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首頁 公文范文 煤礦開采論文

煤礦開采論文

發布時間:2022-04-07 09:22:35

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦開采論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

煤礦開采論文

煤礦開采論文:煤礦綠色開采技術下低碳經濟論文

1煤礦綠色開采技術的原則

煤礦的綠色開采技術正是基于低碳經濟的背景所產生的。作為世界煤炭大國,每年世界前三位的煤礦開采量與生產量必然會帶來礦區生態平衡的嚴重破壞,所以重點研究綠色開采技術,打造帶有循環性的綠色環保經濟工業產業帶是我國煤礦資源開采產業的必經之路。綠色開采技術的原則就是要體現開采工業與生態環境二者兼容的可持續發展,在保證高效率的同時,還能做到低排放。所以煤礦的綠色開采技術涉及到土地、河流、建筑物保護、生態環境恢復、礦區資源安全檢測、保水開發技術等多個方面。

2煤礦綠色開采的技術體系

煤礦綠色開采技術從廣義上講是在開采時要盡可能降低對環境和其他資源的污染等不良影響,從而獲得最大的經濟效益和社會效益。具體講,煤礦綠色開采技術體系主要包括以下內容:首先是“保水技術”,即對水資源的保護。其次是通過離層注漿、填充和條帶開采來保護土地資源和建筑物。第三點是安全合理地從礦井保護層及安全面抽取大量瓦斯,避免施工時發生突發爆炸等危險,同時也達到了煤礦與瓦斯共同開采的目的。第四,為了保護煤層巷道安全的支護技術與減少矸石排放的技術。第五,地下氣化技術。這五種技術共同構成了煤礦綠色開采技術整體體系。實際上,由于煤礦開采所導致的環境變化與安全問題都和開采后所造成的地質巖層運動有關,因為巖體巖層被開采所破壞。所以煤礦的綠色開采技術主要要基于以下幾點理論來展開,首先就是開采之后巖層內可能存在的“節理裂隙場”分布和離層規律。其次是巖體由于受到應力而被破壞,所以必須通過巖層的控制技術來保證巖體不會被進一步破壞。最后是要研究開采對巖層地表移動所造成的影響規律。

3綠色開采技術的應用實踐

3.1關鍵層理論

巖層在煤礦開采時受到巨大應力,導致被破壞,所以必須采用控制技術來保護巖層。近年來為了突破這一難題,巖層的關鍵層理論應運而生。關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的節理裂隙,這些裂隙的分布對瓦斯抽放、保水工程以及開采沉降控制可能產生影響。所以,關鍵層理論可以被視為煤礦綠色開采技術的理論基礎。

3.2卸壓瓦斯抽放方案的優化

經過不斷的實踐得出結論,如果煤層開采導致巖層出現移動,即便是滲透率極低的煤層,其滲透率也會驟增數十倍甚至百倍,這就為煤層的氣送運移及開采創造了條件,所以煤層的瓦斯抽放應該是我國煤礦綠色開采技術的主要途徑之一。因為煤礦綠色開采技術與關鍵層理論的優秀思想就是將煤層氣作為一種資源充分利用于采煤過程中,通過巖層的移動和對瓦斯抽放的卸壓作用來優化抽放方案,進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。借助巖層運動的規律與關鍵層理論中節理裂隙場的分布規律來抽放瓦斯。

3.3具體實踐應用

通過關鍵層理論中的采動裂隙分布規律,建立了抽放瓦斯的O形圈理論,在我國淮南、陽泉等重要礦區已經投入試驗和應用,O形圈理論也是瓦斯抽放鉆孔位置選擇布置的理論依據。另外,鄰層開采煤層的下位關鍵層會產生破斷運動,這種運動有利于控制煤層裂隙的發育。例如陽泉3礦的13煤綜放面,初期開采時它的上鄰近層在瓦斯卸壓及抽放時會遵循抽放孔巷隨著開采進程由采空區中部移動到O形圈內的規律。所以陽泉3礦13煤的綜放面鄰近層的瓦斯卸壓就應該采取瓦斯向高抽巷布置的方案進行優化。最后是煤炭的地下氣化技術,這是一種整體性很強的綠色開采技術。它對于水資源的保護很看重,比如通過對煤炭進行控制性燃燒來控制地下煤炭氣化所產生的苯與酚對地下水資源的污染,以及因為煤炭燃燒所形成的二氧化碳的抽放處理等等。

4結語

煤礦的綠色開采技術應用還有許多,這里僅僅介紹了冰山一角。特別是基于低碳經濟的現實背景下,煤礦綠色開采技術應當更深層次地被研發和推進,為建設資源節約型社會而不斷創新,最終實現開采與環保并行的經濟開發體系,以最低的成本創造最大的社會經濟效益。

作者:張洪峰 單位:大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采安全隱患地質環境論文

一礦山主要地質環境問題

炭煤礦自1958年規劃建井,設計年生產能力45萬噸,投產以來,取得較大的經濟效益,同時礦山地質環境也遭受到不同程度的破壞。炭煤礦存在的主要礦山地質環境問題如下。

1地面塌陷炭煤礦井田范圍

內一1煤地下采空區面積10.5km2。根據實地調查,一1煤采空區出現地表塌陷,在采深200m以深地區,地表無明顯裂隙,采深200~100m地區未見廠礦、民房明顯破壞,采深100m以淺地區地面出現采動裂隙,對農田耕種有一定影響。采空區及其伴生地面裂縫對流經礦區的東泗河有嚴重影響。由于東泗河流經采空區,地面塌陷和地面裂縫破壞河道地層結構,已經成為地表水滲漏主要通道,河道地表水通過地裂縫下滲進入煤礦巷道,嚴重影響到采礦安全。需要采取綜合工程措施對其進行應急治理,并加強監測工作。

2含水層破壞

炭煤礦礦井正常涌水量9000m3/d,已造成煤層頂板灰巖含水層和底板灰巖含水層水位下降,且降幅明顯。采礦活動對深部巖溶含水層影響較嚴重,主要表現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對原生地形地貌的破壞

炭煤礦一1煤層己基本采完,采空區面積已達10.5km2,上部的華泰煤礦開采二1煤,也已形成地下采空區面積2.1km2。對原生地形地貌景觀影響明顯,地表局部見有地裂縫,但相對丘陵地形而言,對礦區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內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,屬于季節性河流。該河流經井田范圍內長度約900m,河道土質以碎石土為主,局部地段為粉土和淤泥及淤泥質土。河道從采空區或采空區附近通過,有地面塌陷及伴生地面裂縫發育,河道地層結構遭到破壞,有地表水入滲進入煤礦巷道的現象,影響炭煤礦生產安全。為了防止河道溝谷中地表水滲漏地下進入炭煤礦巷道,保證煤礦安全生產,本著安全合理、經濟可行的原則,對炭煤礦區段東泗河河道進行必要的調查、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入煤礦巷道,影響煤礦安全生產,在東泗河河溝內修建排水渠。排水渠為M7.5漿砌石結構,塊石強度不小于40Mpa。排水渠過水斷面為梯形,最小結構尺寸為底寬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算根據調查,多年最高水位計算,東泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超過12.0m3/s。

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

(4)防滲及抗沖擊對于無裂縫發育地段,采用“漿砌塊石+混凝土”雙層復合防滲及抗沖擊結構,即先鋪設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。對于地裂縫發育地段,則采用“粘土防滲層+漿砌塊石+混凝土防滲”三層復合機構,共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。即先對裂縫采用粘土進行充填夯實,再鋪設700mm厚的粘土防滲墊層,然后砌筑800mm厚的漿砌石渠底,再鋪設200mm厚的混凝土(C20)防滲層。對未穩定的和潛在的采空塌陷區,預測變形參數,采用粘土墊層進行防滲,兼有調整塌陷變形的功能。

2土方回填夯實

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行回填夯實,回填夯實地面高程應不低于排水渠頂面高程。土方回填夯實工程量為18712.99m3。

3植樹綠化工程

在土方回填夯實區域范圍內進行植樹綠化,以恢復植被,美化礦山環境。綠化采用適應當地氣候的楊樹,在渠的兩側各栽植兩排。樹的規格為胸徑3cm,植樹網格間距3m。選擇生長健壯、無病蟲害、無機械損傷、樹形端正和根系發達的苗木。主要工程量為:植樹1100株,綠化面積9000m2。

三工程效益分析

(1)減災效益礦山地質環境恢復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,降低煤礦生產安全隱患,具有減災防災的效益。

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

(3)社會效益實施礦山地質環境治理工程,消除了災害隱患,美化和恢復了礦山生態環境,在一定程度上保護了礦區附近居民的生命財產安全,美化了當地居民的居住環境,使得礦山企業和地方政府、地方群眾和諧共生,共同發展。有利于促進地方經濟的可持續發展,有利于形成安定團結、人民群眾安居樂業的政治局面,有利于構建和諧社會。

(4)治理工程的實施,可有效避免地表水入滲到煤礦巷道,降低對煤礦安全生產的干擾,提高煤礦的生產效率和生產能力,降低生產成本。同時植樹1100株,新增綠化面積約9000m2,經濟效益明顯。

四結語

(1)河南大峪溝煤業集團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環境問題。

(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、植樹綠化等工程手段對礦區東泗河河道進行綜合治理,恢復礦山地質環境。

作者:朱洪生甄娜孫建波齊光輝單位:河南省地質環境監測院濮陽市地質環境監測中心

煤礦開采論文:固態鉀鹽開采應用下的煤礦機械論文

1煤礦機械在鉀鹽礦開采過程中的不足

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

1.1鉀鹽腐蝕對設備的影響通過現場調研發現,相同時間內,煤機設備在鉀礦環境中比在煤礦環境中的腐蝕程度嚴重的多,主要是由于鉀鹽礦開采過程中,產生了大量的粉塵落在設備表面,同時開采過程中礦方普遍采用噴撒飽和鹽水的方式進行除塵,而鉀鹽礦粉塵的吸濕性特別強,鉀鹽粉塵吸濕后形成某種意義上的電解質溶液,設備表面與吸濕后鉀鹽粉塵一起構成微電池,對設備表面進行電化學腐蝕,雖然煤機裝備的表面也進行了必要的表面噴漆,但所用油漆及施工工藝較差,只能防御一般環境下的銹蝕,無法抵御鉀鹽環境下的腐蝕。設備腐蝕主要集中在以下部位:

a.設備表面棱角部位由于棱角處漆膜較薄,同時屬于易碰撞部位,因此棱角部位的腐蝕普遍比較嚴重。

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,同時溫度相對較高,是腐蝕另一嚴重區域。

c.焊縫周邊區域焊縫周邊區易腐蝕,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,在鉀鹽礦環境下工作,在某種意義上講相當于將其置身于電解質溶液中,兩種不同電位的材料之間構成微電池,造成焊縫周邊區域的腐蝕。

d.易磨損區域易磨損區域的腐蝕現象不像上述區域直觀,但是事實表明,運輸槽體、運輸鏈等易磨損區域的磨損速度明顯高于煤礦井下,這主要是由于腐蝕因素,導致磨損速率增高。

