試論煤炭開(kāi)采中的技術(shù)改進(jìn)

山西科技SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2010年第25卷第2期●應用技術(shù)試論煤炭開(kāi)采中的技術(shù)改進(jìn)賈元旦(山西省煤炭職工培訓中心,山西太原,030012)摘要:文章介紹了煤礦開(kāi)采中減少煤礦井下瓦斯 、粉塵的技術(shù),減少煤礦井下開(kāi)采中的排矸量技術(shù),煤礦開(kāi)采中污水合理處理技術(shù)。以及減少地表沉陷的開(kāi)采技術(shù)。關(guān)鍵詞:采煤;技術(shù);問(wèn)題中圖分類(lèi)號:TD823文獻標識碼:A文章編號: 1004 -6429( 2010)02- 0088-0202煤炭工業(yè)在我省國民經(jīng)濟中占有重要的地位和作用，隨著(zhù)塵、聲波霧化除塵等綜合措施，可以取得顯著(zhù)的降塵效果。經(jīng)濟建設的發(fā)展,煤炭工業(yè)也以新月異的態(tài)勢迅猛發(fā)展, 原煤2減少排矸量的產(chǎn)出量逐日增多。原煤生產(chǎn)極大地推動(dòng)了能源重化工基地的采煤過(guò)程中排放的研石，主要來(lái)源于煤礦井下巖石巷道掘建設,但不合理采掘同時(shí)也帶來(lái)了-些負面影響,集中表現為部進(jìn)量，半煤巖石巷道掘進(jìn)量,煤倉和溜媒眼的掘進(jìn)以及工作面上分產(chǎn)煤地區地表塌陷，引起地下水位下降，破壞水資源循環(huán)系的矸石(摻人煤炭中的頂底板巖石或煤層夾矸中的巖石),它與統;生產(chǎn)大量的煤矸石;產(chǎn)出大量的瓦斯和粉塵;排放污水和污礦井開(kāi)拓系統和采區巷道布置緊密相關(guān)。對于煤礦井下開(kāi)采而染物,嚴重地污染了環(huán)境.破壞了生態(tài)平衡。這些負作用的出現言，要從改革礦井、開(kāi)拓礦井和采區巷道布置方式入手,本著(zhù)“多引起了各級領(lǐng)導和社會(huì )的高度重視。為此,解決好采煤中的幾個(gè)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突出技術(shù)問(wèn)題,控制和降低破壞程度,是我們義不容辭的責任。量。使用全煤巷開(kāi)拓方式,除個(gè)別井底車(chē)場(chǎng)硐室開(kāi)挖在穩定的巖1減少井下瓦斯和粉塵層中外,所有的開(kāi)拓巷道全部布置在煤層中。這種開(kāi)拓方式,已煤礦生產(chǎn)過(guò)程中預先抽放煤層中的瓦斯，可以有效地減少成為國內外礦井建設的優(yōu)選設計方案，它不僅有利于煤炭的生生產(chǎn)中瓦斯的涌出量,不僅是確保安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施,也產(chǎn),而且建設投資少,礦井投資快,建井期間就可以生產(chǎn)出商品是減輕礦井排放瓦斯污染環(huán)境的重要途徑。根據不同條件,有多煤。美國.澳大利亞.南非等國的各種煤礦幾乎都采用了多煤巷種與之相適應的抽放方法,如開(kāi)采煤層抽放.鄰近煤層抽放、采并行的開(kāi)拓方式，許多煤礦直接從煤層地表露頭沿煤層邊開(kāi)拓空區抽放鉆孔抽放巷道抽放、綜合抽放及卸壓抽放等。此外,邊回采,很快收問(wèn)礦井建設投資。德國、英國近年也逐漸向全煤礦井火災是煤礦的主要災惠之一,火災產(chǎn)生的一氧化碳二氧化巖巷開(kāi)拓發(fā)展。全煤巷基本取消了地面研石山,德國許多礦井已碳、二氧化硫等多種有害氣體也是瓦斯的重要成分,對煤礦井下取消排研系統。我國一些新設計的大型礦井基本上按全煤巷開(kāi)工作環(huán)境以及地面大氣環(huán)境都是有害的,必須加強防滅火,具體拓設計,隨著(zhù)現代煤炭科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和煤巷支護技術(shù)的提高，措施:①建立預測煤層自燃危險程度的科學(xué)方法。②采用先進(jìn)的使全煤巷開(kāi)拓方式的實(shí)現成為可能。礦井和采區劃分要充分利綜合配套防火技術(shù)，大力發(fā)展綜采和綜放開(kāi)采的高產(chǎn)高效采煤用自然邊界,開(kāi)拓巷道沿自然邊界(斷層帶、變薄帶、火成巖侵人工藝。