机械化,井下作业人员少;2006年1月2日美国东部西弗吉尼亚州阿普舒尔县萨戈煤矿发生爆炸事故,仅死亡12人,也是得益于井下作业人员少【8J8。煤矿生产属于高危行业,仅靠“千军万马”低技能、低素质的矿工劳动,造成的事故风险是极大的,万方数据·44·中国安全科学学报Oaina Safety Science Jcxmml第16卷2006芷安全生产的观点,在社会上长期未能得到共识。为此,笔者建议国家应当将煤矿列入高危行业,给予必要的投入,建立煤矿行业准入制度,甚至在新矿井设计时,就应当要求提高技术装备水平和劳动生产率。而目前的实际情况有时则相反,既为了满足地方扩大就业面的要求,甚至降低技术装备水平和劳动生产效率,造成资金被工资占用,无力更新设备和提高矿井的安全装备水平。3)大多数煤矿技术水平低下,从业人员素质低,工程技术人员缺口多,难以适应高危环境的要求是不容忽视的现实。由于煤矿劳动生产率低,全行业的工资收入差,在全国二十几个行业中排名倒数第二,而且工作危险、作业环境恶劣,劳动强度大,工作时间长。这就造成了人才的大量流失,出现了“工程、技术、管理人才缺口多,愿意到煤矿长期工作的一线人才少”的现象。以平顶山煤业集团为例,2001--2003年,流失的高级工程师就达162人;四川省连续6年没有进一个学采矿的大学毕业生。其导致的结果是:一方面安全技术装备不足,另一方面已有的安全技术装备由于缺乏高水平的人才而不能发挥应有的作用。以2004年10月20日发生在郑煤大平煤矿的“10·20”瓦斯突出引发的瓦斯爆炸事故为例,一280水平煤与瓦斯突出的瓦斯、流逆行到上水平运输大巷,多处瓦斯浓度监测仪超限报警,预示着全矿处于瓦斯爆炸一触即发,面临毁灭的边缘时,竟然在31分钟内没有采取切断电源的措施,致使架线电机车行驶到巷道拐弯处引起瓦斯爆炸,造成死亡148人的特别重大事故。对于广大的煤矿职工来说,安全文化素质更是—个严重的问题。由于煤矿是高危行业,煤炭生产过程中的不确定因素多,应当需要高素质的人才去从事该项工作,才能应付生产过程中出现的复杂局面。但是,实际情况是:由于工资较其他行业低、作业环境恶劣、劳动强度大和工作时间长的现状,加上当前年轻人多为独生子女的情况下,就很难招收到有一定文化程度的技术工人。因此,就只能招收农民工,而且缺乏应有的技术培训。采用安全知识和技能水平低下的劳动者,在这种高危环境中作业,产生事故是难以避免的。4)基础工作薄弱,安全技术装备不足是客观存在的现实。煤矿矿井的寿命多为几十年,甚至上百年,当建井初期,矿井的生产系统还是比较好的,但随着开采深度加大,范围延伸扩展,瓦斯涌出量增多,地应力和瓦斯压力增大,危险程度急剧增长,原有的矿井生产系统就难以适应要求,而又没有可能自筹资金来改建生产系统。也就是说,很多煤矿只能维持简单再生产,前几年困难时,甚至发不出工资。长期以来安全投入少,装备差,有的矿民国时期、解放初期的安全装备还在用,抗灾能力差,所以不产生事故则已,一旦发生事故往往就是大事故。近年来,随着国家对煤矿安全的重视和投入,矿井安全装备有了很大的改善和提高,但还有许多矿井的安全设施达不到要求,这也是当前存在的安全隐患。为此,建议进一步加大对煤矿安全的投入,改善煤矿安全生产状况。5)国家对煤矿的税制不够完善也是客观存在的事实。在笔者的印象中,税制改革时,统一采用17%的增值税,由于煤炭属于初级产品,不同于机电产品,没有副加值,是原料产品,现行税制显然是不适用的,所以税率下调了三四个百分点,笔者认为还不够,应当进一步下调税率。另外,为了保护国有资源和减少资源开采所造成的污染,笔者认为对煤炭应征收资源费和环境保护费以补偿国家的投入,收费的标准应根据自然地理环境、煤质的优劣程度和煤矿开采体制(国有、集体和个体)而不同,以体现在市场经济条件下的相对公平原则和提高资源的回收率,对高瓦斯矿井应当将减少的税费投入到安全和环保的技术改造中去。