1.2鉀鹽粉塵導電性對設備的影響鉀鹽粉塵具有導電性,對電氣設備密封性要求較高,防止粉塵從縫隙進入控制箱或其他電氣設備內部,造成短路,引發災害。煤機設備設計過程中考慮較多的是防爆性能,對密封性考慮較少。

1.3鉀礦其他因素對設備的影響

a.溫度對設備的影響井工開采的鉀鹽礦一般埋藏較深,云南中寮礦業開發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,這要求設備元器件,尤其是電子元器件能適應高溫、高濕環境要求。

b.設備生產能力鉀鹽礦與煤炭的成因不同,設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,因此相同配置的設備在鉀鹽礦的生產能力需重新計算及標定。

2鉀鹽礦開采設備的改進措施

通過前文論述可以看出,煤機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,若對其局部進行改進,煤機設備完全可以勝任鉀鹽礦的開采,其改進措施主要包括:

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

b.提高電氣設備的密封等級,具體措施包括對電控箱的結構改進,增加密封環節,選用密封等級較高的電機等電氣元件;

c.選用符合環境要求的電子元件,主要體現在電子元件對溫度、濕度的適應性方面。

3結論

本文對四川開元集團、云南中寮礦業開發投資有限公司在老撾鉀鹽礦的開采設備進行調研,在調研的基礎上提煉出了煤礦機械在鉀鹽礦開采過程中的不足,并給出了相應的改進建議,得出煤機裝備通過局部改進能勝任鉀鹽礦開采任務。

作者:焦宏章王赟單位:中國煤炭科工集團太原研究院

煤礦開采論文:煤礦井工開采誘發環境問題論文

1煤炭開采誘發環境問題

1.1開采過程中的環境問題煤礦開采過程中,為了保證采掘工作面的安全生產,必須將工作面周圍能產生威脅的水體全部排出,隨著開采時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的恢復時間,使得相關泉水流量降低,嚴重的甚至斷流。同時,地下水降落漏斗的形成改變了原有的地層平衡,產生大量的采動裂隙,地下水隨采動裂隙進入采掘空間,受煤層及人為影響形成地下水污染,這類水體經抽出后,往往不經過處理就排入地表,對地表水環境構成威脅。其次,煤礦開采必然會用到大量的木材,從客觀條件上助漲了濫砍濫伐現象的發展,另一方面開采導致地下水水位的下降也嚴重影響了礦區地表植被的生長狀況,加之礦區建設等等,是的礦區生態系統平衡被破壞。

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

1.3采煤塌陷問題煤礦開采會形成大量的采煤塌陷區,其形成一方面造成耕地面積減小,另一方面會引起一系列的地質環境問題。采煤塌陷使原有地面標高降低、形成地表移動盆地、產生地裂縫、改變土壤結構等,特別是在一些地下水水位較高的平原地區,大量塌陷區常年積水,形成塌陷濕地,使土地喪失原本的功能。一般來說,根據地面沉降的劇烈程度可將塌陷區分為淺層塌陷地、中度塌陷地和深度塌陷地三種。塌陷區的形成嚴重影響礦區的生態環境,是的原有的水文地質條件發生改變,加劇水土流失、土壤貧化等問題的產生和發展。同時,塌陷形成的積水區,由于水體受到原有土壤環境的影響,土壤氮等營養元素的循環條件發生改變,增加了水體產生富營養化的可能性。

2煤礦開采誘發環境問題的治理措施

2.1合理規劃,保護水資源主要通過控制礦井水排放量和防治開采對水資源的污染兩個方面進行合理規劃,從而對礦區及周邊水資源進行有效保護。首先,應當通過合理的布置輸水系統,節約用水,對現有水體進行合理利用,實行排供結合的優化管理措施,從總量上減少礦井水的排放。同時,在煤礦開采規劃和防護方案設計的過程中,應當合理的預留保護煤柱,保護相關井泉,防止因礦井突水造成的地下水資源大量外排。其次,從煤礦生產的各個環節入手,根據井下污水的排放特點,合理布設排污點,盡量控制生產過程對地下水資源造成的污染,從源頭上減少污染源的產生;通過科學的監測手段對開采區域的水資源量和水質變化進行監測,為開采過程中的水資源保護提供依據;針對已經污染的礦井水,經過污水處理后再進行排放,防治污染地表水體;對選礦等產生的廢水,盡量經過處理進行綜合利用,可用于選煤補充水,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,并且對環境造成污染,在處理過程中可以考慮對其進行綜合利用,實現環境和經濟效益的最大化。首先根據資源利用最大化的原則,對尾礦進行進一步的加工,回收貴重礦產元素,改進洗選技術并結合一定的工藝,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,我國煤矸石發熱量在3347.2~8336kJ/kg[15],一般可以將這部分熱能進行轉化利用,如將產熱量較高的煤矸石粉碎后摻入煤中進行焚燒發電;此外,利用煤矸石本身的可塑性、燒結性等等,經處理后可以用來制磚、燒水泥、生產陶粒或者合成其它產品。目前,一些礦區利用廢石和尾礦填充井下采空區或煤礦塌陷區,一方面節省了其它填充材料;一方面對廢棄物進行利用,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采煤塌陷的形成原因以及特征,主要從預防、減少塌陷以及塌陷后的生態治理兩個方面對采煤塌陷地進行綜合治理。采煤塌陷地的形成將導致地面標高降低、耕地面積減小、土壤結構改變等一系列的地質環境問題,對社會、環境帶來嚴重的影響,因此,在煤炭開采過程中應當采取合理有效的措施控制采煤塌陷地的形成。鼓勵煤炭開采單位自主創新,研究采取先進的采煤技術及工藝流程,如矸石井下直接回填等。從而減少礦區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。根據采煤塌陷地類型的不同,對礦區已經形成的塌陷地,其綜合治理方法也有所差別。對于淺層采煤塌陷地,根據礦區地形采取不同治理措施,對于丘陵地區,可以適當采用“削高填凹”的方法,結合施肥等治理措施,以恢復土地耕種;對于平原地區,可以采用“挖深墊淺”的治理方法,將挖塘和造地結合起來,排出地表積水的同時恢復區域大面積耕地,達到土地的充分利用;此外,還可以利用矸石等填充,表層覆土后進行綠化改造。中度塌陷區往往存在季節性積水的區域,其治理過程相對復雜,一般以漁、耕結合的方式,實現環境、經濟的協同發展。對于一些深度的塌陷區,往往既存在季節性積水區,又存在非季節性積水區,此類塌陷區往往采用多種方法綜合治理,將非季節性積水區進行改造,形成人工濕地,利用水體自凈能力穩定礦區污水,發展漁業產業,在周邊建設改造,形成綠化景區等等,作為第三產業發展旅游及服務業。一方面調節區域微氣候,改善了礦區生態環境,一方面為人們提供休閑娛樂的場所。目前,該類型的處理措施已經在多地發展起來。

3結論

煤礦開采為我國帶來經濟發展的同時也對自燃環境造成了危害,而這些危害的治理往往是一個復雜而緩慢的過程,因此,我們一方面要注重煤炭資源的合理開發與高效利用,另一方面又要注重對自然環境的保護,堅持預防為主的原則,綜合治理礦區生態環境,實現經濟、社會、環境的和諧發展。目前我國在礦區環境問題的治理上已經取得一定成績,但仍需要進一步的提高:(1)鼓勵企業自主創新,運用先進的技術手段以及設備,最大限度的減小煤礦開采對生態環境的破壞,預防重大污染事故的發生。(2)規范并健全礦區環境保護的法律法規,制定礦區環境治理相關標準,結合不同礦區特點制定經濟合理的治理措施。

作者:汪小龍成杰單位:山西東桉煤業有限公司中國礦業大學環境與測繪學院

煤礦開采論文:煤礦開采領域機電一體化論文

(一)機電一體化技術在采煤機中的應用和發展

(1)牽引特性好。采煤機在前進過程中提供牽引力,同時,在采煤機下滑過程中可實現發電制動;(2)能適應大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機的牽引功率較大,而且牽引電動機軸端安裝了制動器,從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機器在停機時下滑,可用于傾角為40—50°的煤層開采;(3)運行可靠性高,使用壽命長;(4)反應靈敏,動態特性良好。電控系統可以根據采煤機的工作狀態調整各種參數,以防采煤機超數運行,控制可靠方便;(5)重量小,結構簡單,能量轉換效率高;(6)能輕易實現遙控,牽引實現無級調速;(7)電牽引采煤機有著先進的全中文顯示界面,可以提供操作步驟的提示,實時顯示截割電機的功率和溫度、采煤機的牽引給定速度等工作參數,使得易于操作,工作效率高;(8)相較于液壓牽引采煤機,電牽引采煤機的節能降耗特性好,在環保方面具有優勢。近年來,通過我國機電一體化技術的不斷提高,電牽引采煤機正逐步走向成熟,為推動我國煤礦企業的整體生產技術的進步起到了積極作用。

(二)機電一體化技術在提升機中的應用和發展

當前,煤礦生產過程中機電一體化和自動化水平最高的設備就是全數字化交流提升機,提升機的內部和外部結構都實現了大幅的簡化。以內裝式提升機為例,其在結構式將驅動和滾筒兩大結構合為一體,較好地體現了機械、電子、計算機和自動控制等各個技術環節的綜合應用水平,使得設備安全高效;全數字化交流提升機高度適當可靠,采取總線方式,簡化電氣安裝的工作;全數字化提升機具有完整的診斷設施,可以實現自我診斷,還能進行重復性故障尋址和部分便捷的通信功能;設備硬件在兼容性方面較為完善,可以進行軟件控制,如完成軟啟動和瞬時加速的改變。在九五計劃期間,我國就已經研制成功了具有自主知識產權的全數字化提升機,而且完全實現國產化,優秀部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。由于其性能先進、操作簡單、工作可靠性和準確性高,很符合當代煤礦生產的發展需求,目前已成為了各煤礦企業的首選機型。

