煤矿开采论文:煤矿绿色开采技术下低碳经济论文

1煤矿绿色开采技术的原则

煤矿的绿色开采技术正是基于低碳经济的背景所产生的。作为世界煤炭大国，每年世界前三位的煤矿开采量与生产量必然会带来矿区生态平衡的严重破坏，所以重点研究绿色开采技术，打造带有循环性的绿色环保经济工业产业带是我国煤矿资源开采产业的必经之路。绿色开采技术的原则就是要体现开采工业与生态环境二者兼容的可持续发展，在保障高效率的同时，还能做到低排放。所以煤矿的绿色开采技术涉及到土地、河流、建筑物保护、生态环境恢复、矿区资源安全检测、保水开发技术等多个方面。

2煤矿绿色开采的技术体系

煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响，从而获得较大的经济效益和社会效益。具体讲，煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”，即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安抽取大量瓦斯，避免施工时发生突发爆炸等危险，同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四，为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五，地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上，由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关，因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开，首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏，所以必须通过岩层的控制技术来保障岩体不会被进一步破坏。是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。

3绿色开采技术的应用实践

3．1关键层理论

岩层在煤矿开采时受到巨大应力，导致被破坏，所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题，岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出，就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙，这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以，关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。

3．2卸压瓦斯抽放方案的优化

经过不断的实践得出结论，如果煤层开采导致岩层出现移动，即便是渗透率极低的煤层，其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍，这就为煤层的气送运移及开采创造了条件，所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的核心思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中，通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案，进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采，就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。

3．3具体实践应用

通过关键层理论中的采动裂隙分布规律，建立了抽放瓦斯的O形圈理论，在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用，O形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外，邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动，这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面，初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到O形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。是煤炭的地下气化技术，这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重，比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染，以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。

4结语

煤矿的绿色开采技术应用还有许多，这里仅仅介绍了冰山一角。特别是基于低碳经济的现实背景下，煤矿绿色开采技术应当更深层次地被研发和推进，为建设资源节约型社会而不断创新，最终实现开采与环保并行的经济开发体系，以低的成本创造较大的社会经济效益。

作者：张洪峰 单位：大同煤矿集团同发东周窑煤业有限公司

煤矿开采论文:煤矿开采安全隐患地质环境论文

一矿山主要地质环境问题

炭煤矿自1958年规划建井，设计年生产能力45万吨，投产以来，取得较大的经济效益，同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。

1地面塌陷炭煤矿井田范围

内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查，一1煤采空区出现地表塌陷，在采深200m以深地区，地表无明显裂隙，采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏，采深100m以浅地区地面出现采动裂隙，对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区，地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构，已经成为地表水渗漏主要通道，河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道，严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理，并加强监测工作。

2含水层破坏

炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d，已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降，且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重，主要表现在承压水头有较大幅度的下降，深层地下水资源量减少，开采条件恶化。

3对原生地形地貌的破坏

炭煤矿一1煤层己基本采完，采空区面积已达10.5km2，上部的华泰煤矿开采二1煤，也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显，地表局部见有地裂缝，但相对丘陵地形而言，对矿区地形地貌景观影响较大。

4河床开裂渗漏

造成煤矿开采安全隐患东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道，该河向西北约10km流入伊洛河，属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m，河道土质以碎石土为主，局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过，有地面塌陷及伴生地面裂缝发育，河道地层结构遭到破坏，有地表水入渗进入煤矿巷道的现象，影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道，保障煤矿安全生产，本着安全合理、经济可行的原则，对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。

二工程主要治理措施

1河道治理工程

（1）排水渠治理为了快速排泄地表水，防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道，影响煤矿安全生产，在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构，块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形，最小结构尺寸为底宽3.9m，顶宽4.5m，高3.0m，砌石厚度0.8-1.1m，修建排水渠长度为900m。主要工程量为：河道清淤土方开挖工程量18573.61m3，碎块石挤淤置换工程量720.83m3，浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。

（2）排水渠的过流能力验算根据调查，多年较高水位计算，东泗河二十年一遇的较大洪峰流量不超过12.0m3/s。

（3）沟渠地基处理针对不同的地层类型，采用不同的地基处理方法。对于碎石土（无裂缝发育和其他异常情况），可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段，地基处理措施是：首先对裂缝进行适当的开挖清理，然后用粘土进行充填夯实，再铺设70cm厚的粘土防渗垫层，然后再砌筑沟渠。对于粉土地段，地基处理的措施是：首先铺设60cm厚的碎、块石置换层，并灌注水泥砂浆，然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段，首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理，然后再砌筑浆砌石排水渠。

（4）防渗及抗冲击对于无裂缝发育地段，采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构，即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底，然后再浇筑200mm厚的混凝土（C20）防渗层，共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段，则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构，共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实，再铺设700mm厚的粘土防渗垫层，然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底，再铺设200mm厚的混凝土（C20）防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区，预测变形参数，采用粘土垫层进行防渗，兼有调整塌陷变形的功能。

2土方回填夯实

工程在排水渠超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间，用开挖出来的土方进行回填夯实，回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。

3植树绿化工程

在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化，以恢复植被，美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树，在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm，植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为：植树1100株，绿化面积9000m2。

三工程效益分析

（1）减灾效益矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件，防止地表水入渗煤矿巷道，降低煤矿生产安全隐患，具有减灾防灾的效益。

（2）环境效益矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失，消除对居民和公路交通干道的安全隐患，提高植被覆盖率，改善生态环境和周围生态景观，使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。

（3）社会效益实施矿山地质环境治理工程，消除了灾害隐患，美化和恢复了矿山生态环境，在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全，美化了当地居民的居住环境，使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生，共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展，有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面，有利于构建和谐社会。

（4）治理工程的实施，可有效避免地表水入渗到煤矿巷道，降低对煤矿安全生产的干扰，提高煤矿的生产效率和生产能力，降低生产成本。同时植树1100株，新增绿化面积约9000m2，经济效益明显。

四结语

（1）河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝，河床开裂渗漏，造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。

（2）治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理，恢复矿山地质环境。

作者：朱洪生甄娜孙建波齐光辉单位：河南省地质环境监测院濮阳市地质环境监测中心

煤矿开采论文:固态钾盐开采应用下的煤矿机械论文

1煤矿机械在钾盐矿开采过程中的不足

目前，所调研的两家钾盐矿均采用了煤机设备进行钾盐矿的开采，在功能上，煤机设备基本满足了钾盐矿的开采要求，但是由于使用环境的不同，煤机设备也存在一些不足之处，需要进行必要的改进。