③建立實(shí)時(shí)火災預報監測裝置,可以克服束管式監測系統帶高灰分煤層帶)掘進(jìn),采區內盡量避免出現這些地質(zhì)構造,以檢測時(shí)間滯后的弱點(diǎn),能適應外因火災緊急與自動(dòng)撲滅的需要,利用掘進(jìn)和回采時(shí)少破巖,減少煤炭中矸石混人量;薄厚煤層要有利于環(huán)境監測系統聯(lián)網(wǎng),從而能夠明顯擴大檢測的覆蓋面,提搭配開(kāi)采,不同牌號的煤種要搭配開(kāi)采,控制高灰高硫煤層的開(kāi)高礦井抗災能力。④使用防滅火黃泥灌漿代用材料新技術(shù),避免采比例，逐漸取消巖石集中巷，用煤層集中巷進(jìn)行采區巷道布與農民發(fā)生爭地取黃泥的問(wèn)題。置,也能減少礦井總排矸量。采用加大采高合理分層.煤巖分采煤工作面的粉塵都是先后采用了高壓噴霧或高壓水輔助層、留頂(底)煤開(kāi)采研石充填不出井的采煤方法。切割降塵技術(shù),有效地控制了采煤機切割時(shí)產(chǎn)生的粉塵,同時(shí)減3合理處理污水少了截齒產(chǎn)生火花引燃瓦斯、煤塵爆炸的危險性;掘進(jìn)工作面主礦井排水中的巖溶水，多為未被污染的地下水.若與其他礦要采用內外噴霧相結合的方法，降低掘進(jìn)機切割部的產(chǎn)塵量和井水分開(kāi)排放.則不會(huì )造成對環(huán)境的污染.并可再利用,基本上蔓延到巷道的懸浮粉塵,同時(shí)通過(guò)粉塵凈化、通風(fēng)除塵、泡抹除符合生活用水標準;有的巖溶水中還含有多種有益微量元素,可開(kāi)發(fā)中國煤化工水是水采礦井環(huán)境污染收稿日期:2010-01-10的主要YHC N M H G止水采煤泥和煤泥水污作者簡(jiǎn)介:賈元旦,男,1964年出生,1987年畢業(yè)于中國礦染環(huán)境。近年來(lái)，由于水米工藝系統不斷完善和提高,先后研究業(yè)大學(xué).高級工程師,030012,山西省太原市和推廣了經(jīng)濟型水采和區域化水采工藝系統，研究和采用了一●88.賈元且:試論煤炭開(kāi)采中的技術(shù)改進(jìn)2010年第25卷第2期批高效煤泥脫水回收設備，采取了防止煤泥和煤泥水污染環(huán)境下沉系數一般小于0.2(0.024 ~ 0.2);采用水砂充填條帶法的撫的措施,較好地解決了煤泥水排放污染問(wèn)題,使水采礦井基本上順勝利礦,開(kāi)采城市、工廠(chǎng)下深度500 m.厚度10 m以上的煤層，達到了國家環(huán)保要求。成功地控制了地表沉陷,其下沉系數小于0.04,既能控制地表沉乳化油使用時(shí)和水配成2%~3%的乳化液,主要用在綜采液陷,又能使回收率盡量高的條帶寬度優(yōu)化理論形成。壓支架和外注式單體液壓支柱中,外注式單體液壓支柱卸載時(shí)(3)充填法管理頂板。向采空區內充填廢石或河沙,抵制煤乳化液排到采空區，綜合液壓支架乳化液也因泄漏或換液排放層頂板和上覆巖層的胃落和下沉，是大幅度減輕地表沉陷的最井下;在有淋水或排水的工作面,乳化液溶人水中,可能會(huì )進(jìn)入有效方法。采用充填法在建筑物下采煤的國家很多,其中,波蘭水倉,水倉的水被抽放地面,這樣會(huì )造成井下或井上污染。由于的充填法采煤技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。20 世紀50 ~ 60年乳化油中含有50%左右的機油和一些難于被生物降解的添加代,我國撫順阜新新汶、扎赍諾爾等礦區曾普遍采用水砂充填劑,因此,-旦造 成污染公有累積效應,可造成累積污染。處理辦煤方法,主要用于開(kāi)采特厚煤層。法:①通過(guò)開(kāi)發(fā)新液壓傳動(dòng)介質(zhì)代替乳化液，降低乳化液的使用(4)分層間歇開(kāi)采。厚煤層傾斜分層或水平分層開(kāi)采時(shí),分量,同時(shí)降低或去除原乳化油中的礦物油,并選擇易于被生物降層之間開(kāi)采的間隔時(shí)間長(cháng),能使上覆巖層的破壞高度比較小,破解的添加劑,減少乳化油對環(huán)境的污染。②研究開(kāi)發(fā)水介質(zhì)單體壞狀態(tài)均衡,可以防止或減少不均衡破壞對地表建筑物.水體的液壓支柱,完全不用潤滑油。③完善各類(lèi)用油設備的密封性能,影響。對于厚松散層下淺部煤層或基巖厚度較小的開(kāi)采條件,分防止石油產(chǎn)品泄漏。