(三)機電一體化技術在帶式輸送機中的應用和發展

目前,現代化綜合機械化采煤一般帶式輸送機作為主要運輸方式。帶式輸送機的特點是長距離連續輸送、輸送量很大、運行效率和可靠性高和易于實現自動化,已成為我們煤礦井下的主要運輸原煤的設備。因此,將機電一體化技術運用到帶式輸送機已成為八五計劃期間實施的日產百萬噸煤綜采設備項目之后的研究熱點之一。近年來,我國在帶式輸送機優秀上都有了很大提高,也研發出了新的產品。目前,我國普遍采用行星齒輪減速器、調速型液力耦合器等驅動系統,特別是機電一體化的CST可控軟啟動裝置,可以使得兩條皮帶運輸機由一臺或幾臺CST驅動,它具有平滑起動運送大慣性載荷的特點,解決了帶式輸送機長距離、大運量驅動難題,但是,由于動態分析、啟動延遲等技術的限制,我國帶式輸送機一般為3點驅動,限制了輸送機的長度和運量。而且,輸送機的在線監控功能、可靠性、靈活性和壽命較發達國家相比存在一定差距,還需要進行深入的研究。

(四)機電一體化在煤礦開采領域其他裝置系統中的應用和發展

煤礦開采過程中,最為常見的支護設備就是液壓支架,其穩定性和可靠性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機電一體化技術的不斷的發展,液壓支架逐步轉變為由電液控制。乳化液泵站的液體流量大、壓力高,且已成為支護設備液體的主要來源。并且其可以根據支護設備實際用液量對進行供液量的自動調節。液壓控制與計算杌技術的結合,可以實現設備成組的自動移架或定壓雙向鄰架,從而避免對頂板及支架產生過大的沖擊載荷。近年來,TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統以其監測精確度高、穩定性和可靠性強,適用范圍廣,使用方便的特點,可以進行鋼絲繩的損傷檢測,不但效率高,而且減小了事故發生的概率。上個世紀80年代以來,我國通過對國外先進的煤礦安全生產監控技術的研究,并且根據我國國情,利用機電一體化技術研制出了較為先進的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產監控系統。從近年來煤礦生產的應用來看,其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關重要。

(五)結語

綜上所述,機電一體化技術在我國煤礦開采領域的科學合理應用和廣泛推廣,有效地提高了煤礦企業的生產效益和安全保障,對減輕煤礦工人的勞動強度,具有重要的現實意義和發展潛力。因此,將機電一體化技術與傳統的煤礦機械設備進行有機結合,堅持以人為本的原則,不斷深化這項技術在煤礦開采領域的研究,對于我國煤炭工業的良性發展具有深遠的意義。

作者:趙鐵軍 單位:中國平煤神馬集團梨園礦

煤礦開采論文:煤礦開采企業安全生產論文

一、煤礦開采企業安全生產管理體系的運行

煤礦開采安全管理體系的運行,要充分考慮到煤礦開采中的人員安全、環境保護、機械維護、管理工作等問題,從而對煤礦開采的整個過程進行全程優化,合理地利用現有的人力、物力資源,并結合煤礦中的具體環境,讓煤礦開采方式達到最佳。同時,煤礦開采企業安全生產管理體系的運行,也離不開政府的監督和指導,只有企業、政府兩方面相互配合,才能真正實現煤礦開采的安全管理。

二、構建煤礦開采企業安全生產管理體系的必要措施

(一)保障人身安全的有效措施。為了保證煤礦開采企業中每一位成員的人身安全,一定要強化安全生產觀念。企業有責任對所有的員工進行合理、到位的煤礦開采方面的安全思想、安全知識的教育,使企業的職工能夠意識到安全生產的重要性,明確企業、政府對安全生產的要求和規定,從根本意識上提高警惕,防止危險事件的發生。要想真正的實現安全管理,僅僅靠提高職工的安全意識是不夠的,還要對職工進行安全知識和技能的培訓。企業應當建立一個專門的培訓部門,對于新職工進行崗前培訓,對于老職工進行定期的培訓和演練,并且針對不同員工所從事的具體工作的不同、員工的自身素質的差異進行區別性培訓,從而有效地提高職工們的整體安全生產能力,做到在生產過程中保障自身和他人的安全。

(二)保障機器安全的有效措施。在煤礦開采中,所使用的一般都是大型的機械設備,這些設備一旦出現問題,不但會影響到煤礦開采的進度,還有可能造成破壞性的后果,為煤礦開采企業帶來重大損失。因此,要加強對于機械安全的管理。一是在選用一些煤礦開采設備的時候,要充分考慮煤礦周圍的具體環境,考察機械設備能否在這種環境中運行,采用哪種設備更能節約時間和人力。二是在煤礦開采的過程中,要注意設備的更新和維修。要分配專門的機械管理人員,對機械進行檢查,一旦發現問題,立即處理,并及時對陳舊的設備進行更新,通過使用先進、安全的設備來保證煤礦開采的順利進行。

(三)保障環境安全的有效措施。保障環境安全,一般要做到以下幾點:第一,要保障礦井及周圍環境中的氣體環境安全。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,就必須在進行煤礦開采時,做好對瓦斯氣體的處理,避免其污染環境或造成火災、爆炸等危險事件。第二,要保障礦井周圍土地資源環境安全。在煤礦開采的過程中,難免會對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形成采空區,容易發生坍塌等事故,在煤礦開采的過程中,要注意對采空區進行及時的填充,保護好土地環境。第三,要保障水資源環境安全。在煤礦開采過程中,有可能會導致水資源的流失和污染,也有可能會因處理不當而遭受水災。因此,要加強對煤礦開采中水資源的管理,保護好水資源,同時,也要避免水文事故的發生。

(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤礦開采企業的安全管理,就要不斷的對管理方式進行創新。在對煤礦開采管理工作進行長期的總結之后,不難看出,管理工作從來不是獨立存在的,而是與煤礦開采過程中的人員、環境和機器等各種要素相互影響、相互作用的。因此,在對煤礦開采安全生產進行管理的過程中,就要考慮多個因素對生產過程所帶來的影響,從根本上排除危險,為煤礦開采提供一種強有力的管理手段。二是要加強對煤礦開采的監督力度。建立起一個安全監督部門,對煤礦開采中人員的操作、機械設備的安全、對環境的影響以及管理工作進行嚴格的監督,并將煤礦開采中的各個要素緊密地聯系在一起,加強整體性監督,防止在煤礦開采過程中發生意外事故。

三、結語

在我國的煤礦開采生產中,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。煤礦開采安全生產管理體系的構建,有效地解決了我國煤礦開采企業中的安全管理問題。通過對這種管理體系不斷地優化,加強對煤礦開采企業中各個部門及開采過程中的各種要素、各個環節的管理,實現煤礦開采的整體安全作業。只有這樣,才能夠讓我國的煤礦開采企業不斷地朝著安全、高效、環保的方向發展,實現煤礦開采的經濟效益、社會效益和環境效益,為我國煤炭能源的開采發揮更有利的作用。

作者:王孝賓

煤礦開采論文:煤礦開采網絡技術論文

一、煤礦開采的經濟價值

有關科學家的分析,它在市場上的價值非常的昂高,儲量超過一億噸的煤礦估計值能超過2000億元。它有著損益。首先從損害上分析:煤礦開采在項目開始實施時,會對環境造成一定的影響,從而引起一些空氣質量和自然圈子標值的變化。所以,對于這些指標值的計算,就必須要采用科學的方法。其次,從煤礦開采的收益上分析,經科學家的推論和研究,總結出了一個公式:∑(CI—CO)t(I+r)/1=o,其中t=0.1.2.3….n。CI表示現金流入量,CO表示現金流出量,(CI—CO)t表示項目在第t年的盡現金流量,t=0表示項目開始運行的時間點,n表示項目計算期,其具體計算可通過內插法求,公式為:r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2],其中r1表示當凈現值為接近于零的正值的折現率,r2表示當凈現值為接近于零的負值時的折現率,NPV1表示低折現率時凈現值的正值,NPV2表示采用高折現率時凈現值的負值,其中r1與r2之間不應超過百分之二。從上面幾個公式總結出,煤礦的開采對于現在社會的經濟價值能夠達到一個前所未有的前景。

二、煤礦開采的安全設施

做任何事情必須考慮的前提因素就是人的安全,所以,在開采煤礦的時候,在安全方面就是尤為重要的。(1)根據《煤炭法》,《礦山安全法》和《煤礦安全監察條例》制定本規程;(2)在中華人民共和國領域從事煤礦生產等活動,必須要遵守以上規程;(3)煤礦企業必須建立并健全各級領導安全生產責任制,法規,規章,規程,標準和技術規范;(4)在開采煤礦使用的機械樣品中,必須設置安全機構;(5)煤礦企業必須支持群眾安全監督組織等活動,發揮職工群眾安全監督作用;(6)煤礦對于作業人員進行安全培訓,開采煤礦要實時的注意安全問題,遵守好國家及其企業所制定的安全規章制度,不經培訓,不得上崗;(7)煤礦企業在即將開采的時候,要對作業人員再次強調下井時應該注意的細節,人們往往就是不注意一些細節而導致悲劇性的發生。

