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摘要:随着人们对环境污染问题重视程度的不断增强,煤炭开采对生态环境破坏问题越来越多引起重视。应深入研究有效的煤炭开采技术,在保证不破坏和污染环境的基础上进行煤炭开采。目前,智能绿色开采技术在众多开采技术中脱颖而出,能够有效推动煤炭开采行业的发展和进步。在进行智能绿色开采技术研究时,要着重分析研究安全问题和生态环境保护问题,从多角度入手,积极研发和应用创新型智能绿色开采技术,不断推动煤炭开采行业的转型和发展。
关键词:煤矿开采;智能绿色开采;技术要点
中图分类号:TD714
文献标识码:A
引言
随着人工智能时代的到来,很多行业都开始了智能化建设,煤炭行业也不例外。煤矿智能化开采的推进不仅可以促进煤矿减员提效,还可以最大程度上促进煤炭行业的可持续发展。其将传统的劳动密集型产业升级为技术集约型产业,具有较强的市场竞争力。然而,实现煤矿智能化开采并不是一件容易的事。一方面,现在智能化还处于起步阶段,缺乏相应的技术积累;另一方面,现在传统采矿专业的技术人才知识有限,很难满足智能化开采的技术要求。本文从中国煤矿智能化开采的现状出发,对煤矿智能化开采的未来进行了展望。
1煤矿工程采矿新技术内容
1.1缓倾斜厚煤层
一次性开采技术缓倾斜厚煤层一次性开采工艺体系内,主要是采取放顶煤采煤工艺模式,利用同综采、普采以及炮采方式,增设放顶煤处理工序,利用采放配合的工序过程实现采煤循环。较为常见的类型包括预采顶分层放顶煤综采工艺、预采中分层放顶煤综采工艺、分段放顶煤综采工艺、一次采全厚放顶煤综采工艺等[1]。①预采顶分层顶网下放顶煤处理工艺中,顶层2m-3m采取只采不放的方式完成铺网处理。一般适用于煤层超过8m的煤矿,煤层为12m-14m综采效果最佳,顶板需要利用人工放顶处理方式,并且抽放瓦斯的缓斜煤层。②预采中分层放顶煤处理工艺中,要设置中分层采面,对中分层予以综采处理,上部顶煤冒落的同时只采不放。而对于下分层采面,要集中综采底层煤,一般是应用在8m-12m煤层处理工作中。③分段放顶煤技术,要将厚煤层分为若干个分层结构,一般在10m(8m-12m)左右,自上而下形成各个分层综采的处理模式。④一次采全厚综放开采工艺技术,具体的截深为600m,采高参数为2.4m-2.8m[2]。要在煤层的底部设置综采工作面,并且配合采煤机进行割煤处理,液压支架完成支护处理,然后借助刮板输送设备将其直接推送到煤壁的位置。
1.2绿色生态采矿技术
依据相关数据可知,我国煤矿开采作业产生的环境污染较大,为了更好地提升采矿工业的环保价值,有效规避污染问题造成的损失,绿色生态采矿技术体系受到了广泛关注。一般而言,煤矿开采集中在深层地下作业,若是开采操作不当,则会对地表产生影响,甚至会对地下水质产生制约作用。基于此,要整合具体的技术方案和应用路径,设置绿色生态采矿技术体系。首先,要对现场进行合理性规划管理,以保证相关内容和设置环节都能满足现场开采的具体要求。并且,要对巷道的掘进方式予以改革升级,实现多元管理的目标,也能降低巷道的掘进量。其次,绿色生态采矿技术的实施操作要践行全过程管理机制,并且在采矿技术操作开始前,对矿井区域自然区予以合理分配处理,尤其是判断采区内部和矸石填充作业等情况,确保能结合实际状态合理安排相关人员,从而优选最适宜的采矿处理方案。最后,煤矿处理过程要秉持分类排放管理的原则,并且匹配先进的生产工艺模式,全面降低作业中排出的污水,利用闭路循环式水流处理模式,借助先进工艺和科学化的排水处理机制完成监管。
1.3小范围爆破式落煤采矿技术