1.1钾盐腐蚀对设备的影响通过现场调研发现，相同时间内，煤机设备在钾矿环境中比在煤矿环境中的腐蚀程度严重的多，主要是由于钾盐矿开采过程中，产生了大量的粉尘落在设备表面，同时开采过程中矿方普遍采用喷撒饱和盐水的方式进行除尘，而钾盐矿粉尘的吸湿性特别强，钾盐粉尘吸湿后形成某种意义上的电解质溶液，设备表面与吸湿后钾盐粉尘一起构成微电池，对设备表面进行电化学腐蚀，虽然煤机装备的表面也进行了必要的表面喷漆，但所用油漆及施工工艺较差，只能防御一般环境下的锈蚀，无法抵御钾盐环境下的腐蚀。设备腐蚀主要集中在以下部位：

a．设备表面棱角部位由于棱角处漆膜较薄，同时属于易碰撞部位，因此棱角部位的腐蚀普遍比较严重。

b．液压接头部位液压接头由于空隙较多，又有油污存在，是钾盐粉尘易存积的部位，同时温度相对较高，是腐蚀另一严重区域。

c．焊缝周边区域焊缝周边区易腐蚀，主要是由于被焊接双方材料不同，或者焊料与被焊接材料相差太大，而不同材料的电位不同，在钾盐矿环境下工作，在某种意义上讲相当于将其置身于电解质溶液中，两种不同电位的材料之间构成微电池，造成焊缝周边区域的腐蚀。

d．易磨损区域易磨损区域的腐蚀现象不像上述区域直观，但是事实表明，运输槽体、运输链等易磨损区域的磨损速度明显高于煤矿井下，这主要是由于腐蚀因素，导致磨损速率增高。

1.2钾盐粉尘导电性对设备的影响钾盐粉尘具有导电性，对电气设备密封性要求较高，防止粉尘从缝隙进入控制箱或其他电气设备内部，造成短路，引发灾害。煤机设备设计过程中考虑较多的是防爆性能，对密封性考虑较少。

1.3钾矿其他因素对设备的影响

a．温度对设备的影响井工开采的钾盐矿一般埋藏较深，云南中寮矿业开发投资有限公司在老挝投资的钾盐矿井深超过1000m，井下温度常年保持在38℃左右，且湿度较高，这要求设备元器件，尤其是电子元器件能适应高温、高湿环境要求。

b．设备生产能力钾盐矿与煤炭的成因不同，设备截割过程中没有片帮和垮落，被截割下来的矿物，粒度较小，大块状矿体较少，因此相同配置的设备在钾盐矿的生产能力需重新计算及标定。

2钾盐矿开采设备的改进措施

通过前文论述可以看出，煤机装备在钾盐矿开采过程中虽然存在一定的不足，但功能基本能满足钾盐矿的开采要求，若对其局部进行改进，煤机设备可以胜任钾盐矿的开采，其改进措施主要包括：

a．增加设备的抗腐蚀能力，具体措施包括提高设备用漆的抗腐蚀等级、热处理、更换材料等；

b．提高电气设备的密封等级，具体措施包括对电控箱的结构改进，增加密封环节，选用密封等级较高的电机等电气元件；

c．选用符合环境要求的电子元件，主要体现在电子元件对温度、湿度的适应性方面。

3结论

本文对四川开元集团、云南中寮矿业开发投资有限公司在老挝钾盐矿的开采设备进行调研，在调研的基础上提炼出了煤矿机械在钾盐矿开采过程中的不足，并给出了相应的改进建议，得出煤机装备通过局部改进能胜任钾盐矿开采任务。

作者：焦宏章王赟单位：中国煤炭科工集团太原研究院

煤矿开采论文:煤矿井工开采诱发环境问题论文

1煤炭开采诱发环境问题

1.1开采过程中的环境问题煤矿开采过程中，为了保障采掘工作面的安全生产，必须将工作面周围能产生威胁的水体全部排出，随着开采时间和开采深度的增加，煤层顶板或底板含水层中的地下水被大量抽排，形成了以矿井为中心的大方为的降落漏斗，深层地下水水位的下降往往需要极长的恢复时间，使得相关泉水流量降低，严重的甚至断流。同时，地下水降落漏斗的形成改变了原有的地层平衡，产生大量的采动裂隙，地下水随采动裂隙进入采掘空间，受煤层及人为影响形成地下水污染，这类水体经抽出后，往往不经过处理就排入地表，对地表水环境构成威胁。其次，煤矿开采必然会用到大量的木材，从客观条件上助涨了滥砍滥伐现象的发展，另一方面开采导致地下水水位的下降也严重影响了矿区地表植被的生长状况，加之矿区建设等等，是的矿区生态系统平衡被破坏。

1.2固体废弃物污染问题矿区固体废弃物主要包括煤矿开采过程中巷道掘进的废石、贫矿、选矿后排出的尾矿或其他废渣等。这些堆积场地一般物质杂乱、质地松散、入渗速率高、保水能力差，即使经过人工堆垫处理形成土场，也较难被利用。特别是一些尾矿废弃地，由于尾矿数量庞大且含有大量难处理的有毒有害成分，经雨水等淋溶之后，包括Cu、Pb、Zn等重金属以及多环芳烃等有机污染物随之流出，污染矿区周边地下水及土壤。尾矿经风化后会形成松散的细小颗粒，导致矿山泥石流发生；同时，随风飘起的细小颗粒会造成周围环境受体产生呼吸道疾病。此外，尾矿尤其是煤矸石山本身就可能发生自燃或爆炸，危害环境和人类安全。

1.3采煤塌陷问题煤矿开采会形成大量的采煤塌陷区，其形成一方面造成耕地面积减小，另一方面会引起一系列的地质环境问题。采煤塌陷使原有地面标高降低、形成地表移动盆地、产生地裂缝、改变土壤结构等，特别是在一些地下水水位较高的平原地区，大量塌陷区常年积水，形成塌陷湿地，使土地丧失原本的功能。一般来说，根据地面沉降的剧烈程度可将塌陷区分为浅层塌陷地、中度塌陷地和深度塌陷地三种。塌陷区的形成严重影响矿区的生态环境，是的原有的水文地质条件发生改变，加剧水土流失、土壤贫化等问题的产生和发展。同时，塌陷形成的积水区，由于水体受到原有土壤环境的影响，土壤氮等营养元素的循环条件发生改变，增加了水体产生富营养化的可能性。