三、網絡技術對于煤礦開采的應用

1.計算機網絡的建設與改造當前的網絡狀態是省級與下屬部分企業的廣域網,而省轄市網絡沒有有效的連接進來,網絡本身是個大體結構,所以,要應用網絡的結構把各省級,各省級所屬的下屬企業和省轄市網絡連接起來,對網絡進行省級和優化。可以運用網絡計算機解決煤礦開采的安全問題,它可以隨時的提供地理位置信息,并且能夠全面的進行對地圖的縮小,放大,找查,漫游,全圖,測距,鷹眼圖層設置等常規的地圖操作功能,同時,還負責實現各種模擬量,開關量的圖形,數據等實時信息的顯示。數據庫服務器主要存儲全部的非地圖數據,包括設備數據,環境數據,管理數據等實時信息,同時,數據庫服務器還要提供相應的統計,查詢等功能的具體數據來源。所有數據在計算機網絡保護下不會丟失,而且存儲量非常大,找查也方便,也能快速從一個地方傳遞到另外一個地方。無需人力,穩定快捷,且不會在傳送途中丟失。2.計算機的分區管理計算機可以實現內外網邏輯隔離的同時,滿足外界通過身份驗證訪問內部網絡的業務需要,從管理的角度可以將煤礦安全監控網絡化分為兩個部分。3.計算機對煤礦工資的便捷分配從經濟的角度出發,開采煤礦需要大量的機械工具和作業人員,進而使其需要一個較大資金量的流程,如果認為會比較的繁瑣,計算機不僅僅能夠快速的計算出每一位作業人員和機械設備所需要的資金,還能夠準確無誤的保存在計算機的硬盤上面,方面快捷的查詢流出的資金和資金的分配量的大小,更能夠為其他工作人員解決他們對于資金上的疑問,避免一些不必要的麻煩。4.計算機對煤礦結構的客觀分析由于地理條件和一些外界條件的限制,煤礦開采必須在一個穩定而又安全的基礎上才能夠進行作業。通過網絡技術的提升,能夠準確無誤的查詢哪些地方有煤礦,哪些地方能夠開采到優質的煤礦,煤礦地區周邊環境的影響大小,煤礦開采需要深入在地面下,所以,必須對于其中土壤和石層進行準確的判斷,計算出其中承重能力的大小,抗震動幅度的大小等安全因素。5.計算機對煤礦開采地質工程的管理開采煤礦的準備十分的復雜,對于煤礦開采要知道地理性質: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,盆地面積最大,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,內部相對較差,一般不超過數十米的平原和高原,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。通過計算機網絡能準確的探測煤礦的地理位置及其開采工程措施:礦井地質結構按其規模的大小對生產的影響程度,可分為大,中,小三種類型。大型構造是指決定井田邊界的大型斷層,這類結構在勘探階段通過計算機網絡技術查明;中性構造是指分布在井田范圍內,影響水平,采取劃分和巷道布置的次一級構造,它對煤礦生產影響極大,是礦井地質工作的重點;小型構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斷層。大,中,小三種類型地質構造之間存在著密切關聯,大型構造控制中,小型構造,小型構造反映大中型構造。因此,在工作中應該把大,中,小型構造的研究有機地結合起來。計算機網絡技術能準確的分析底層表層,中層,底層的結構,不需用大量的勞力去一層層的翻出,只需計算機和專業的一些勘探地質設備的結合就能探測出哪些地質能開采煤礦。有些地質存在著斷層,而斷層對開采煤礦有影響;響磚眼的爆破效果:當巖石中節理發育時,炮眼方向如與主要節理組平行,會在爆破的時候沿裂縫面漏氣,爆破效果大大降低:影響開采效率;在回采高變質和地變質煤層時,根據節理面的方向和發育程度,合理布置回采工作面,可以提高生產效率;影響頂板控制方法:煤層頂板巖石節理發育時,工作面頂板支護一般不能用頂柱,應該采用頂梁,并且頂梁不能平行主要裂縫組方向,應與主要裂縫組有一定的交角,以防止頂板沿裂縫面冒落。這些負面的影響就可以通過計算機網絡技術提前控制好,并能準確的度好尺寸,能精確到0.00毫米。

四、總結

綜上所述,通過本人對煤礦采集在計算機網絡方面的應用上的一些簡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條件的允許,煤礦開采有著很大的風險,所以,在開采煤礦的時候,要充分的做好準備。通過網絡技術來探測煤礦采集的地質條件,通過計算機網絡技術來提前擬定一個施工工程技術,通過網絡計算機技術來做好必要的安全措施,讓煤礦的開采更具有經濟價值和更多的資金流入。隨著網絡不斷的發展,煤礦在網絡計算機方面會有更高更亮的發展前途。網絡的普遍性和科學性,改善了許多人們的生活觀,現在網絡技術可以達到在無人的條件下也能讓機械工具正常運轉,在開采煤礦個機械工具中,網絡技術可以讓作業員們更輕松,做事情也能達到事半功倍的效果。網絡技術造福人類,推進整個國家的發展。由于本人的知識水平有限,因此,本文如有不到之處,還望不吝指正。

作者:李曉麗 單位:中煤科工集團常州研究院有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采的機電一體化論文

(一)機電一體化技術在采煤機中的應用和發展。

機電一體化技術在采煤機的應用的典型實例之一就是電牽引采煤機。相比于傳統的液壓牽引采煤機,其具備的優勢和特點如下所述:(1)牽引特性好。采煤機在前進過程中提供牽引力,同時,在采煤機下滑過程中可實現發電制動;(2)能適應大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機的牽引功率較大,而且牽引電動機軸端安裝了制動器,從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機器在停機時下滑,可用于傾角為40—50°的煤層開采;(3)運行可靠性高,使用壽命長;(4)反應靈敏,動態特性良好。電控系統可以根據采煤機的工作狀態調整各種參數,以防采煤機超數運行,控制可靠方便;(5)重量小,結構簡單,能量轉換效率高;(6)能輕易實現遙控,牽引實現無級調速;(7)電牽引采煤機有著先進的全中文顯示界面,可以提供操作步驟的提示,實時顯示截割電機的功率和溫度、采煤機的牽引給定速度等工作參數,使得易于操作,工作效率高;(8)相較于液壓牽引采煤機,電牽引采煤機的節能降耗特性好,在環保方面具有優勢。近年來,通過我國機電一體化技術的不斷提高,電牽引采煤機正逐步走向成熟,為推動我國煤礦企業的整體生產技術的進步起到了積極作用。

(二)機電一體化技術在提升機中的應用和發展。

當前,煤礦生產過程中機電一體化和自動化水平最高的設備就是全數字化交流提升機,提升機的內部和外部結構都實現了大幅的簡化。以內裝式提升機為例,其在結構式將驅動和滾筒兩大結構合為一體,較好地體現了機械、電子、計算機和自動控制等各個技術環節的綜合應用水平,使得設備安全高效;全數字化交流提升機高度適當可靠,采取總線方式,簡化電氣安裝的工作;全數字化提升機具有完整的診斷設施,可以實現自我診斷,還能進行重復性故障尋址和部分便捷的通信功能;設備硬件在兼容性方面較為完善,可以進行軟件控制,如完成軟啟動和瞬時加速的改變。在九五計劃期間,我國就已經研制成功了具有自主知識產權的全數字化提升機,而且完全實現國產化,優秀部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。由于其性能先進、操作簡單、工作可靠性和準確性高,很符合當代煤礦生產的發展需求,目前已成為了各煤礦企業的首選機型。

(三)機電一體化技術在帶式輸送機中的應用和發展。

目前,現代化綜合機械化采煤一般帶式輸送機作為主要運輸方式。帶式輸送機的特點是長距離連續輸送、輸送量很大、運行效率和可靠性高和易于實現自動化,已成為我們煤礦井下的主要運輸原煤的設備。因此,將機電一體化技術運用到帶式輸送機已成為八五計劃期間實施的日產百萬噸煤綜采設備項目之后的研究熱點之一。近年來,我國在帶式輸送機優秀上都有了很大提高,也研發出了新的產品。目前,我國普遍采用行星齒輪減速器、調速型液力耦合器等驅動系統,特別是機電一體化的CST可控軟啟動裝置,可以使得兩條皮帶運輸機由一臺或幾臺CST驅動,它具有平滑起動運送大慣性載荷的特點,解決了帶式輸送機長距離、大運量驅動難題,但是,由于動態分析、啟動延遲等技術的限制,我國帶式輸送機一般為3點驅動,限制了輸送機的長度和運量。而且,輸送機的在線監控功能、可靠性、靈活性和壽命較發達國家相比存在一定差距,還需要進行深入的研究。

(四)機電一體化在煤礦開采領域其他裝置系統中的應用和發展。

煤礦開采過程中,最為常見的支護設備就是液壓支架,其穩定性和可靠性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機電一體化技術的不斷的發展,液壓支架逐步轉變為由電液控制。乳化液泵站的液體流量大、壓力高,且已成為支護設備液體的主要來源。并且其可以根據支護設備實際用液量對進行供液量的自動調節。液壓控制與計算杌技術的結合,可以實現設備成組的自動移架或定壓雙向鄰架,從而避免對頂板及支架產生過大的沖擊載荷。近年來,TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統以其監測精確度高、穩定性和可靠性強,適用范圍廣,使用方便的特點,可以進行鋼絲繩的損傷檢測,不但效率高,而且減小了事故發生的概率。上個世紀80年代以來,我國通過對國外先進的煤礦安全生產監控技術的研究,并且根據我國國情,利用機電一體化技術研制出了較為先進的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產監控系統。從近年來煤礦生產的應用來看,其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關重要。結語:綜上所述,機電一體化技術在我國煤礦開采領域的科學合理應用和廣泛推廣,有效地提高了煤礦企業的生產效益和安全保障,對減輕煤礦工人的勞動強度,具有重要的現實意義和發展潛力。因此,將機電一體化技術與傳統的煤礦機械設備進行有機結合,堅持以人為本的原則,不斷深化這項技術在煤礦開采領域的研究,對于我國煤炭工業的良性發展具有深遠的意義。

作者:趙鐵軍單位:中國平煤神馬集團梨園礦

煤礦開采論文:合盛煤礦開采水環境論文

1合盛礦井開采對水環境的影響分析

1.1含水層破壞情況在采煤過程中,由于礦井水的疏排,會對地下水位造成下降影響,形成以開采水平為基準的地下水位降落面,進而形成以采區為中心,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巖巖溶裂隙含水層內,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,所形成的導水裂縫帶高度波及到煤層上部含水層時,就成為含水層對礦井充水的通道。依據井田內鉆孔資料,按照有關計算煤層導水裂縫發育高度公式。2#、4#煤層頂板屬中硬頂板,開采形成的最大導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,根據開采煤層所在地層位置,以及煤層頂板發生垮落,2#、4#煤層形成的導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積水),對煤層上覆的太原組K2~K5灰巖含水層以及山西組的K7、K8砂巖含水層進行破壞,見表2。但正常情況下本井田開采導水裂縫帶不會直通地表。

1.2地表破壞情況為進一步分析開采后對煤層頂板的影響,根據采煤塌陷區土地破壞性等級劃分表分析可知: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和河道的坡度,對河道周圍的匯水條件造成一定程度的影響,同時由于沉陷盆地的邊緣有地表裂縫產生,會引起地表水下滲,因此,地表沉陷除了對井田內河流匯水條件有影響外,還將會影響地表水資源量。

2礦井開采防治水措施

1)井田及周邊煤礦采空區均有積水,對合盛礦井的開采有很大的威脅,在開采時一定要加強“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兆時應立即停止采掘,撤離人員,并向調度室等管理部門匯報。2)在開采斷層、陷落柱附近煤層時,一定要注意構造導水,堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,鉆進時發現煤巖松軟,片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大,頂鉆等異常時,必須停止鉆進,且不得拔出鉆桿,立即向有關領導匯報,以杜絕突發的水災事故的發生。3)經常了解周邊礦井的采掘動向,做好周邊礦井采空區范圍的調查工作,相鄰礦井之間礦界處應留有足夠的礦界保安煤柱,嚴禁越界開采,防止發生連鎖透水事故。定期維護好各型水泵的排水管路、閥門及排水用的配電設備,保證井下水流及時暢通地排出地面,在雨季前組織全面檢修,并對全部主排水泵進行聯合排水試驗,定期清理井底水倉、水溝的淤泥。4)據煤礦開采對奧陶系灰巖巖溶水含水層的影響分析,在對斷層等合理留設安全煤柱后,煤礦開采不會破壞奧灰水,對區域奧灰水水量影響很小。因此正常的煤礦開采對井田及周邊村莊供水基本沒有影響。