瓦斯实际上又是资源,通过瓦斯抽放不仅可以解决煤矿生产中的安全问题,而且可以提高资源的利用率,减少对大气的污染。因此,为了鼓励矿井瓦斯抽放工作,建议:抽放瓦斯利用的收入应减免税收,且鼓励瓦斯发电和开发新的瓦斯利用途径(尤其是低浓度瓦斯的合理利用),使高瓦斯矿井有积极性千方百计地提高瓦斯抽放量和利用量。既提高了矿井的安全性,又降低了瓦斯对大气的温室效应(瓦斯对大气的温室效应是二氧化炭的21倍)t9],同时,还增加了资源的回收率,真正实现煤和气的共采。6)对事故后的处理未能充分体现惩前毖后的作用也是客观存在的现象。长期以来,在处理瓦斯爆炸等大型恶性事故时,一方面对大量人员的伤亡和国家财产的损失深感痛心,觉得应严惩有关责任人,但另一方面也看到了事故的产生原因是多方面的。矿井自然条件困难,生万方数据第5期林柏泉等:我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·45·产系统不完善,安全设施不足,人员素质差,既有当事人的责任,也有领导和客观环境的原因。笔者对矿工有发至内心的同情和忧虑,觉得在煤矿工作工资低,环境恶劣,能下井上班,坚持工作,就算不易了。希望对他尊重、关爱和保护,创造安全生产的条件,否则,就更没有人干这一行了。虽然,近几年煤矿领导人工资待遇有较大提高,情况有所变化,但是,许多煤矿的领导是一年四季都在矿上坚持工作(除了外出开会),每天工作十多个小时,无节假日,时刻还担心井下出事,连晚上睡觉都不安宁。因此,从所付出的劳动和其他行业相比,也不算高。4建议应当采取的对策和措施当前,尽管煤矿安全生产形势严峻,特别重大事故时有发生,存在许多问题,但是,也并不是一无是处。其有利条件是:有经验丰富、政治文化素质高的各级领导;有经过数十年建设的强大物质基础;有建国几十年来培养起来的技术队伍;有经过多次修订的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规定;有专业化的煤矿安全研究机构和有关的大专院校;许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构等..应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实现的。特别是我国有具有世界先进生产水平的神华煤矿,也有在高瓦斯和突出危险条件下、多年来实现安全高产的淮南和平顶山煤业集团公司等所获得的技术及管理经验。科学的理念和先进的技术对搞好煤矿安全生产,都是可贵的。为了扭转当前煤矿安全生产的状况,笔者建议,应主要采取如下对策和措施。4.1加强宣传和职工的培训工作,提高从业人员的素质,减少入的不安全行为1)将最近几次大的瓦斯事故做成vCD光盘,分发到全国所有的瓦斯矿井,说明事故产生的原因,分析有关的责任,措施的不足之处,事故的教训,以敲响警钟。在瓦斯矿井要做到人人皆知,像抗非典那样,深入人心,关心瓦斯灾害防治,做到了解安全规程,执行安全规程的模范。尤其是应当使煤矿职工了解其所工作范围内所存在的危险源,知道危险出现时应当采取何种措施,具备解决相关危险的能力,以减少人的不安全行为导致的事故。2)对高瓦斯矿井和突出矿井的负责人更应当进行技术培训并实行上岗证制度,宣讲近年来的灾害事故的实例,经验和教训,以提高一线领导人员的素质和水平,提高他们对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力。3)对地矿学科的艰苦专业,国家给予奖学金,并和学生签订毕业后在煤矿企业工作年限的协议,同时,提高在煤矿工作的技术人员的待遇,建立煤矿行业从业人员最低工资制度,改善其工作环境,以保证在煤矿中后继有人。4.2加强科研工作力度,提高安全生产水平。