2煤矿开采诱发环境问题的治理措施

2.1合理规划，保护水资源主要通过控制矿井水排放量和防治开采对水资源的污染两个方面进行合理规划，从而对矿区及周边水资源进行有效保护。首先，应当通过合理的布置输水系统，节约用水，对现有水体进行合理利用，实行排供结合的优化管理措施，从总量上减少矿井水的排放。同时，在煤矿开采规划和防护方案设计的过程中，应当合理的预留保护煤柱，保护相关井泉，防止因矿井突水造成的地下水资源大量外排。其次，从煤矿生产的各个环节入手，根据井下污水的排放特点，合理布设排污点，尽量控制生产过程对地下水资源造成的污染，从源头上减少污染源的产生；通过科学的监测手段对开采区域的水资源量和水质变化进行监测，为开采过程中的水资源保护提供依据；针对已经污染的矿井水，经过污水处理后再进行排放，防治污染地表水体；对选矿等产生的废水，尽量经过处理进行综合利用，可用于选煤补充水，或用于绿化及井下消防。

2.2固体废弃物综合利用煤矿固体废弃物主要为掘进等的矸石以及洗选等排出的尾矿，占用大量的土地资源，并且对环境造成污染，在处理过程中可以考虑对其进行综合利用，实现环境和经济效益的较大化。首先根据资源利用较大化的原则，对尾矿进行进一步的加工，回收贵重矿产元素，改进洗选技术并结合一定的工艺，将尾矿中的难选煤、黄铁矿、稀有微量元素等回收进行利用。其次，可以将矸石、尾矿等作为二次资源，变废为宝，研究表明，我国煤矸石发热量在3347.2~8336kJ/kg[15]，一般可以将这部分热能进行转化利用，如将产热量较高的煤矸石粉碎后掺入煤中进行焚烧发电；此外，利用煤矸石本身的可塑性、烧结性等等，经处理后可以用来制砖、烧水泥、生产陶粒或者合成其它产品。目前，一些矿区利用废石和尾矿填充井下采空区或煤矿塌陷区，一方面节省了其它填充材料；一方面对废弃物进行利用，减少了土地占用，取得了较好的效果。

2.3采煤塌陷地综合治理根据采煤塌陷的形成原因以及特征，主要从预防、减少塌陷以及塌陷后的生态治理两个方面对采煤塌陷地进行综合治理。采煤塌陷地的形成将导致地面标高降低、耕地面积减小、土壤结构改变等一系列的地质环境问题，对社会、环境带来严重的影响，因此，在煤炭开采过程中应当采取合理有效的措施控制采煤塌陷地的形成。鼓励煤炭开采单位自主创新，研究采取先进的采煤技术及工艺流程，如矸石井下直接回填等。从而减少矿区地表塌陷范围及塌陷程度，一方面减少了土地破坏，一方面降低了地表塌陷的治理成本。根据采煤塌陷地类型的不同，对矿区已经形成的塌陷地，其综合治理方法也有所差别。对于浅层采煤塌陷地，根据矿区地形采取不同治理措施，对于丘陵地区，可以适当采用“削高填凹”的方法，结合施肥等治理措施，以恢复土地耕种；对于平原地区，可以采用“挖深垫浅”的治理方法，将挖塘和造地结合起来，排出地表积水的同时恢复区域大面积耕地，达到土地的充分利用；此外，还可以利用矸石等填充，表层覆土后进行绿化改造。中度塌陷区往往存在季节性积水的区域，其治理过程相对复杂，一般以渔、耕结合的方式，实现环境、经济的协同发展。对于一些深度的塌陷区，往往既存在季节性积水区，又存在非季节性积水区，此类塌陷区往往采用多种方法综合治理，将非季节性积水区进行改造，形成人工湿地，利用水体自净能力稳定矿区污水，发展渔业产业，在周边建设改造，形成绿化景区等等，作为第三产业发展旅游及服务业。一方面调节区域微气候，改善了矿区生态环境，一方面为人们提供休闲娱乐的场所。目前，该类型的处理措施已经在多地发展起来。

3结论

煤矿开采为我国带来经济发展的同时也对自燃环境造成了危害，而这些危害的治理往往是一个复杂而缓慢的过程，因此，我们一方面要注重煤炭资源的合理开发与高效利用，另一方面又要注重对自然环境的保护，坚持预防为主的原则，综合治理矿区生态环境，实现经济、社会、环境的和谐发展。目前我国在矿区环境问题的治理上已经取得一定成绩，但仍需要进一步的提高：(1)鼓励企业自主创新，运用先进的技术手段以及设备，较大限度的减小煤矿开采对生态环境的破坏，预防重大污染事故的发生。(2)规范并健全矿区环境保护的法律法规，制定矿区环境治理相关标准，结合不同矿区特点制定经济合理的治理措施。

作者：汪小龙成杰单位：山西东桉煤业有限公司中国矿业大学环境与测绘学院

煤矿开采论文:煤矿开采领域机电一体化论文

（一）机电一体化技术在采煤机中的应用和发展

（1）牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力，同时，在采煤机下滑过程中可实现发电制动；（2）能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大，而且牵引电动机轴端安装了制动器，从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑，可用于倾角为40—50°的煤层开采；（3）运行性高，使用寿命长；（4）反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数，以防采煤机超数运行，控制方便；（5）重量小，结构简单，能量转换效率高；（6）能轻易实现遥控，牵引实现无级调速；（7）电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面，可以提供操作步骤的提示，实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数，使得易于操作，工作效率高；（8）相较于液压牵引采煤机，电牵引采煤机的节能降耗特性好，在环保方面具有优势。近年来，通过我国机电一体化技术的不断提高，电牵引采煤机正逐步走向成熟，为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。

（二）机电一体化技术在提升机中的应用和发展

当前，煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平较高的设备就是全数字化交流提升机，提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例，其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体，较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平，使得设备安全高效；全数字化交流提升机高度适当，采取总线方式，简化电气安装的工作；全数字化提升机具有完整的诊断设施，可以实现自我诊断，还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能；设备硬件在兼容性方面较为完善，可以进行软件控制，如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间，我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机，而且实现国产化，核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作性和性高，很符合当代煤矿生产的发展需求，目前已成为了各煤矿企业的机型。

（三）机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展

目前，现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和性高和易于实现自动化，已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此，将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来，我国在带式输送机核心上都有了很大提高，也研发出了新的产品。目前，我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统，特别是机电一体化的CST可控软启动装置，可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动，它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点，解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题，但是，由于动态分析、启动延迟等技术的限制，我国带式输送机一般为3点驱动，限制了输送机的长度和运量。而且，输送机的在线监控功能、性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距，还需要进行深入的研究。

（四）机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展

煤矿开采过程中，最为常见的支护设备就是液压支架，其稳定性和性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展，液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高，且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合，可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架，从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来，TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测度高、稳定性和性强，适用范围广，使用方便的特点，可以进行钢丝绳的损伤检测，不但效率高，而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来，我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究，并且根据我国国情，利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看，其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。