3結論及建議

1)堅持“預測預報、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,可以保護郭莊泉域巖溶地下水不受破壞。2)礦井應查清井田內帶壓開采條件,禁止采用降壓排水進行采煤。制定帶壓開采條件下,防治奧灰水突水的應急預案。3)全井田范圍共有多個村莊,由于礦坑排水將破壞井田內大部分水資源量,為了防止采煤對當地居民的正常生活造成影響,應及時解決當地居民的正常生活用水。4)應強化地下水監測工作,建立地下水動態觀測系統,制定防水治水措施,確保礦井安全生產。

作者:王飛單位:保利能源控股有限公司山西保利合盛煤業有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采沉陷防治技術研究論文

摘要:本文針對煤礦開采對礦區環境、地表破壞的影響,并以減輕危害程度為目標,根據各個礦區應合理的應用采礦方法和工藝,來防治和控制開采沉陷。

關鍵字:開采沉陷土地復墾沉陷控制

山西是煤炭大省,煤炭的開發為山西經濟快速持續發展提供了基本保證,然而煤炭的大規模開采對礦山及其周圍環境造成了嚴重的破壞日益突出,開采沉陷造成的礦區環境災害主要有土地塌陷或積水,農田減產或絕產、道路塌陷、房屋變形破壞等,這都是開采引起的巖層移動,是造成礦區塌陷災害和區域變形的根源,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,各集團公司都加大了環境的防治和治理,對煤炭事業來說,功在當代,利在千秋。

一.沉陷的防治技術途徑

沉陷破壞的防治技術途徑可以從兩方面考慮;(1)對開采沉陷的控制,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,達到保護地表和地面建、構筑物與耕地的目的。(2)開采沉陷破壞的恢復和整治,運用土地復墾技術和建筑物抗采動變形技術,對開采沉陷破壞的土地進行整治和利用。

1.1.1全部充填開采

在煤炭采出后頂板尚未冒落之前,用固體材料對采空區進行密實充填,使頂板巖層僅產生少量下沉,以減少地表的下沉和變形,達到保護地面建、構筑物或農田的目的。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,其次是風力充填和矸石自溜充填。但充填采礦法需要專門的充填設備和設施,還需要有充足的充填材料。礦井初期投資大,噸煤成本相應的增加。

1.1.2條帶開采

根據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,控制地表的移動和變形,實現對地面建、構筑物的保護。但該方法采出率低、巷道掘進多,工作面效率低。

1.1.3覆巖離層帶充填

根據采空區上方覆巖移動形成三帶的巖移特性,在煤炭采出后一定時間間隔內,用鉆孔往離層帶空間高壓注漿,充填,加固離層帶空間,將采動的砌體梁結構加固為穩定性較好的連續梁結構,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,保護地面建、構筑物或農田。但該技術難度大,再近一步研究。

1.1.4限厚開采

根據礦區地形、水文地質條件和建、構筑物抗變形能力,以不產生地表積水和滿足建筑物所要求的保護等級為依據,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,以實現減少下沉保護地面建、構筑物及土地的目的。但該技術采出率低,僅在薄煤層中應用有一定的使用價值。

1.1.5協調開采

厚煤層分層開采時,合理設計各工作面的開采間距,相互位置與開采順序,使開采一個煤層(工作面)所產生的地表變形和開采另一個煤層(工作面)所產生的地表變形相互抵消或抵消一部分,以減少采動引起的地表變形,保護地面建、構筑物。但該技術要保持一定的錯距,因此組織生產難度較大。我國尚未開展這種工業性實驗。

1.1.6“采-注-采“三步法開采

充分利用覆巖結構對巖層移動的控制作用,應用荷載置換的原理,進行小條帶開采-注漿充填固結采空區-剩余條帶開采的三步法開采,有效的對巖層移動和地表沉陷的控制,解決了大面積開采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率,保護了地面建、構筑物,但也存在工藝復雜,成本較大等缺點。

二.土地復墾技術

2.2.1煤矸石充填復墾和粉煤灰充填復墾

(1)地下開采產生的大量煤矸石運到地表排放,既占地有污染環境。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,又能減少矸石的額占地。轉

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

2.2.2平地和修建梯田復墾

對積水沉陷區、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墾利用。梯田的水平寬度和梯坎高度,應根據地面坡度抖緩、土層薄厚、工程量大小、作物種類、耕種機械化程度綜合考慮確定,田間坡度的大小和坡向,應根據原始坡度的大小、有無灌溉條件、復墾土地用途來決定。

2.2.3輸排法復墾

開挖排水渠道,將沉陷區淺積水引入河流、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深挖墊淺復墾

運用人工或機械方法,將局部積水或季節性積水沉陷區下沉大區域挖深,適合養魚、蓄水灌溉等,用挖出的泥土充填開采沉陷較小的地區,使其成為可種植的耕地。

2.2.5積水區綜合利用技術

對地面大面積積水和積水深度很大的沉陷區,科學的綜合利用,發展網箱養魚、圍欄養魚、蓄洪作灌溉水源、建造水上公園等。

2.2.6固體微生物復墾技術

煤矸石添加適量微生物活化劑,經過一個植物生長期(約6個月)就可建立起穩固的植物生長層,形成熟化的土壤。

三.結束語

開采沉陷是造成礦區環境地質災害的直接原因,有效控制和減輕地面沉陷程度是避免開采沉陷環境災害的基本途徑。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正在做膏體充填的實驗,這種方法可使采場沒有或減少垮落帶,能更好的減少地表下沉。但它的技術含量很大,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革命。

開采沉陷對土地資源的影響和破壞是難以避免的,所以各個煤礦應該應用根據自己的實際情況和條件合理應用防止和控制開采沉陷技術和土地復墾技術,礦區生態復墾技術等多學科知識,對地表塌陷進行綜合治理和開發利用,才能更好地保護地表、礦區的環境、農民的利益。

煤礦開采論文:煤礦開采對地質環境的影響及對策

摘要:

煤炭對工業發展的影響非常大,在工業發展中使用最多的就是煤炭資源,煤炭用途廣泛、用量大,煤炭資源對工業發展具有重要的影響,如果工業發展缺乏煤炭資源,其發展一定會受到嚴重的影響,可以說煤炭是工業發展的基礎,所以說,煤礦開采是非常重要的,相關部門應該提高對煤炭開采的重視程度,煤礦開采以及使用會影響到國家或者一個地區的經濟發展,煤礦開采可能會帶來極大的經濟效益,但是,現在煤炭開采引發了很多的地質環境問題,地質環境受到了嚴重的影響,比如說,造成了嚴重的地面塌陷、泥石流以及其他地質環境問題,地質環境問題十分突出,不僅如此,就連我國的經濟發展也因此受到影響,所以在這種情況下,就需要對煤礦開采過程進行監督與管理,文章主要分析了煤礦開采帶來的地質環境問題,并且提出了相關的解決對策,希望可以促進煤礦的綠色開采,改善地質環境問題,促進經濟的可持續發展與進步。

關鍵詞:

煤礦開采;地質環境;影響;對策

0引言

煤炭是我國工業生產中使用非常多的一種資源,而且煤炭資源具有不可再生的特點,屬于不可再生資源。煤礦開采過程比較復雜,涉及到很多的環節與一些關鍵的技術方法,如果開采不當或者是未能合理使用相關方法技術,就很容易誘發嚴重的地質災害,所以,降低煤礦開采對地質環境的影響是非常重要的。本文通過分析這些地質災害的影響,提出具體的解決措施,不僅可以有效的改善煤礦開采對地質環境的影響,促進煤礦開采的健康發展,并對國家經濟穩定發展具有重要意義,同時還可以保證煤炭開采工作人員的生命安全,盡可能地減少煤炭開采對人員的傷害,由此看來,本文研究非常必要,而且具有深遠的意義。

1煤礦開采誘發的地質環境災害

1.1地面塌陷和地裂縫

在對地下煤層進行開采時,其礦體水層也會隨著排出來,這樣一來,地下采空區的巖體應力就會失去原有的平衡,從而導致上覆巖層出現變形、移動,嚴重的還會被破壞掉,最終地面會出現沉降或者是巨大的裂縫,形成嚴重的地質災害。通過對我國礦山開采進行調查發現,現在,由煤礦開采所造成的地面塌陷面積越來越大,而且每年都會出現新的地面裂縫,地面裂縫的覆蓋率也在以很快地速度增長,地質災害問題非常嚴重,有數據顯示,由于煤炭開采導致的塌陷面積達到了2.2×10hm,由此可見,煤炭開采造成的損失是非常大的,地表塌陷與地面裂縫也使得地表建筑也受到了很大程度的破壞,很多距離開采點比較近的居民樓或者是大型建筑都由于煤炭開采而遭殃,出現了大量的人員傷亡,煤炭開采還對地面的植物產生了嚴重的影響,綠色植被破壞嚴重,影響了當地的自然環境質量。

1.2泥石流

在開采煤礦的時候會有很多固體廢棄物產生,一旦到了雨季,這些固體廢棄物就會被大雨沖刷,引發危害性極大的山體泥石流,人民的生命財產安全就會受到嚴重的威脅。通過調查發現,每一個煤礦區都會發生泥石流地質災害,而且每年雨季泥石流都會引發嚴重的危害,泥石流傷害性特別大,在雨季想要進行人員、物資的轉移也比較困難,被巨大的石灰石渣或者其他廢棄物襲擊,造成嚴重的經濟損失和人身安全威脅。如果煤礦開采數量大,生產規模也比較大的話,那么泥石流造成的危害也會越大。最近幾年我國經濟生產比較快,對煤炭開采的程度逐漸加大,煤炭開采規模非常大,所以誘發了很嚴重的地質災害問題。