小范围爆破式落煤采矿技术指的是煤矿在常规化采矿工作范围内,实现采矿工程化整为零的处理,建立区域性爆破应用方案,并有效实现开采处理。通常而言,小范围爆破式落煤采矿技术对实际技术应用要求较高,在作业中无需配置支护设备或者是人员,这就对通风提出了更高的要求。另外,在应用小范围爆破式落煤采矿技术应用环节中,要在技术成功后集中处理污水,以保证污水顺利排出,避免对开采工作的整体流程产生影响,打造更加完整的排水控制系统。也正是基于技术体系的规范性和技术的先进性,小范围爆破式落煤采矿技术的安全性较高,对应的投资成本和维护成本较低,为企业生产能力的优化提供了良好的保障。但是,这项技术在实际应用中也存在一些弊端,煤炭的回收率较低,这就会增加资源的浪费程度,所以,一般将小范围爆破式落煤开采技术应用在煤层较薄的施工区域内,确保开采效果最优化。
除此之外,滑移支架放顶煤采煤技术、二型钢梁放顶煤开采技术、伪倾斜柔性掩护支架采煤技术等也是广泛应用的技术体系,一般是对煤层厚度较薄或者是煤层条件较差的区域予以使用,能在满足开采需求的同时,提升技术应用效率,维持煤矿工程采矿新技术的全面进步。
2煤矿开采技术向智能绿色开采方向的转型思考
2.1实现全面智能化
随着中国对智能化开采投入的加大,必将实现全面智能化。与目前的智能化初级阶段相比,未来的智能化将更加完善,主要体现在设备的稳定性更好、能处理更为复杂的生产条件及更少的人为参与。目前的智能化开采,很多都是工人在巷道内操控采煤机进行作业,这种形式属于交互式控制,是智能化的最初阶段。更多的煤矿在相同的标准和技术指标下将实现智能化,矿井智能化建设的成本将大幅度降低。
2.2生产效率大幅度提高
在未来,煤矿智能化开采效率必然还会大幅度提高。在实现全面智能化后,采煤机将通过微机进行控制,反应更加迅速且控制更加灵敏。最为关键的是,设备可以持续运行,不像过去那样受到人的生理极限的制约。由于现在的智能化技术还不是很成熟,虽然有的煤矿已经实现了减员,但是煤炭产量还没有得到质的飞越。日后矿井生产规模还可以上一个台阶,实现生产的集约化。
2.3完善智能绿色开采制度,建设统一管理体系
目前,国内煤炭行业还未形成完善的开采管理体系,煤炭开采制度并未得到真正落实,某些煤炭开采企业为了追求经济效益,未按照开采标准开展相关工作,导致煤炭开采工作存在很多安全隐患,严重影响着煤炭开采人员的生命安全。要不断完善智能绿色开采制度,建设统一的管理体系,明确煤炭开采标准,严格落实各项规章制度,推动煤炭开采工作的安全有序运行。
2.4加大对生态环境的保护力度
要确保煤炭开采工作朝着可持续化方向发展,就必须解决煤炭开采工作造成的环境污染问题和生态环境破坏问题,加大对生态环境的保护力度,在保证开采成效的基础上提高开采水平,推动煤炭开采工作的转型升级和进一步发展。进行煤炭开采时,应提前做好工作计划,应用智能绿色开采技术和新型机械设备,减少对土地资源的破坏,提高资源利用率,提高开采工作效率和采煤品质。应回收利用煤矿残渣到建筑工程中,提高废弃物的使用效率,推动煤矿开采行业的可持续发展。
结束语
煤炭开采技术正朝着智能化、绿色化方向发展。要不断推动煤炭行业的发展和进步,积极探索和应用智能绿色开采技术,优化开采方案,提高开采水平,从而培养更多高水平的技术人才,提升煤炭行业人才培养质量,促进煤炭开采行业的转型升级,推动煤矿开采技术专业朝着智能、环保、绿色、安全方向发展。
参考文献:
[1]李浩荡,佘长超,周永利,等.我国露天煤矿开采技术综述及展望[J].煤炭科学技术,2019,47(10):24-35.
[2]杨殿海.关于煤矿开采技术专业向智能绿色开采方向转型的思考[J].山东工业技术,2019,(07):62.
[3]袁亮.煤炭开采进入新时代[N].中国矿业报,2018-09-19(004).