（五）结语

综上所述，机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广，有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障，对减轻煤矿工人的劳动强度，具有重要的现实意义和发展潜力。因此，将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合，坚持以人为本的原则，不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究，对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。

作者：赵铁军 单位：中国平煤神马集团梨园矿

煤矿开采论文:煤矿开采企业安全生产论文

一、煤矿开采企业安全生产管理体系的运行

煤矿开采安全管理体系的运行，要充分考虑到煤矿开采中的人员安全、环境保护、机械维护、管理工作等问题，从而对煤矿开采的整个过程进行全程优化，合理地利用现有的人力、物力资源，并结合煤矿中的具体环境，让煤矿开采方式达到。同时，煤矿开采企业安全生产管理体系的运行，也离不开政府的监督和指导，只有企业、政府两方面相互配合，才能真正实现煤矿开采的安全管理。

二、构建煤矿开采企业安全生产管理体系的必要措施

(一)保障人身安全的有效措施。为了保障煤矿开采企业中每一位成员的人身安全，一定要强化安全生产观念。企业有责任对所有的员工进行合理、到位的煤矿开采方面的安全思想、安全知识的教育，使企业的职工能够意识到安全生产的重要性，明确企业、政府对安全生产的要求和规定，从根本意识上提高警惕，防止危险事件的发生。要想真正的实现安全管理，仅仅靠提高职工的安全意识是不够的，还要对职工进行安全知识和技能的培训。企业应当建立一个专门的培训部门，对于新职工进行岗前培训，对于老职工进行定期的培训和演练，并且针对不同员工所从事的具体工作的不同、员工的自身素质的差异进行区别性培训，从而有效地提高职工们的整体安全生产能力，做到在生产过程中保障自身和他人的安全。

(二)保障机器安全的有效措施。在煤矿开采中，所使用的一般都是大型的机械设备，这些设备一旦出现问题，不但会影响到煤矿开采的进度，还有可能造成破坏性的后果，为煤矿开采企业带来重大损失。因此，要加强对于机械安全的管理。一是在选用一些煤矿开采设备的时候，要充分考虑煤矿周围的具体环境，考察机械设备能否在这种环境中运行，采用哪种设备更能节约时间和人力。二是在煤矿开采的过程中，要注意设备的更新和维修。要分配专门的机械管理人员，对机械进行检查，一旦发现问题，立即处理，并及时对陈旧的设备进行更新，通过使用先进、安全的设备来保障煤矿开采的顺利进行。

(三)保障环境安全的有效措施。保障环境安全，一般要做到以下几点:及时，要保障矿井及周围环境中的气体环境安全。在煤矿中，往往含有大量的瓦斯，这种气体既是一种清洁高效的能源，也是一种对大气有着极大危害的污染性气体，并且由于其具有毒性和易燃性，就必须在进行煤矿开采时，做好对瓦斯气体的处理，避免其污染环境或造成火灾、爆炸等危险事件。第二，要保障矿井周围土地资源环境安全。在煤矿开采的过程中，难免会对周围的土地造成破坏，在开采完煤矿之后，地表或者地下矿井中将会形成采空区，容易发生坍塌等事故，在煤矿开采的过程中，要注意对采空区进行及时的填充，保护好土地环境。第三，要保障水资源环境安全。在煤矿开采过程中，有可能会导致水资源的流失和污染，也有可能会因处理不当而遭受水灾。因此，要加强对煤矿开采中水资源的管理，保护好水资源，同时，也要避免水文事故的发生。

(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤矿开采企业的安全管理，就要不断的对管理方式进行创新。在对煤矿开采管理工作进行长期的总结之后，不难看出，管理工作从来不是独立存在的，而是与煤矿开采过程中的人员、环境和机器等各种要素相互影响、相互作用的。因此，在对煤矿开采安全生产进行管理的过程中，就要考虑多个因素对生产过程所带来的影响，从根本上排除危险，为煤矿开采提供一种强有力的管理手段。二是要加强对煤矿开采的监督力度。建立起一个安全监督部门，对煤矿开采中人员的操作、机械设备的安全、对环境的影响以及管理工作进行严格的监督，并将煤矿开采中的各个要素紧密地联系在一起，加强整体性监督，防止在煤矿开采过程中发生意外事故。

三、结语

在我国的煤矿开采生产中，依旧还存在不少的问题，这些问题，都必须通过一种有效的管理手段来解决。煤矿开采安全生产管理体系的构建，有效地解决了我国煤矿开采企业中的安全管理问题。通过对这种管理体系不断地优化，加强对煤矿开采企业中各个部门及开采过程中的各种要素、各个环节的管理，实现煤矿开采的整体安全作业。只有这样，才能够让我国的煤矿开采企业不断地朝着安全、高效、环保的方向发展，实现煤矿开采的经济效益、社会效益和环境效益，为我国煤炭能源的开采发挥更有利的作用。

作者：王孝宾

煤矿开采论文:煤矿开采网络技术论文

一、煤矿开采的经济价值

有关科学家的分析，它在市场上的价值非常的昂高，储量超过一亿吨的煤矿估计值能超过2000亿元。它有着损益。首先从损害上分析：煤矿开采在项目开始实施时，会对环境造成一定的影响，从而引起一些空气质量和自然圈子标值的变化。所以，对于这些指标值的计算，就必须要采用科学的方法。其次，从煤矿开采的收益上分析，经科学家的推论和研究，总结出了一个公式：∑(CI—CO)t(I+r)/1=o，其中t=0.1.2.3….n。CI表示现金流入量，CO表示现金流出量，(CI—CO)t表示项目在第t年的尽现金流量，t=0表示项目开始运行的时间点，n表示项目计算期，其具体计算可通过内插法求，公式为：r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2]，其中r1表示当净现值为接近于零的正值的折现率，r2表示当净现值为接近于零的负值时的折现率，NPV1表示低折现率时净现值的正值，NPV2表示采用高折现率时净现值的负值，其中r1与r2之间不应超过百分之二。从上面几个公式总结出，煤矿的开采对于现在社会的经济价值能够达到一个前所未有的前景。

二、煤矿开采的安全设施

做任何事情必须考虑的前提因素就是人的安全，所以，在开采煤矿的时候，在安全方面就是尤为重要的。(1)根据《煤炭法》，《矿山安全法》和《煤矿安全监察条例》制定本规程；(2)在中华人民共和国领域从事煤矿生产等活动，必须要遵守以上规程；(3)煤矿企业必须建立并健全各级领导安全生产责任制，法规，规章，规程，标准和技术规范；(4)在开采煤矿使用的机械样品中，必须设置安全机构；(5)煤矿企业必须支持群众安全监督组织等活动，发挥职工群众安全监督作用；(6)煤矿对于作业人员进行安全培训，开采煤矿要实时的注意安全问题，遵守好国家及其企业所制定的安全规章制度，不经培训，不得上岗；(7)煤矿企业在即将开采的时候，要对作业人员再次强调下井时应该注意的细节，人们往往就是不注意一些细节而导致悲剧性的发生。