1.3煤層自燃、礦井突水與瓦斯爆炸

除了上述地質災害之外,煤炭開采還會引發嚴重的煤層自燃、礦井突水與瓦斯爆炸等問題,這也是危害強度比較大的地質災害,而且發生的頻率比較高。首先來說煤層自燃,當煤礦開采完畢之后,采空區會有殘留的煤渣等,如果長時間在空氣中就會發生氧化作用,從而引發自燃,形成嚴重的火災,對人們的生命安全產生威脅,而且還會燒毀綠色植被,對空氣質量造成影響,不利于可持續發展;其次,礦井突水的危害也比較大,當礦井采空區內部的積水滲透到生產區之后,就會形成嚴重的礦井突水,礦井突水所造成的損失也是非常嚴重的;最后,瓦斯爆炸事件是非常容易發生的,全國各地煤礦開采過程中都出現過瓦斯爆炸的問題,而且瓦斯爆炸具有不可預料性,很難對其進行預防控制,危害極大。

2處理煤礦山地質環境問題的基本對策

2.1實施綠色礦山生態重建工程

煤礦山重建工程的開展對于恢復煤礦環境具有很大的幫助,但是煤礦山生態重建需要在分析本地自然氣候條件的基礎上進行,遵循植物生長的規律,切不可盲目的在礦區種植大量的綠色植物,盲目種植不僅起不到生態環保的效果,同時還會出現植物枯萎或者是死亡的問題,植物資源得不到充分的利用,造成嚴重的植物資源浪費,所以需要考慮礦區的自然氣候條件,從而選擇與自然氣候條件相適應的植物進行種植,這樣才能促進植物的健康生長,植物才會發揮出最大的作用,一定要采取因地制宜的種植理念,做到宜喬則喬,宜草則草,同時還要注重農林牧副漁之間的結合,對礦區進行科學合理的規劃,種植與礦區自然條件相適應的植物,對水資源進行合理的利用,采用噴灌、滴灌的灌溉技術,節約水資源,提高復綠的效率,為礦區綠色化建設奠定基礎。

2.2促進礦山生態環境保護法律體系的完善

現階段,我國對煤礦開采方面的法律法規還不夠完善,所摘要:煤炭對工業發展的影響非常大,在工業發展中使用最多的就是煤炭資源,煤炭用途廣泛、用量大,煤炭資源對工業發展具有重要以在沒有法律制約的條件下,很多企業和個人大肆開采煤礦,導致地質災害頻發,為了緩解這種狀況,國家法律部門應該制定煤礦開采方面的法律法規,對于破壞地質環境的煤炭開采人員進行懲罰,從而有效的改善礦山環境。當前煤礦開采引發的地質災害越來越嚴重,在這種情況下依靠強制的手段對礦山環境進行監管與保護是非常有必要的,在強制管理下,開采人員會形成環境保護意識,讓他們主動地加入到保護煤礦山環境行列中來。

2.3明確礦山環境資源產權制度

在對煤礦進行開采時,有些企業或者是個人會將開采帶來的地質危害通過一些不正當的手段證明為自然災害等嫁接給社會,讓社會承擔責任,而自己逃脫責任,這都是由于環境資源產權不明而導致的。所以建立起明確的煤礦環境資源產權是非常有必要的,這樣能夠使得礦山環境保護的責任人更加明確,讓其自己承擔破壞地質環境的后果,很多開采煤礦的人都只是重視自身的經濟利益,忽視環境保護,所以他們會毫無忌憚的開采煤礦,當形成了明確的資源產權制度之后,其開采人員就需要對礦山負責,他們就會自覺的保護環境,做到合理開采,從而形成保護礦山的意識,減少地質災害的發生。

2.4提高煤礦開采技術

煤礦開采之所以會出現嚴重的地質環境問題,除了與管理上與人員意識上有關系之外,與開采技術也有密切的聯系。開采技術不成熟會導致開采效率降低,開采過程中出現嚴重的地質問題,所以需要提高煤礦開采的技術,使用新型的技術方法對煤礦山進行開采,保證開采的效率與質量,在開采過程中減少廢棄物的排放,從而減輕環境受破壞的程度,更好地防治地質災害,可以對煤炭地下采空區進行后期加固,對采空區進行回填處理,保證采空區的穩定,防止出現地面塌陷問題,為了更好地解決泥石流等地質問題,可以合理的利用煤炭開采產生的固體廢棄物,將其移走鋪設道路或者是采空區,避免其受到雨水的沖刷。

3結束語

通過上述分析可以知道,煤礦開采是一項很復雜的工作,在這個過程中有較大的經濟利益產生,但是其引發的地質災害也是不可忽視的,現在國家大力提倡可持續發展與科學發展觀,所以需要使用各種方法降低煤炭開采所帶來的地質災害的影響程度,對煤炭開采進行綜合、科學治理,實現煤炭開采的生態效益,促進經濟效益與生態效益相結合。煤礦開采是不斷發展著的,在以后的發展過程中,一定會研究出更好地預防并解決地質環境問題的技術與方法。

作者:李天平 單位:云南煤礦安全技術中心

煤礦開采論文:煤礦開采對地質環境的影響

[摘要]在深入分析煤礦開采對地質環境各方面影響的基礎上,提出了管理制度、技術措施兩方面為主要內容的防治辦法,為煤礦長期協調發展、保護環境探索了一條新的途徑。

[關鍵詞]煤礦開采;地質環境;管理制度;技術措施

0引言

煤礦與工業的發展息息相關,煤炭是用途最廣泛的工業原料之一,是工業的糧食,因此煤礦的開采與使用對國家以及地區的經濟發展起著至關重要的作用。在已探明的能源儲量中,與石油天燃氣等化石能源相比,我國的煤炭資源非常豐富。隨著我國現代化進程的不斷加大,我國對能源的需求量越來越大。盡管國家在大力發展核電、水電、風能等新能源,但是根據有關部門預測,到2020年,我國煤礦的開采量將會達到34億t,在相當長的時間內煤炭作為我國主要能源的地位不會改變。

1煤礦開采對地質環境造成的影響

煤炭的開采往往會破壞生態環境,會占用土地、造成土地塌陷,污染地下水,開采過程中產生的廢氣、煤巖塵污染大氣。避免污染環境是煤礦開采過程中必須解決的重大問題[1-2]。

1.1煤礦開采對土地的影響

開采煤礦要占用土地來建設工業廣場和道路等,煤礦開采過程中常會引起地表的塌陷。據統計,在我國的華東、華北平原地區,每年因為采礦造成的土地塌陷面積就多達6600km2。地表的塌陷會造成一系列的連帶反應,不僅塌陷處的地質變得脆弱,塌陷處附近的地質也會受到影響,比如在很多塌陷土地周邊的地表植被會被破壞、周邊的建筑物會受到影響而破壞、周邊的地表設施會被破壞[3]。

1.2煤礦開采會對地下水造成污染

煤礦的開采除了對地表會造成損害以外,對于地下水也會造成一定的污染。我國的淡水資源本來就非常匱乏,特別是在西北地區,開采煤礦還會浪費很多的淡水資源,造成地下水的流失和污染。有關數據顯示,由于煤礦開采,造成山西省至少30萬人飲水困難[4]。由于礦區對環境的保護措施不完善,甚至是礦區附近的環境有的本身就非常的糟糕,加之煤礦開采等諸多原因,產生的工業廢渣、廢水就使得本身就脆弱的地下水系統變得更加的脆弱。

1.3煤礦開采對環境的影響

在煤礦的建設和開采過程中,采掘的矸石等礦區固體的廢物不斷排放,淋濾使土壤受到嚴重的污染,也對周圍環境帶來了巨大的破壞。礦區的大量開采,破壞了植被,造成水土的流失,使大量土地沙漠化,使環境被嚴重污染。煤礦的開采對周圍的環境造成巨大的污染,甚至危及到人們的生活和生命。

2煤礦開采對地質環境造成影響的防治措施

2.1建立健全管理制度

2.1.1建立清晰的礦山環境資源產權制度

只有明確了產權責任,才能明確礦山環境保護的責任單位和責任人。因為環境資源產權不明確,礦山開采者對環境進行破壞卻把代價轉嫁給社會,讓社會來承擔后果。礦主為了獲取高額利潤,在開采過程中不惜破壞礦山周圍的環境。所以,當務之急是建立明晰的產權制度,使礦山的開采者成為環境的保護者,從根本上減少煤礦開采對地質環境造成的影響。

2.1.2不斷完善礦山生態環境保護法律體系

當前,我國的法律法規中對礦山環境的規定側重“三廢”污染,國家要不斷完善礦山生態環境保護法律,在法律責任中明確了對生態環境造成危害所負的責任。做到礦山的管理有法可依,有法必依,違法必究。

2.1.3實施礦山環境準入制度

在對煤礦的開發和利用中,必須嚴格執行礦山生態環境資源收費制度。對礦山的開采必須經過多個部門的嚴格把關,出具合格的手續,才能夠允許進入。

2.2從技術上進行防治

2.2.1清潔生產

在煤礦開采過程中要逐步對生產技術和工藝進行更新改造,及時采用新工藝、新技術、新設備。只有生產技術和工藝做到精益求精,才能使污染物排放有所減少,甚至不排放污染物,做到清潔生產。比如把選煤廠的浮選工藝改為生物浸出工藝,這樣就可以避免粉塵污染、噪聲污染和熱害污染,因而可以改變工人的工作條件,使他們的身體健康和生命安全有了切實的保障。通過清潔生產技術減少“三廢”排放,只有這樣,才能使環境污染破壞程度減輕,避免地質災害的發生。清潔生產是治理環境污染的最主要的方法和途徑。目前對煤炭開采實行清潔生產技術主要有:對地下采空區進行綜合加固利用,對采空區進行充填以控制地面沉陷等。隨著科技的不斷發展,很多的清潔生產技術會不斷地融入到煤炭開采中來。

2.2.2“三廢”治理

利用煤礦開采產生的固體廢棄物鋪設道路、發電和生產建筑材料;通過循環利用煤礦開采過程中井下排出的廢水,解決水資源貧乏問題,分級重復利用經處理的廢水,并做到達標排放;煤礦開采中產生的大氣污染,比如廢氣和粉塵等,可以通過安裝除塵器、對路面進行灑水和種植植被進行處理。

2.2.3加強管理,預防地質環境惡化

第一,下大力氣保護好水資源。因為目前我國煤礦在淺層開采的已經非常的少,很多的煤礦都轉向了深部開采。因為淺部的煤礦開采已經使地表水干涸,在向深部開采的同時,地層中涸水水位也會逐漸下降。保護深層水資源,就需要對煤炭開發利用合理化,禁止亂開亂挖,深刻認識水資源的重要性,把保護意識貫徹到日常生產生活中。第二,建立煤礦開采審批監督機構,對煤礦的開采進行嚴格的管理和督查。按照各地的實際環境和地質狀況,提高開采工藝和開采能力,使煤炭資源浪費現象減少。第三,建立技術先進的凈水工程。煤炭資源豐富的主要產地,煤礦的開采是不可避免的,要不斷提高煤礦地區的廢水利用率,開采過程中保護好深水層的水資源。第四,依靠法治手段,對煤炭開采實行嚴格監督管理。使煤炭的開采做到有法可依,有法必依,違法必究。嚴格遵循法律法規,使煤礦開采區的地質環境得到保護,同時也使污染得到更好的治理,使環境得到更大的保護。

