煤炭科學技術論文發表

  隨著經濟建設的發展,煤炭工業也以日新月異的態勢迅猛發展,下面是小編整理了煤炭科學技術論文,有興趣的親可以來閱讀一下!

  煤炭科學技術論文篇一

  煤炭開採中的技術改進策略探析

  【摘要】隨著經濟建設的發展,煤炭工業也以日新月異的態勢迅猛發展,原煤的產出量逐日增多,但不合理採掘同時也帶來了一些負面影響。文章介紹了煤礦開採中減少煤礦井下瓦斯、粉塵的技術,減少煤礦井下開採中的排矸量技術,煤礦開採中汙水合理處理技術。以及減少地表沉陷的開採技術。

  【關鍵字】煤炭開採;採煤;汙水處理;技術

  煤炭工業在我省國民經濟中佔有重要的地位和作用,隨著經濟建設的發展,煤炭工業也以日新月異的態勢迅猛發展,原煤的產出量逐日增多。原煤生產極大地推動了能源重化工基地的建設,但不合理採掘同時也帶來了一些負面影響,集中表現為部分產煤地區地表塌陷,引起地下水位下降,破壞水資源迴圈系統;生產大量的煤矸石;產出大量的瓦斯和粉塵;排放汙水和汙染物,嚴重地汙染了環境,破壞了生態平衡。這些負作用的出現引起了各級領導和社會的高度重視。為此,解決好採煤中的幾個突出技術問題,控制和降低破壞程度,是我們義不容辭的責任。

  1、減少井下瓦斯和粉塵

  煤礦生產過程中預先抽放煤層中的瓦斯,可以有效地減少生產中瓦斯的湧出量,不僅是確保安全生產的重要技術措施,也是減輕礦井排放瓦斯汙染環境的重要途徑。具體措施:

  ①建立預測煤層自燃危險程度的科學方法。

  ②採用先進的綜合配套防火技術,大力發展綜採和綜放開採的高產高效採煤工藝。

  ③建立實時火災預報監測裝置,可以克服束管式監測系統檢測時間滯後的弱點,能適應外因火災緊急與自動撲滅的需要,有利於環境監測系統聯網,從而能夠明顯擴大檢測的覆蓋面,提高礦井抗災能力。

  ④使用防滅火黃泥灌漿代用材料新技術,避免與農民發生爭地取黃泥的問題。

  採煤工作面的粉塵都是先後採用了高壓噴霧或高壓水輔助切割降塵技術,有效地控制了採煤機切割時產生的粉塵,同時減少了截齒產生火花引燃瓦斯、煤塵爆炸的危險性;掘進工作面主要採用內外噴霧相結合的方法,降低掘進機切割部的產塵量和蔓延到巷道的懸浮粉塵,同時通過粉塵淨化、通風除塵、泡抹除塵、聲波霧化除塵等綜合措施,可以取得顯著的降塵效果。

  2、減少排矸量

  採煤過程中排放的矸石,主要來源於煤礦井下岩石巷道掘進量,半煤岩石巷道掘進量,煤倉和溜煤眼的掘進以及工作面上的矸石***摻入煤炭中的頂底板岩石或煤層夾矸中的岩石***,它與礦井開拓系統和採區巷道佈置緊密相關。對於煤礦井下開採而言,要從改革礦井、開拓礦井和採區巷道佈置方式入手,本著“多做煤巷,少做巖巷”的原則,從總體上消除和減少礦井矸石排放量。使用全煤巷開拓方式,除個別井底車場硐室開挖在穩定的岩層中外,所有的開拓巷道全部佈置在煤層中。這種開拓方式,已成為國內外礦井建設的優選設計方案,它不僅有利於煤炭的生產,而且建設投資少,礦井投資快,建井期間就可以生產出商品煤。我國一些新設計的大型礦井基本上按全煤巷開拓設計,隨著現代煤炭科學技術的發展和煤巷支護技術的提高,使全煤巷開拓方式的實現成為可能。

  3、合理處理汙水

  礦井排水中的岩溶水,多為未被汙染的地下水,若與其他礦井水分開排放,則不會造成對環境的汙染,並可再利用,基本上符合生活用水標準;有的岩溶水中還含有多種有益微量元素,可開發加工製作礦泉水。水採煤泥和煤泥水是水採礦井環境汙染的主要因素,水採礦井的主要任務是防止水採煤泥和煤泥水汙染環境。

  乳化油使用時和水配成2%—3%的乳化液,主要用在綜採液壓支架和外注式單體液壓支柱中,外注式單體液壓支柱解除安裝時乳化液排到採空區,綜合液壓支架乳化液也因洩漏或換液排放井下;在有淋水或排水的工作面,乳化液溶入水中,可能會進入水倉,水倉的水被抽放地面,這樣會造成井下或井上汙染。由於乳化油中含有50%左右的機油和一些難於被生物降解的新增劑,因此,一旦造成汙染會有累積效應,可造成累積汙染。

  處理辦法:①通過開發新液壓傳動介質代替乳化液,降低乳化液的使用量,同時降低或去除原乳化油中的礦物油,並選擇易於被生物降解的新增劑,減少乳化油對環境的汙染。②研究開發水介質單體液壓支柱,完全不用潤滑油。③完善各類用油裝置的密封效能,防止石油產品洩漏。同時,發展油品再生技術,延長油品使用期,降低油品使用總量。

  4、減輕地表沉陷

  減輕由於煤層開採而產生的地表沉陷,從開採技術上通過減少採出煤炭對採空區加以充填,都是可以做到的,關鍵在於經濟上的合理性。根據理論和實踐的論證,建議採用以下方法開採:

  ***1***房柱式採煤方法。房柱式開採是保護地面建築的一種有效的開採技術,它所引起的地表移動與變形值大體上相當於長壁工作面採煤的1/6—1/4,地表移動持續的時間也縮短了一半左右。

  ***2***充填法管理頂板。向採空區內充填廢石或河沙,抵制煤層頂板和上覆岩層的冒落和下沉,是大幅度減輕地表沉陷的最有效方法。採用充填法在建築物下采煤的國家很多,其中,波蘭的充填法採煤技術在世界上處於領先地位。

  ***3***分層間歇開採。厚煤層傾斜分層或水平分層開採時,分層之間開採的間隔時間長,能使上覆岩層的破壞高度比較小,破壞狀態均衡,可以防止或減少不均衡破壞對地表建築物、水體的影響。對於厚鬆散層下淺部煤層或基岩厚度較小的開採條件,分層間歇開採的效益更為明顯。

  ***4***離層帶高壓注入泥漿技術。井下采煤破壞了地下原巖應力平衡,引起採場圍巖活動。隨著開採面積的增大,岩層移動逐步向上發展至地表,岩層間形成不同程度的離層。通過向開採煤層上覆岩層的離層帶內打孔,並向其空隙中注入泥漿,可以減緩地表下沉。通過實際應用表明,其與水砂充填法相比,地表下沉係數減少了36%—60%,最大下沉速度保持在0.5mm/d左右。採用該技術要求合適的煤層地質條件,並需配備必要的附加裝置。

  ***5***煤炭地下氣化技術。煤炭地下氣化是將地下煤炭通過熱化學反應,在原地轉化成可燃氣體,通過管路運輸送到地表加以綜合利用的技術,是煤炭開採技術上質的變化和飛躍,不僅極大地減少了工程量和艱苦勞動,而且消除了煤炭燃燒對生態環境的不利影響和危害,是一種理想的清潔開採技術。

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