三、网络技术对于煤矿开采的应用

1.计算机网络的建设与改造当前的网络状态是省级与下属部分企业的广域网，而省辖市网络没有有效的连接进来，网络本身是个大体结构，所以，要应用网络的结构把各省级，各省级所属的下属企业和省辖市网络连接起来，对网络进行省级和优化。可以运用网络计算机解决煤矿开采的安全问题，它可以随时的提供地理位置信息，并且能够的进行对地图的缩小，放大，找查，漫游，全图，测距，鹰眼图层设置等常规的地图操作功能，同时，还负责实现各种模拟量，开关量的图形，数据等实时信息的显示。数据库服务器主要存储全部的非地图数据，包括设备数据，环境数据，管理数据等实时信息，同时，数据库服务器还要提供相应的统计，查询等功能的具体数据来源。所有数据在计算机网络保护下不会丢失，而且存储量非常大，找查也方便，也能快速从一个地方传递到另外一个地方。无需人力，稳定快捷，且不会在传送途中丢失。2.计算机的分区管理计算机可以实现内外网逻辑隔离的同时，满足外界通过身份验证访问内部网络的业务需要，从管理的角度可以将煤矿安全监控网络化分为两个部分。3.计算机对煤矿工资的便捷分配从经济的角度出发，开采煤矿需要大量的机械工具和作业人员，进而使其需要一个较大资金量的流程，如果认为会比较的繁琐，计算机不仅仅能够快速的计算出每一位作业人员和机械设备所需要的资金，还能够无误的保存在计算机的硬盘上面，方面快捷的查询流出的资金和资金的分配量的大小，更能够为其他工作人员解决他们对于资金上的疑问，避免一些不必要的麻烦。4.计算机对煤矿结构的客观分析由于地理条件和一些外界条件的限制，煤矿开采必须在一个稳定而又安全的基础上才能够进行作业。通过网络技术的提升，能够无误的查询哪些地方有煤矿，哪些地方能够开采到品质的煤矿，煤矿地区周边环境的影响大小，煤矿开采需要深入在地面下，所以，必须对于其中土壤和石层进行的判断，计算出其中承重能力的大小，抗震动幅度的大小等安全因素。5.计算机对煤矿开采地质工程的管理开采煤矿的准备十分的复杂，对于煤矿开采要知道地理性质：大陆按照高层特征，可以分为高山，丘陵，平原，高原，盆地和洼地等地形单元，其中，低于海波1000m的平原，丘陵，盆地面积较大，陆地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或线形展布的山系。其中，海波在500-1000m的成为低山，1000-3500m的成为中山，大于3500m的成为高山。陆地上还有被山系所分隔，表面稍有起伏，内部相对较差，一般不超过数十米的平原和高原，他们面积较广。海拔高程在600m以上，表面较为平坦或略有起伏的广阔地区成为高原。此外尚有四周为山系或高原限制的低地，因其外形似盆而成为盆地，介于山地和平原之间的高低不平，连绵不断的低矮浑圆的小山丘地称为丘陵。大陆上有众多的河流组成的水系和湖泊，是地球表面的重要特征。通过计算机网络能的探测煤矿的地理位置及其开采工程措施：矿井地质结构按其规模的大小对生产的影响程度，可分为大，中，小三种类型。大型构造是指决定井田边界的大型断层，这类结构在勘探阶段通过计算机网络技术查明；中性构造是指分布在井田范围内，影响水平，采取划分和巷道布置的次一级构造，它对煤矿生产影响极大，是矿井地质工作的重点；小型构造是指那些在巷道或工作面中比较容易查明全貌的更次一级断层。大，中，小三种类型地质构造之间存在着密切关联，大型构造控制中，小型构造，小型构造反映大中型构造。因此，在工作中应该把大，中，小型构造的研究有机地结合起来。计算机网络技术能的分析底层表层，中层，底层的结构，不需用大量的劳力去一层层的翻出，只需计算机和专业的一些勘探地质设备的结合就能探测出哪些地质能开采煤矿。有些地质存在着断层，而断层对开采煤矿有影响；响砖眼的爆破效果：当岩石中节理发育时，炮眼方向如与主要节理组平行，会在爆破的时候沿裂缝面漏气，爆破效果大大降低：影响开采效率；在回采高变质和地变质煤层时，根据节理面的方向和发育程度，合理布置回采工作面，可以提高生产效率；影响顶板控制方法：煤层顶板岩石节理发育时，工作面顶板支护一般不能用顶柱，应该采用顶梁，并且顶梁不能平行主要裂缝组方向，应与主要裂缝组有一定的交角，以防止顶板沿裂缝面冒落。这些负面的影响就可以通过计算机网络技术提前控制好，并能的度好尺寸，能到0.00毫米。

四、总结

综上所述，通过本人对煤矿采集在计算机网络方面的应用上的一些简单讨论和煤矿采集的安全措施，使人们知道了煤矿的开采需要地质条件的允许，煤矿开采有着很大的风险，所以，在开采煤矿的时候，要充分的做好准备。通过网络技术来探测煤矿采集的地质条件，通过计算机网络技术来提前拟定一个施工工程技术，通过网络计算机技术来做好必要的安全措施，让煤矿的开采更具有经济价值和更多的资金流入。随着网络不断的发展，煤矿在网络计算机方面会有更高更亮的发展前途。网络的普遍性和科学性，改善了许多人们的生活观，现在网络技术可以达到在无人的条件下也能让机械工具正常运转，在开采煤矿个机械工具中，网络技术可以让作业员们更轻松，做事情也能达到事半功倍的效果。网络技术造福人类，推进整个国家的发展。由于本人的知识水平有限，因此，本文如有不到之处，还望不吝指正。

作者：李晓丽 单位：中煤科工集团常州研究院有限公司

煤矿开采论文:煤矿开采的机电一体化论文

（一）机电一体化技术在采煤机中的应用和发展。

机电一体化技术在采煤机的应用的典型实例之一就是电牵引采煤机。相比于传统的液压牵引采煤机，其具备的优势和特点如下所述：（1）牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力，同时，在采煤机下滑过程中可实现发电制动；（2）能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大，而且牵引电动机轴端安装了制动器，从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑，可用于倾角为40—50°的煤层开采；（3）运行性高，使用寿命长；（4）反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数，以防采煤机超数运行，控制方便；（5）重量小，结构简单，能量转换效率高；（6）能轻易实现遥控，牵引实现无级调速；（7）电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面，可以提供操作步骤的提示，实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数，使得易于操作，工作效率高；（8）相较于液压牵引采煤机，电牵引采煤机的节能降耗特性好，在环保方面具有优势。近年来，通过我国机电一体化技术的不断提高，电牵引采煤机正逐步走向成熟，为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。