3結語

我國的經濟在飛速地發展,環境的重要性越來越凸顯出來,環境成為一種不可或缺的資源。環境如果長期受到污染,就非常難以恢復,煤礦的開采對地質環境有著非常重要的影響,甚至已經危及到人們的生產生活和生命,有很多的負面效應。所以一定要對煤礦開采帶來的環境問題高度重視起來,一方面要對煤礦進行合理地開采,另一方面要做好環境的保護工作,使資源開發、社會和環境三者相互協調,相互促進。對新的煤礦開采技術要不斷地研究,不斷創新。只有使開采技術不斷更新,才能從根本上解決煤礦開采對地質環境的影響問題,使煤礦區的經濟持續、健康、協調發展,使環境得到優化和改良,還煤礦區水清、天藍、草綠。

作者:相坤 單位:同煤集團

煤礦開采論文:煤礦開采安全管理策略與事故防范措施研究

0引言

中國煤炭資源豐富,已探明煤炭可采儲量約1900×108t,但總儲量估計可能高達4×1012t,如果加緊查清資源家底,運用先進科技合理化開發,可望維持供應100a甚至數百年之久。中國同時是煤炭開采大國,每年在煤炭采礦開采過程中都發生過安全事故,造成重大人員傷亡和巨大財產損失。因此,對煤礦開采的安全管理策略與事故防范措施尤為重要。

1煤礦采礦作業中的安全事故成因分析

在煤礦開采過程中,礦工一般都是在礦井下進行生產作業,井下環境具有光線暗、空氣少、溫度高、濕度大、粉塵多等特點,且隨時都可能受到多種災害的威脅,如礦壓、瓦斯、煤塵、突水、火災等,如安全管理和事故防范措施不到位,極有可能導致各類安全事故發生,一旦發生安全事故,輕則會影響采礦作業正常進行,嚴重時會造成井毀人亡的惡性后果。國內近幾年各大地區煤礦安全事故的統計情況。東南、東北和中部地區的煤礦安全事故呈逐年上升趨勢,中部地區每年的煤礦安全事故最多,其中最為常見的事故有瓦斯事故、冒頂事故、井下水災、火災等。鑒于此,加強煤礦的安全管理和事故防范尤為必要。引發井下安全事故的原因較多,大體上可歸納為以下幾個方面。

1.1作業環境復雜多變

隨著中國煤礦產量逐年提高,很多煤礦的采掘作業面都逐步向縱深方向發展,開采空間深入地下較深位置。由于地底與地面環境之間存在較大差別,加之地層土質穩定性欠佳、空氣稀薄、光線較暗,給正常的生產作業帶來了一定的阻礙,在這樣的條件下進行開采作業,只要出現細微差錯或失誤,都可能引起嚴重煤礦安全事故。

1.2設備陳舊

國內大部分煤礦都興建于20世紀,井下設備在長時間運行后,都或多或少存在一些問題。由于煤礦開采設備價格比較昂貴,更新換代需投入大量資金,所以很多煤礦企業的設備都比較陳舊,同時,受煤礦生產作業時間制約,設備維護維修很難按時進行,進一步加劇了設備老化速度,有些設備雖已出現問題,但為保證正常生產,仍帶病運行,這給安全事故的發生埋下了一定隱患。

1.3人員安全意識薄弱

煤礦井下開采作業主要涉及以下人員:設備操作人員、采礦人員、設備檢驗人員、安全管理人員等,他們的安全意識高低與事故發生頻率的高低有著直接關系。通過對國內各大煤礦安全事故進行調查分析后發現,很多意外事故都是人為因素引起的,人員的安全意識薄弱成為誘發井下安全事故的主要原因之一。

1.4安全管理不到位

很多煤礦企業在生產過程中片面追求經濟效益,對安全管理工作沒有給予足夠重視,致使安全管理成為一種形式,其應有作用未能獲得有效發揮。同時負責安全管理的人員在進行安全監督檢查的過程中未能深入到礦井內部,僅僅是做一些表面功夫,致使安全管理形同虛設,給各類安全事故的發生埋下了隱患。

2煤礦采礦作業過程中的安全管理策略及事故防范措施

2.1安全管理策略

a)完善安全制度。為保證安全生產工作的貫徹落實,可將之與員工績效結合到一起,并通過構建完善的安全生產制度,規范全體員工行為。同時要加大對違規違章作業的懲處力度,以此來減少不規范的操作,杜絕安全隱患;b)加大安全投入力度。煤礦企業應進一步加大安全方面的投入力度,對陳舊、老化的設備設施要及時進行更換,降低設備引發安全事故的可能性。同時,還應積極引進先進技術,以此來預防安全事故發生,如建設井下安全管理信息系統等;c)提高員工安全意識。煤礦企業要不斷加強對員工的安全教育和培訓,借此來提升員工安全意識,使其了解并掌握更多的安全防范措施,增強應對安全事故的能力。

2.2防范安全事故的技術措施

2.2.1防火安全技術

a)可在回采作業面的走向風道位置處加裝CO傳感器,報警值可設定為0.0024%,通過該設備能提前掌握作業面CO情況,從而及早發現高溫和火點,及時做好防火滅火工作;b)采掘作業面的專職檢查人員可隨身攜帶CO測定裝置,對作業面各個地點的CO情況進行排查,每個班次的檢查不應少于3次,一經發現問題要及時匯報并進行處理;c)可在走向溜子道上設置防火工具箱,并確保箱內消防火設施齊全、性能完好。

2.2.2防水安全技術

a)在采掘作業面的準備及回采階段,測量人員應及時對舊巷和采跡進行核實,并通過聯系單的方式將舊巷和采跡與作業面的位置關系交待給施工段;b)當作業面遇舊巷前10m時,應采用套釬向舊巷和采跡打不少于2個探眼,并由瓦斯檢測人員對有害氣體的變化情況進行認真檢查,發現隱患要及時采取相應措施進行處理,確認安全后方可進行作業。如果探眼中出現以下異常現象時:有水、有溫度、有瓦斯和CO等,必須立即停止作業施工人員撤離現場,并向調度室進行匯報,待處理安全后,方可繼續施工作業。

2.2.3防塵安全技術

a)由專人負責對采掘作業面的防塵管路進行維護,管路接至兩道與作業面之間的距離不得大于15m,以此來確保作業面水源充足;b)設置專人對作業面進行灑水滅塵,借此來減少或杜絕井下煤塵堆積和飛揚現象。同時,在放炮前應及時進行灑水滅塵,并由專人負責定期對作業面上的各條巷道進行灑水清洗;c)應在作業面的入、排兩道距離作業面30m以內設置防塵水幕裝置,并確保霧化進行噴霧除塵。同時,在進行放貨前后必須進行灑水滅塵。

2.2.4防瓦斯安全技術

a)采掘作業面應至少配備1名瓦斯檢測人員,由其負責對作業面、回風道及存在瓦斯隱患的地點進行檢查,每班不得少于3次。同時測風員應每天對作業面風量進行一次測定,如發現問題要及時進行調整,避免因風速過低而引起瓦斯積存的情況發生;b)應按照相關規定要求,在作業面回風巷內設置2個瓦斯傳感器,并由維修人員負責對裝置進行日常檢查維護,每間隔10d左右,對裝置進行一次充氣、校正,以此來確保其靈敏度;c)應進一步加強氣壓變化預報工作,當氣壓下降時,必須做好瓦斯檢查,發現瓦斯超限或積聚時,必須及時匯報,并采取有針對性的措施加以解決處理。

3結語

保證安全生產是煤礦企業的頭等大事,在這一前提下,企業必須對安全管理和事故預防工作予以足夠重視,通過采取合理有效的管理策略和事故防范措施,來確保煤礦井下作業過程的安全性,這不但有助于提高生產效率,且還能減少或杜絕人員傷亡情況發生,對于煤礦企業的健康、穩定、持續發展具有非常重要的現實意義。

作者:刁懷斌 單位:山西霍爾辛赫煤業有限責任公司安全督查科

煤礦開采論文:煤礦開采中安全管理的必要性

1煤礦安全管理的任務、意義與作用

為了保證這一方針貫徹落實到實處,各層領導需要樹立安全意識以及責任意識,積極采取有效措施防止出現意外事故以及職業危害等。同時,廣大的企業職工需要提高安全生產意識,嚴格按照有關的安全生產的規章制度開展工作,不斷提高自我意識以及自我防御意識,企業也需要加強安全管理。企業應當根據自身的實際發展狀況,設置綜合目標、建立規范制度、計劃組織、加強監督與教育、建立考核機制,綜合運用各種管理手段,積極調動廣大職工安全生產的積極性和主動性。提高煤礦災害防治水平,需要不斷地增加安全投入,及時采取切實可行的安全技術措施,有效地提高機械設備的安全性能,努力創造本質安全化的作業條件以及作業環境等。企業需要選擇科學的安全決策,充分地保證安全技術選擇的科學性、合理性、有效性,必須建立相應的安全管理機制,及時發現采礦工作中潛在的問題,對危險系統進行科學準確的評價,保證安全技術措施貫徹落實到實處。同時,煤礦企業需要科學有效的安全管理措施作為保障,加大安全技術研究的資金投入,進行合理有效的安全經濟分析。因此,如果缺乏科學有效的安全管理,則企業無法實現安全生產。積極做好企業的安全生產,做好安全管理工作是煤礦企業實現煤礦安全開采的重要基礎。企業安全生產狀況與企業的管理水平有著直接的關系。企業加強管理,改善安全生產狀況,有助于提升企業的勞動生產效率。反之,企業的管理混亂,經常出現意外事故,則會對企業職工的生命和財產安全造成很大的威脅,直接導致企業的工作效率低下,最終給企業帶來巨大的經濟損失,損毀企業的形象、聲譽以及市場競爭力,嚴重制約企業的可持續發展。所以,應當積極做好安全管理工作,從根本上減少事故的發生,由此有效地改善企業的管理狀況和生產技術,實現企業經濟效益的最大化。