同時(shí),發(fā)展油品再生技術(shù),延長(cháng)油品使用期，層間歇開(kāi)采的效益更為明顯。降低油品使用總量。(5)離層帶高壓注人泥漿技術(shù)。井下采煤破壞了地下原巖應4減輕地表沉陷力平衡,引起采場(chǎng)圍巖活動(dòng)。隨著(zhù)開(kāi)采面積的增大，巖層移動(dòng)逐步減輕由于煤層開(kāi)采而產(chǎn)生的地表沉陷,從開(kāi)采技術(shù)上通過(guò)減向上發(fā)展至地表,巖層間形成不同程度的離層。通過(guò)向開(kāi)采煤層少采出煤炭對采空區加以充填,都是可以做到的,關(guān)鍵在于經(jīng)濟上覆巖層的離層帶內打孔，并向其空陳中注入泥漿,可以減緩地上的合理性。根據理論和實(shí)踐的論證,建議采用以下方法開(kāi)采:表下沉。通過(guò)實(shí)際應用表明,其與水砂充填法相比,地表下沉系數(1)房柱式采煤方法。房柱式開(kāi)采是保護地面建筑的一種有減少了36%-60% ,最大下沉速度保持在0.5 mmn/d左右。采用該技效的開(kāi)采技術(shù)，它所引起的地表移動(dòng)與變形值大體上相當于長(cháng)術(shù)要求合適的煤層地質(zhì)條件,并需配備必要的附加設備。一般認壁工作面采煤的1/6-14.地表移動(dòng)持續的時(shí)間也縮短了一半左為，對采深較大或上覆巖層有一層或多層摩而堅硬巖層的煤層，右。波蘭.英國.前蘇聯(lián)、日本等國采用這種方法在大型鋼鐵廠(chǎng)及可以采用在離層帶內注漿充填的方法進(jìn)行開(kāi)采。充填材料可以利其他重要建筑物下進(jìn)行了卓有成效的開(kāi)采,我國撫順、阜新.蛟用電廠(chǎng)粉煤灰，使廢物得到利用,并減少粉煤灰排放的污染。河南通鶴壁等礦區,也在工業(yè)及民用建筑.鐵路隧道下采用了(6)煤炭地下氣化技術(shù)。煤炭地下氣化是將地下煤炭通過(guò)熱局部的房柱式開(kāi)采,均收到了預期的效果?；瘜W(xué)反應,在原地轉化成可燃氣體,通過(guò)管路運輸送到地表加以(2)條帶開(kāi)采。條帶開(kāi)采是將被開(kāi)采的煤層劃分成若干個(gè)條綜合利用的技術(shù),是煤炭開(kāi)采技術(shù)上質(zhì)的變化和飛躍,不僅極大帶,采一條、留--條,與房式房柱式開(kāi)采相似，都是部分地采出地減少了工程量和艱苦勞動(dòng)，而且消除了煤炭燃燒對生態(tài)環(huán)境地下煤炭資源，而保留的一部分煤炭資源以煤柱的形式支撐上的不利影響和危害.是-種理想的清潔開(kāi)采技術(shù)。覆巖層，可以控制地表沉陷。條帶開(kāi)采可以減輕和控制地表沉參考文獻陷，但造成較大的煤炭資源損失，并給工作面生產(chǎn)帶來(lái)- - 些閑[1] 劉過(guò)兵無(wú)人工作面采煤[M].北京:煤炭工業(yè)出版社, 1993.難，目前主要用于保護地面建筑時(shí)的局部地下煤炭開(kāi)采。我國自[2]徐永圻.煤礦 開(kāi)采學(xué)[M]徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社1999.1973年以來(lái),已有10省15個(gè)礦務(wù)局進(jìn)行了近40個(gè)條帶開(kāi)采試[3] 李金柱煤炭工業(yè)可持續發(fā)展的開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)[ M].北京:驗和研究,取得了較好的效果。采用冒落條帶法開(kāi)采的,采深- -煤炭工業(yè)出版社,1998.般小于400 m,采厚6 m以下,回采率一般在40%-78%之間,地表Technological Improvement of Coal MiningJIA Yuandan中國煤化工ABSTRACT: The paper introduces technologies to reduce gas, dustMHC N M H G coal mines, the echnol-ogy of waste waler treatment and the mining technology 1o reduce the sinking of the earth surface.KEYWORDS: coal mining;technology;problem●89.