（二）机电一体化技术在提升机中的应用和发展。

当前，煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平较高的设备就是全数字化交流提升机，提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例，其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体，较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平，使得设备安全高效；全数字化交流提升机高度适当，采取总线方式，简化电气安装的工作；全数字化提升机具有完整的诊断设施，可以实现自我诊断，还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能；设备硬件在兼容性方面较为完善，可以进行软件控制，如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间，我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机，而且实现国产化，核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作性和性高，很符合当代煤矿生产的发展需求，目前已成为了各煤矿企业的机型。

（三）机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展。

目前，现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和性高和易于实现自动化，已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此，将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来，我国在带式输送机核心上都有了很大提高，也研发出了新的产品。目前，我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统，特别是机电一体化的CST可控软启动装置，可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动，它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点，解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题，但是，由于动态分析、启动延迟等技术的限制，我国带式输送机一般为3点驱动，限制了输送机的长度和运量。而且，输送机的在线监控功能、性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距，还需要进行深入的研究。

（四）机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展。

煤矿开采过程中，最为常见的支护设备就是液压支架，其稳定性和性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展，液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高，且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合，可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架，从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来，TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测度高、稳定性和性强，适用范围广，使用方便的特点，可以进行钢丝绳的损伤检测，不但效率高，而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来，我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究，并且根据我国国情，利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看，其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。结语：综上所述，机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广，有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障，对减轻煤矿工人的劳动强度，具有重要的现实意义和发展潜力。因此，将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合，坚持以人为本的原则，不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究，对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。

作者：赵铁军单位：中国平煤神马集团梨园矿

煤矿开采论文:合盛煤矿开采水环境论文

1合盛矿井开采对水环境的影响分析

1.1含水层破坏情况在采煤过程中，由于矿井水的疏排，会对地下水位造成下降影响，形成以开采水平为基准的地下水位降落面，进而形成以采区为中心，含水层影响半径为半径的降落漏斗。由于合盛煤矿开采煤层位于山西组石灰岩岩溶裂隙含水层内，煤矿开采过程中矿井水疏排直接影响石炭—二叠系碎屑岩裂隙含水层。而煤矿开采后会在顶板岩层形成一定高度的冒落带、裂缝带和缓慢下沉带，所形成的导水裂缝带高度波及到煤层上部含水层时，就成为含水层对矿井充水的通道。依据井田内钻孔资料，按照有关计算煤层导水裂缝发育高度公式。2#、4#煤层顶板属中硬顶板，开采形成的较大导水裂缝带高度分别为37.71m、52.43m，考虑到两煤层间距为10m，且2#、4#煤主要充水含水层为其上覆砂岩裂隙含水层，根据开采煤层所在地层位置，以及煤层顶板发生垮落，2#、4#煤层形成的导水裂缝带均能沟通其含水层(或上一层可采煤层开采形成的采空区积水)，对煤层上覆的太原组K2～K5灰岩含水层以及山西组的K7、K8砂岩含水层进行破坏。但正常情况下本井田开采导水裂缝带不会直通地表。

1.2地表破坏情况为进一步分析开采后对煤层顶板的影响，根据采煤塌陷区土地破坏性等级划分表分析可知:1)2#煤开采后，井田大部分面积地表将受到重度—极轻度破坏，但是在井田的西南角，地表将受到重度破坏。2)4#煤开采后，井田内东北及东南角地表受到极轻微的破坏，其它地段地表将受到重度—极轻度破坏，但在井田西南角地表有受到重度破坏。采煤引起地表塌陷将改变地表的形态和河道的坡度，对河道周围的汇水条件造成一定程度的影响，同时由于沉陷盆地的边缘有地表裂缝产生，会引起地表水下渗，因此，地表沉陷除了对井田内河流汇水条件有影响外，还将会影响地表水资源量。

2矿井开采防治水措施

1)井田及周边煤矿采空区均有积水，对合盛矿井的开采有很大的威胁，在开采时一定要加强“探放水”工作，遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止采掘，撤离人员，并向调度室等管理部门汇报。2)在开采断层、陷落柱附近煤层时，一定要注意构造导水，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，钻进时发现煤岩松软，片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，顶钻等异常时，必须停止钻进，且不得拔出钻杆，立即向有关领导汇报，以杜绝突发的水灾事故的发生。3)经常了解周边矿井的采掘动向，做好周边矿井采空区范围的调查工作，相邻矿井之间矿界处应留有足够的矿界保安煤柱，严禁越界开采，防止发生连锁透水事故。定期维护好各型水泵的排水管路、阀门及排水用的配电设备，保障井下水流及时畅通地排出地面，在雨季前组织检修，并对全部主排水泵进行联合排水试验，定期清理井底水仓、水沟的淤泥。4)据煤矿开采对奥陶系灰岩岩溶水含水层的影响分析，在对断层等合理留设安全煤柱后，煤矿开采不会破坏奥灰水，对区域奥灰水水量影响很小。因此正常的煤矿开采对井田及周边村庄供水基本没有影响。

3结论及建议

1)坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，在F1断层附近一带禁止采煤，可以保护郭庄泉域岩溶地下水不受破坏。2)矿井应查清井田内带压开采条件，禁止采用降压排水进行采煤。制定带压开采条件下，防治奥灰水突水的应急预案。3)全井田范围共有多个村庄，由于矿坑排水将破坏井田内大部分水资源量，为了防止采煤对当地居民的正常生活造成影响，应及时解决当地居民的正常生活用水。4)应强化地下水监测工作，建立地下水动态观测系统，制定防水治水措施，确保矿井安全生产。

作者：王飞单位：保利能源控股有限公司山西保利合盛煤业有限公司

煤矿开采论文:煤矿开采论文：通信在煤矿中的适用性透析

作者：杨月辉单位：河北能源职业技术学院

能够在最短的时间内完成工作任务，提高工作效率，获得较高的利润，真正实现低投入、高收入的经济发展目标。提高运作安全，保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其较大的优势就是提高了采矿工作的安全性；能够保障工作现场和外界密切的联系，能够在及时时间互通有无，保障工人的人身安全。提高领导效率，优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控，领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度，了解工作状况，及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术，煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导，加快提高了领导层次的管理水平，真正实现管理一体化，帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。保障作业质量，实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络；应用传感器技术可以探测到矿井内的瓦斯体积分数；利用类似波导的物质进行探测，可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑，无线通信技术推广之后，煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。