2煤礦開采中安全與效率之間的關系

企業開展經濟活動的最根本目的是實現企業經濟效益的最大化。對于煤礦企業而言,其屬于一種高危險性和特殊性的工作,由于其自身的特殊性,安全是煤礦企業開展經濟活動首先需要考慮的問題。一旦煤礦企業在煤礦開采過程中發生安全事故,則會極大地降低企業的生產效率,會給企業帶來巨大的經濟損失,甚至導致企業的破產。所以,煤礦企業需要對安全生產引起足夠的重視。由此可以看出,企業必須處理好安全與效益之間的關系,并且需要充分地認識到安全與效益是息息相關的,企業只有充分保證安全生產,才能在一定程度上提高其工作效率,才能使企業實現高效發展。因此,企業務必要均衡好安全與效益之間的關系,在關注企業效益的同時,最大限度地保證安全生產。

3以新技術與新方法提高生產效率

隨著機電一體化技術的不斷發展與進步,機電一體化在煤礦開采領域的應用范圍在逐漸地擴大。比如,礦井提升機、膠帶輸送機以及礦井的監控系統與生產檢測系統等,均應用了機電一體化技術。通過在煤礦開采的過程中使用機電一體化技術,有助于實現施工數字化,同時大幅度提高煤礦開采的工作效率。加強使用機電一體化技術,能夠實現自動報警、在線控制以及故障自動化診斷等使用功能,這些都極大地提高了煤礦開采的工作效率。所以,煤礦企業如果想要提高施工工人的開采效率,那么應當擴大機電一體化技術在煤礦開采過程中的使用范圍,通過先進的科學技術指導煤礦開采工作,強化科技促進生產效率的觀念。大修完的設備。首先要對新設備的堅固工作檢查,安裝運行一個班次后,要先檢查各處的連接螺絲和零部件,經過一個班次的運轉后,各處的螺絲、零部件都會產生配合、磨合作用,故此,必然會發生松動,及時檢查堅固,是保證其必要連接強度的有效措施。對螺絲以及零部件的檢查緊固,可有效避免返修。其次,要密切留意新設備的油壓、氣壓、電流、溫度等各項性能指標是否達到要求,如果未能達到要求,要立刻查明問題并解決,保證機械設備正常,否則,繼續帶著故障作業,對小問題視而不見,就會引發更大的問題,從而因為機械設備故障造成嚴重后果。

1)加大老設備的維修力度。老設備由于使用次數多,使用周期長,很容易出現故障,或者存在隱藏問題,故此,對老設備的維修力度要加大,并備好充足的配件,以便不時之需。在進行維修工作期間,要理清主次重輕問題,確保關鍵部位的正常。因為事故發生都是有個發生過程的,各級管理人員都要重視各階段的問題,盡量避免更大故障的發生。

2)加強管理層管理力度。各階層的管理層都要深刻意識到機械設備管理的重要性。因為管理層掌握著最充足的信息和最有效的控制能量,所以管理層本身就具有管理號召力。故此,只有管理層對機械設備管理工作有一個正確的認識并給予充分的支持,才能保證機電工作的順利展開,以及確保各項管理制度落實到位。

3)培養全能技術人員。隨著社會發展,單一的專業技術人員越來越顯得乏力,特別是煤礦企業的機械設備管理知識中,只是懂得乃至熟練一門技術是遠遠不夠的,深入井下工作的煤礦作業,任何時候都有可能發生機械設備故障突發事件,故此,單一的專業知識是不能滿足井下煤礦機械設備管理工作。對機械設備的資料信息、正常使用、日常保養、故障維修等一系列技術都要掌握,煤礦機械設備管理部門只有配備了全面技術人才,才可以有效保證機械設備的正常使用。

4)加強對故障的預防。始終應把預防工作放在重要位置,始終貫徹防患于未然的正確方針,機械設備管理的中心指導思想應當放在預防上面,只有有效地制定預防策略,才能保障煤礦施工機械設備的正常作業,降低機械故障發生率。

4結語

作為工業基礎的煤礦企業,如果沒有一批完整、良好的機械設備投入工作,就只有面臨被淘汰的危機。只有將機械設備的硬件和軟件配備齊全才能保證煤礦企業的建設發展。技術人員準確分析機械故障產生的原因、制訂切實可行的修理方案是目前煤礦企業發展的根本。不斷提高工程機械修理水平是工程機械維修行業的不懈追求,也是國民經濟快速發展的需要。

作者:趙立柱單位:晉能集團野川煤業有限公司

煤礦開采論文:信息技術在煤礦開采安全管理中的應用

煤礦開采安全管理信息化的實質就是開發研究多專業、一體化的信息綜合管理系統,不僅能有效地滿足管理層面多部門、多專業的動態監測要求,而且能為各級領導和基層工作人員提供決策依據,使煤炭資源合理配置,適應市場競爭環境,提高煤炭企業經濟效益。

1煤礦開采安全管理中信息技術的應用情況

在互聯網、辦公自動化普及的社會背景,煤炭開采企業不斷地吸收現代化的新理念、新工藝和新技術,有力地促進了煤炭開采企業信息、調度工作的信息化。信息、調度工作是煤炭開采企業各級領導的眼睛和耳朵,關系到整個企業的生死存亡,特別是在發生了重大事故時,它是企業各級領導指揮的通道,起到確保指揮的信息及時、準確、高效地傳到各個參與救援的人員。還有建立在移動無線網絡上的監控系統豐富了煤礦管理者的監控手段,使他們的監控更加方便,更加全面,提升了煤礦的安全系數。

1.1煤礦人員定位管理系統

煤礦人員定位管理系統是綜合計算機軟硬件技術、信息采集處理技術、無線數據傳輸技術、自動控制技術、網絡數據通信技術等多學科技術應用為一體的煤礦安全監控管理系統。在辦公終端可以了解到井下各區域內的人員情況、數量,整個系統的設備運行情況,顯示當前井下員工中所有超出規定時間的員工、每個區域超出的規定人數,重點區域礦工活動情況等。該系統完善了原有監控系統,實現了現場觀察跟蹤和定位,實現礦井上下各地點的整體覆蓋、組網,實現管理人員隨時了解井下工作人員的工作狀態。

1.2煤礦安全生產監控系統和事故預警系統

煤礦安全生產監控系統和事故預警系統是信息技術在煤礦安全生產中的具體應用,主要是為確保煤礦安全生產監控、綜合管理和及時預警等,在這個系統內各個監管部門人員可進行交流,信息共享。系統管理者將重要事項在系統平臺上公布,如:領導帶班、生產運行、設備更換和維護等信息,還有各種監管檢查的結果、煤礦自檢及煤礦整改完成等情況。還有該系統平臺管理極其方便,可以通過臨時身份的認證,來取得訪問該平臺的一些權限。該系統能夠及時、準確地將井下的各種開采及設備的情況實時傳給井上的信息系統,從而管理人員能及時了解井下的各種情況,使煤炭調度管理工作做得更有效、更加合理。另一方面,當井下發生事故時,這個系統為救援工作提供準確的事故發生平面圖,讓救援人員迅速了解井下的各個員工的情況,及時采取合適的措施救援,從而提高應急救援工作的效率。該系統平臺的設計主要是由服務器端和客戶端構成。服務器是用來接收數據、解析數據,并進行存儲并轉移數據;客戶終端是負責接收和發送數據的。該系統的發送設備是最先進的,它將原始基礎數據發送給后臺的服務器進行分析,并實時發送安全生產和監督管理等信息。平臺的設計是采用J2EE技術架構、J2ME模式,很容易建設各種子系統,增設各種各類多層次的功能;并且該系統平臺的操作界面簡單,還可以應用移動通信技術實現移動的終端,很方便各個管理層人員及普通員工進行操作,方便相關領導及時有效地了解企業開采的各種情況,發生重大問題時準確及時做出決策,提高工作效率。

1.3產量銷存監控系統

煤炭產量銷存監控的系統是利用信息技術建立起一個產量銷存監控的子系統,能及時準確匯總各個銷售網點的庫存煤炭情況,讓企業管理層了解開采量、庫存量、銷售量的情況,同時,這個數據在各個部門間進行資源共享,有效地根據企業自身產品在市場競爭中的特點,及時準確地把握市場和企業自身的相關信息,有效排除人為造成的失誤,減少企業的損失。因此,該系統是采用礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、稱重顯示控制器、隔爆攝像儀、網絡硬盤錄像機、移動的信號及局域網等硬件,組成一個煤炭產量銷存監控的系統,實現煤炭產量信息產量銷存的情況實時統計和共享。

2應用效果

煤礦安全事故的頻頻發生,各個煤礦企業都嚴抓煤礦安全開采,建立新的監控管理系統,改善煤礦開采的安全,提升煤礦監控和預防事故的能力。新的煤礦安全監測系統在應用中取得以下效果:

2.1實時監控,減少事故發生

實時監控是該系統的主要功能,在設計時將一些系統變量導入到監控系統中,在某些數據出現超過系統的設定的范圍時,能自動提醒監管人員,減輕監管人員的壓力。如瓦斯濃度超出規定范圍,系統自動報警,讓工作人員及時注意并做好相應的措施。又如,各煤礦設備運行的情況實時監控,出現異常時也能及時通知管理層人員,做好應急工作,從而減少企業的損失。因此,該系統有了實時的監控,建立系統傳輸數據和系統設備硬件的統一標準,規范煤礦安全監測,減少了瓦斯隱患和事故的死亡率。該系統平臺還能通過網絡跟蹤整改和處理隱患是否到位,錄入隱患分類圖,并能顯示出隱患地方的具體位置,有效地防止企業發生事故。

2.2提高了煤礦企業管理水平

規范了煤礦開采的秩序,減少重復的工作;發現開采工作的問題,及時分析解決,并與相關的人員共同分享,有利于提高員工的知識技能,也有利提高員工的綜合素質,從而提高了企業管理層的監管水平。

2.3實現信息共享

讓煤礦開采生產的情況實時共享,有利于管理人員合理地進行安全隱患排查,實時準確地了解煤礦安全開采的狀況,合理安排開采計劃,提高經濟效益。

2.4方便管理

移動信息技術運用,讓該系統有了移動的終端,管理員只要終端在手,無論在何處都可以使用該系統,進行共享和溝通全局信息,實時監控煤礦開采情況,第一時間得知出現安全事故或發現安全隱患等,提高了管理層了解企業情況的能力。

3結束語

信息技術在煤礦開采中應用,管理層人員及時了解煤礦內部瓦斯密度、通風情況、風力情況、氣體指標、溫度濕度信息等,有利于保障煤礦的安全開采生產,還能高效管理煤礦開采。隨著移動通信技術飛速發展,移動網絡的實現,煤礦管理人員利用移動設備的客戶端進入管理界面,通過監控系統對煤礦內部情況進行監控和指揮,方便管理人員的監控管理。

作者:畢樹兵 單位:晉城市煤層氣開采監管中心

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