淺淡煤炭開采技術的改進

摘 要：隨著經濟社會的不斷快速發展，煤炭開采技術也呈現出蓬勃創新的局面，這種技術不僅僅是包括各種操作方面的“硬技術”，更包括管理方面的“軟技術”，文章通過對我國某煤炭集團旗下的WTZ煤礦進行調研，得出了一系列當代煤炭開采技術的改進方面。

關鍵詞：煤炭開采；技術；改進

1 研究背景與案例選擇

目前，煤炭開采技術已經成為了煤炭企業一個重要的研究項目。隨著煤礦開采規模越來越大，也相應地給環境帶來了一系列的影響。此外，由于煤層的自然條件和采用的機械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，因此，在進行的順序、時間和空間上必須有規律地加以安排和配合。本文以WTZ煤礦的開采狀況為例，分析煤炭開采技術的有關問題。

WTZ煤礦是本次現場調研的礦場。礦井于1992年10月開工建設，2003年10月正式生產，是F煤炭集團按照高產高效模式建設的大型現代化礦井，年設計生產能力120萬公噸，2009年核定生產能力300萬公噸。WTZ煤礦主采煤層二號煤屬低灰、低硫、低磷、高揮發分、高發熱量的優質肥煤。井下生產采用大功率電牽引采煤機組（連續采煤機）、綜掘機組（自走支架系統）和膠帶（輸送帶）運輸等比較先進的技術裝備。煤層開采、巷道掘進、搬運全部機械化。采煤機為配有21公噸支架、1140KW機組的大型液壓牽引割煤機，只有部分特殊地質條件地點巷道掘進使用鉆炸法。支架均使用U型鋼支架，不能用木材。我國曾經使用過的摩擦鐵柱、油壓鐵柱，F煤炭集團在上世紀80年代開全中國的已使用過。目前應用煤巷錨網索支護，并自行研究推廣了大量的先進施工技術。同時，建成潛水泵站、地面注漿站、光控水幕、瓦斯集中監控、安全網路化管理等系統，以確保礦井安全生產。各系統逐步實現了機械化、網路化、集中控制。

2 案例調研啟示

WTZ煤礦在經營上較為突出項目有以下數項：

第一，礦井水回灌工程。該礦積極與院校合作。經過多次實地驗證，實施了水源熱泵技術，回收在礦井有29℃左右的礦井排放水和年最低22℃左右的礦井排風，將這些余熱廢熱集中回收，將低用度的熱源轉換為高用度的熱源。水、礦井排風的回收熱量可滿足礦區全部建筑物的采暖和冷卻、主（副）井的保溫和防凍、洗浴用熱水和烘干房用熱等需求。每年節能量達8102.52公噸標準煤當量、減少廢氣排放量1億1772萬立方公尺，真正實現出煤不燒煤，并解決了水害防控與礦山生態環境保護之間兩大難題。

礦井涌水主要源自奧陶系石灰巖含水層水，補給涇流排 條件較差，相對滯流。在長期水巖相互作用下，形成高礦化度、高硬度水質；并且礦井涌水在流經采煤工作面和巷道時，由于帶入大量煤粉和巖粉等懸浮顆粒而具有高懸浮物的特性；此外，由于礦工生產生活活動的影響，還使礦井水含有較多的細菌。該礦礦井水經封堵控制后，涌水量1100m3/h。由于水資源比較缺乏，根據該礦生產要求，200m3/h的礦井水經過處理后用于礦井井下消防、防塵等生產用水；125m3/h的礦井水經過處理，水質達到“生活飲用水水質衛生規范”要求后，作為礦井井上生產、生活用水；剩余775m3/h的礦井水由于礦化度較高，外排會造成生態環境破壞，經過研究，采取對地下水補助進行深層回灌，經過處理后，回灌水水質不高于回灌目標含水層的水質背景值。在廣泛調查研究與技術論證的基礎上，將礦井水井處理后回灌至1200m以下的奧陶系石灰巖含水層。3個回灌井，單井孔深1200m，單井最大回灌量為300m3/h。

第二，封閉式散煤倉儲。按照散煤全部封閉，杜絕粉塵污染的原則，該礦在原有3個萬公噸級圓筒煤倉的基礎上，新建了1個7萬公噸級的全封閉儲煤場。頂部全部是網球鋼架、彩鋼瓦，內部撒水噴霧、瓦斯監測、防火避雷等設施一應俱全，使礦井總體儲煤能力達到10萬公噸，實現了煤炭卸、儲、運、裝全封閉式管理，徹底解決了原煤露天儲放污染問題。

第三，煤矸（廢石）置換充填該礦。在其他煤礦實施矸石（廢石）回填的基礎上，自行研制出了特殊地域條件下的煤矸置換新方法-注漿飽和充填技術。通過矸石存儲、給料機、破碎機、運輸矸石皮帶，完成拋矸機運輸到達翻矸機，直接充填到該系統采煤置換出的巷道內。據估算，每年可完成充填3000公尺巖巷的工程量，減少矸石排放12萬立方公尺。該技術，采出大量寶貴的煤炭，又消除了矸石升井排放的污染，更緩解了排矸處理壓力，避免了副井改造工程，實現了一舉“三贏”策略目標。

第四，煤礦安全培訓中心。該礦作為全中國安全高效示范性礦井。始終把員工技能提高視為企業高效運轉、安全生產的重要保障。以往職工培訓普遍采取區隊職工集體學習理論知識，往往由于員工文化素質不一，造成有的聽得懂但是操作不好、有的根本就是聽不懂。所以為了提升員工技能培訓，該礦設有包含訓練教室、會議室、餐廳、運動場等之多功能培訓中心，其中包括不惜重金投入、創新在地下建造集綜采、掘進等設備齊全的模擬井下工作面。讓員工可通過實物操作，回歸于真實的生產實踐，使得理論知識與具體操作相結合，寓教于做、真正掌握設備操作步驟，為安全高效生產提供了可靠保障。

近年來，該礦積極拓展培訓中心功能建設，以建設國際一流的煤礦安全培訓示范中心進行定位，并與中國國家安全生產監督管理總局、澳大利亞培訓機構合作，取得他們的財政和技術支持。該培訓中心建設系按照國際先進的安全標準，在模擬礦井通風、提排、應急救援等實訓環節實現全面拓展。一期工程井下實物模擬工作面已于2010年上半年完工，按實際工作面規格按1：1比例在地下建設了模擬巷道，布置了大型綜采設備。本次調研即安排實際進入，讓我方了解地下修建巷道規格也按實際井下巷道規格布置，采用鋼筋混凝土加固。另礦場詳細說明二期擴建工程，包括將配置掘進工作面兩條，一條為平巷掘進工作面，一條為7度斜坡掘進工作面。還將配置皮帶輸送機和軌道一體的機軌巷道、總回風巷、分區回風道、變電所硐室、空壓機硐室、壓力水泵站等，預計2011年上半年即可完成采煤、掘進、機電、運般、通風、防治水等井下六大專業的模擬坑道訓練基地。

參考文獻

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