无线通信技术存在的不足和改进措施

（1）操作不规范，技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人，对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程，而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢，学习不，也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、的电脑技术培训，保障无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程，从各个角度考虑通信设备的持续运行。（2）技术发展不完善，通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟，覆盖面越来越广泛，但依然存在着局限性，受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响，无线信号会受到不同程度的干扰，从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处，一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究，促进无线通信技术的发展；另一方面，煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具，尽量保障通信质量。（3）人工无线监控相配合，实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用，无线通信技术的使用可以使监控管理更方便，但是也不是万无一失，不能够面面俱到，一旦出现网络故障，监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此，要把人为监控和无线监控两者结合起来，添漏补缺，保障信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测，可以及时发现通信设备的故障问题，创造良好的无线通信规划技术。

煤矿开采技术的革新趋势

（1）自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术，如：美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能，对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时，利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺，对原始煤矿资源进行筛选，选择适合生产需求的控制技术。（2）导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作，早期传统的方法是有线测量，增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法，同时实现了数据信息的无线传输，随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。（3）智能开采技术。目前，发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产，且利用计算机网络实现数据的自动化传输，一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的核心技术在于分布式传感器，把传感器与微处理器组合起来，在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心，其信息传递流程。（4）数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术，其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行，根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式，不仅方便了企业的油井开采作业，对油井产量分析起到了辅助作用。

结论

总之，无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶，其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业，在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产，同时采用先进的通信技术辅助作业；要结合煤矿开采的具体情况，充分利用无线通信技术的发展优势，最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。

煤矿开采论文:煤矿开采沉陷防治技术研究论文

摘要：本文针对煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响，并以减轻危害程度为目标，根据各个矿区应合理的应用采矿方法和工艺，来防治和控制开采沉陷。

关键字：开采沉陷土地复垦沉陷控制

山西是煤炭大省，煤炭的开发为山西经济快速持续发展提供了基本保障，然而煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏日益突出，开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水，农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等，这都是开采引起的岩层移动，是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源，有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路。随着煤炭形式的好转，各集团公司都加大了环境的防治和治理，对煤炭事业来说，功在当代，利在千秋。

一.沉陷的防治技术途径

沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。

1.1.1全部充填开采

在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，使顶板岩层仅产生少量下沉，以减少地表的下沉和变形，达到保护地面建、构筑物或农田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。

1.1.2条带开采

根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护。但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。

1.1.3覆岩离层带充填

根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。但该技术难度大，再近一步研究。

1.1.4限厚开采

根据矿区地形、水文地质条件和建、构筑物抗变形能力，以不产生地表积水和满足建筑物所要求的保护等级为依据，确定可开采的煤层厚度，开采是仅回采这一厚度的煤，其余各煤层均不开采，以实现减少下沉保护地面建、构筑物及土地的目的。但该技术采出率低，仅在薄煤层中应用有一定的使用价值。

1.1.5协调开采

厚煤层分层开采时，合理设计各工作面的开采间距，相互位置与开采顺序，使开采一个煤层（工作面）所产生的地表变形和开采另一个煤层（工作面）所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分，以减少采动引起的地表变形，保护地面建、构筑物。但该技术要保持一定的错距，因此组织生产难度较大。我国尚未开展这种工业性实验。

1.1.6“采-注-采“三步法开采

充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用，应用荷载置换的原理，进行小条带开采-注浆充填固结采空区-剩余条带开采的三步法开采，有效的对岩层移动和地表沉陷的控制，解决了大面积开采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率，保护了地面建、构筑物，但也存在工艺复杂，成本较大等缺点。

二.土地复垦技术

2.2.1煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦

（1）地下开采产生的大量煤矸石运到地表排放，既占地有污染环境。利用煤矸石作为充填材料，即可使采煤破坏的土地得到恢复，又能减少矸石的额占地。转

（2）利用电厂的废弃物--粉煤灰充填沉陷区复垦土地，可以化两害（沉陷区、粉煤灰）为三利（电厂、煤矿、农民三放面有利）。

2.2.2平地和修建梯田复垦

对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带，可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用。梯田的水平宽度和梯坎高度，应根据地面坡度抖缓、土层薄厚、工程量大小、作物种类、耕种机械化程度综合考虑确定，田间坡度的大小和坡向，应根据原始坡度的大小、有无灌溉条件、复垦土地用途来决定。

2.2.3输排法复垦

开挖排水渠道，将沉陷区浅积水引入河流、湖泊、坑塘、水库等，作为蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕种。

2.2.4深挖垫浅复垦

运用人工或机械方法，将局部积水或季节性积水沉陷区下沉大区域挖深，适合养鱼、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填开采沉陷较小的地区，使其成为可种植的耕地。

2.2.5积水区综合利用技术

对地面大面积积水和积水深度很大的沉陷区，科学的综合利用，发展网箱养鱼、围栏养鱼、蓄洪作灌溉水源、建造水上公园等。

2.2.6固体微生物复垦技术

煤矸石添加适量微生物活化剂，经过一个植物生长期（约6个月）就可建立起稳固的植物生长层，形成熟化的土壤。

三.结束语

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因，有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法，近年在山东有些矿区正在做膏体充填的实验，这种方法可使采场没有或减少垮落带，能更好的减少地表下沉。但它的技术含量很大，输送倍线大，管路易阻塞，如果成功那将是煤矿开采的一次技术革命。

开采沉陷对土地资源的影响和破坏是难以避免的，所以各个煤矿应该应用根据自己的实际情况和条件合理应用防止和控制开采沉陷技术和土地复垦技术，矿区生态复垦技术等多学科知识，对地表塌陷进行综合治理和开发利用，才能更好地保护地表、矿区的环境、农民的利益。

煤矿开采论文:煤矿开采使用综合机械

摘要:阐述了综合机械化和电气自动化技术在煤矿开采上的应用,利用自动化控制技术,发挥机电一体化作用,建设高产高效矿井,对实现高产高效现代化煤矿具有重大意义。

关键词:煤矿机电综合机械化电气自动化

0引言

在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此,要尽量选用先进的采煤工艺,从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全程度和自动化程度,较大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

1综合机械化采煤技术的应用

目前世界上的采煤工艺是综合机械化采煤,简称为“综采”,综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化,减少了中间人力参与的环节,提高了劳动效率。

1.1装备特点煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产,实现工作面高产高效,达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标,其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采设备及矿井生产系统的性,减少工作面辅助工序的影响时间。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效,也是今后采煤机械化的发展方向,其装备的主要特点是:设备能力大。大功率(>800kW)电牵引采煤机的小时生产能力在1000~1200t以上,运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500~2000t以上;自动化程度高,实现了机电一体化;为了适应采煤机快速割煤的要求,采煤机具备自动调高等功能;液压支架采用电液控制,能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制;设备性能好、性高。