建立本质安全化的生产体系党和政府历来对煤矿企业的安全生产十分重视,相继出台了“劳动法”、“安全生产法”、“煤矿安全规程”等,安全管理能力得到了不断的加强,煤炭开采技术水平也得到了不断的提高,在国有重点煤矿中,综合机械化开采技术比例达到了60%左右。但是,煤矿重大瓦斯事故仍然时有发生,产生这些事故的直接原因是我国煤层瓦斯富集条件的复杂性,地下作业诱发的采动应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的3场互动性,矿井瓦斯动力灾害的突发性,巷道网络化体系中发生的瓦斯爆炸传播过程的流动场、温度场和化学场的耦合性,增加了探索瓦斯动力灾害事故机理及防治技术的难度。特别是近十多年来,开采深度的加大和开采集约化程度的提高导致开采条件更趋复杂,原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。因此,应当采取相应的措施:1)进一步加强科研工作力度,特别是应当针对当前开采条件进行研究,其中包括基础理论的研究、应用技术的开发和安全装备的研制,以便为建立本质安全化的矿井生产系统奠定基础。2)对高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井,建议应当成立瓦斯防治小组或研究所,通过与高等院校和专职科研单位的合作,测定矿井采掘范围内煤层的瓦斯压力、煤层透气性、煤的强度、煤层瓦斯含量等技术参数,查明矿井有关区域的瓦斯危险程度,解决生产过程中遇到的技术难题,预测预报在采掘过程中应注意的事项,并提出应采取的措施。3)对高危矿井要投入必要的资金,改造通风系统和设备,装备瓦斯抽放系统、监测设备,矿井防灾救护系统等安全设施和装备,以改善安全生产的环境,提高生产系统的抗灾能力。万方数据·46·中国安全科学学报(1aina Safety Science Jc.aml第16卷2006焦4.3对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策,采取特殊措施,以利于健康发展高瓦斯和突出矿井既有资源赋存条件差和容易诱发事故的一面,同时又拥有相对丰富的瓦斯资源。国家应当对其制定特殊的政策:减少对高瓦斯矿,特别是突出矿井的税收额度,将少收的税款补助至矿井对安全的投入中去,以改善矿井的安全条件;鼓励其进行瓦斯抽放和开发利用瓦斯,并且在开发利用瓦斯的过程中应减免税收,鼓励瓦斯发电,其所发的电可并网运行,不得限制和歧视。5结论煤炭是我国的主要能源,在今后相当长的时期内以煤为主的格局不会改变,笔者通过对我国煤矿安全生产现状分析及应当采取的对策分析,有以下两点结论:1)近年来,煤矿行业事故多发是由多方面因素造成的,其中包括:我国煤层自然赋存条件复杂多变,国家对煤矿企业的技术定位不够准确,煤矿从业人员素质不高,难以满足工作环境对人员素质的要求,现有煤矿安全技术装备不到位以及国家对煤矿的税制不够合理等。2)为了解决当前煤矿生产过程中存在的问题,应当采取综合措施予以解决。其中包括:加强宣传和职工的培训工作,提高从业人员的素质,减少人的不安全行为,要建立煤矿行业从业人员最低工资制度,改善其工作环境,以保证在煤矿中后继有人;加强科研工作力度,提高安全生产水平,建立本质安全化的生产体系;对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策,采取特殊措施,以利于健康发展[10]。而上述问题的解决,需要引起全社会的共同关注和企业、政府等相关部门的共同参与,才能更有效地推动我国煤矿的安全与健康发展。
浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
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