1.2综合机械化采煤工艺长壁综采是巴兰布矿近10年来利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼,通风系统完善良好。一般来说,加大综采工作面的长度,增加采煤机割一刀的煤量,相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间,因此能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度,一般以工作面日产量较高或吨煤成本低为准则,制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。增加工作面的推进长度是减少工作面搬家次数最有效的方法。制约工作面走向长度增加的主要因素是回采巷道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及采场的地质构造。

短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井,以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。

短长壁综采是在已掘巷道巷柱式开发区内布置长壁工作面,并用综采成套设备回采煤柱的新式采煤法。印度巴兰布矿购置了中国综采成套设备,在63L短长壁综采工作面进行了试验。试验期间,65d采出煤炭102415t,平均日产1300t,较高日产达2000t,工效和采出率均有大幅提高。实践证明,短长壁综采在印度有广阔的推广前景,对中国中小型煤矿由巷柱式开采改为长壁综采也具有借鉴价值。

综采工作面放顶煤开采的生产过程是:工作面采煤机先截煤、移煤和推移输送机等工序;进行2~3刀后暂停截煤,依次分段打开支架上放煤窗口放顶煤,出现矸石时,立即关闭放煤窗口;直到工作面全长顶煤放完为止,即完成一次放煤的生产过程。顶煤放完后,综采工作面便可继续向前推进。

随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采,原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭,可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来,薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。在我国煤矿中,薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大,在已探明的矿区中,有84%的矿区有薄煤层,储量约620亿t,占总储量的17.5%。由于在开采技术上薄煤层属于难采煤层,机械化水平一直比较低,在开采煤层中产量比例小。在薄煤层中,由于受煤层薄、人员活动空间小等限制,在采煤方法的选择上是一个难题。传统的采煤工艺通常采用工作面打眼放炮落煤方法,该种开采方法产量低、安全性差。要提高单产水平和工作面效率,实现矿井安全高效开采,必须采用综合机械化开采。扩大综采的应用范围,提高综采的经济效益,实现煤矿生产的高产高效,是煤炭工业科技发展的一项重要目标,同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。

2电气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放顶煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在2年内结合各矿特点尝试及时套液压支架的电液控制系统。

电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等。近期进行项目的调研、选型工作,与科研单位合作在东庞矿实施,重点解决采煤机的工矿在线检测、故障诊断及预报、显示与传输系统、采煤机自动运行控制系统等问题。使综合机械化水平上一个新的台阶。

3结束语

建设高产高效矿井是煤炭企业生存和发展的必由之路,是增强煤炭企业整体竞争力和可持续发展的基本途径。综合机械化在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益及社会效益,同时实现了高产高效现代化煤矿。

煤矿开采论文:浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策

一、露天煤矿开采引发的环境问题

(一)对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。

(二)水污染问题

露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

(三)空气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。

(四)环境地质问题

露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。

二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策

(一)土地破坏的防治措施

1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。

2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。

3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。

4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。

(二)空气污染的防治措施

1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。

2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。

3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。

(三)边坡防治措施

1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。

2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。

3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。

5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。

2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。

3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。

4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。

5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。

三、结语

露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。

煤矿开采论文:浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究

论文关键词：煤矿开采；水害防治；团柏煤矿；水文地质；“突水”预测

论文摘要：团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点，提出了团柏煤矿水害分类治理技术，以翔实的资料分析了各种技术的特点，提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。

团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。霍州矿区面积843.22km2，地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。

一、团柏煤矿区域水文地质特点

霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部，该区断裂十分发育，近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割，小断层密集、陷落柱也很发育，水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域，之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉，自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2，主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西，自然对于这一井田，越向东越接近排泄区的部位，奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层，奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的，11号煤平均25m，最薄处仅15m，10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板，为充水含水层，厚2.75～11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次，都是在接近K2时，突水量150～380m3/h。

二、团柏煤矿面临的主要水害

（一）顶板水水害

1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层，但由于该含水层富水性较弱，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源，煤层开采将揭露该含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保障煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，开采过程中影响也相对减少。

（二）煤层底板水水害

底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板低标高为+520m，要回采的2号煤层底板低标高为+475m，而K2太灰含水层水位标高为480m，O2奥灰含水层水位标高为520m左右，因此，1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压，再加上中间有小隔水层的存在，对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象，所以，采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时，必须采取一定的带压开采措施，预防或减少水害事故的发生。

团柏井田生产和废弃小煤窑较多，据不统计有110多个，由于小煤窑边界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。

总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间，为带压开采，且煤层底板有效隔水层厚度很薄，矿井水文地质条件复杂，因此，下组煤开采防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。

三、团柏煤矿开采水害防治措施

在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上，团柏煤矿的水害防治采取以防为主，供、疏、堵相结合的合理方针，重点做好下组煤开采防治水工作。

（一）完善矿井水文地质观测系统

团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作，查清矿区水文地质条件入手，建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下：通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化，可以间接推断各含水层的自然补给条件；提前探测富水区域，做好水文地质预测预报；运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置定位；红外测温法直观了解井下岩层含水状况；超前钻探预测地层水文地质条件；用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看，越向东开采水文地质条件越复杂：奥灰强富水；必须疏干的K2灰岩条件也复杂，水位与奥灰相同，存在奥灰补给通道，水量大（11-0单孔涌水量105m3/h）。因此在中、东部开采下组煤之前，应先进行专门水文地质勘探，勘探主要解决的问题：奥灰富水性；K2疏干水量和受补通道；底板保护性能；安全评价；安全开采技术方法与布局。

（二）发展“突水”预测预报技术

实现突水预测预报的可视化和适时化，推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上，采用综合物探、化探和钻探等到手段，查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”，以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以节约排水费用，保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果，适当加大矿井和采煤工作面的排水能力，以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法，一是钻探。按规范要求探水，有疑必探，先探后采，11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料，凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果，采用井下瞬变电磁法，坑透法配合。物探主要用于11号煤开采，在首采的2～3个工作面中必用。其次，要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离，这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层，利用探水孔对薄弱处进行注浆加固，需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带，底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固，重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。是留设煤柱。导水陷落柱（经探水）留煤柱。断层煤柱留设（是否留和柱宽）按《矿井水文地质规程》公式计算。原则上10号煤10m以上，11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱，此落差以下断层是否留煤柱看具体情况，包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件，并利于发现奥灰涌水的征兆，对11号煤的充水含水层：底灰及贴身石英砂岩含水夹层（统称11号煤底含）进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔，孔间距可作50m考虑，根据降压效果（测压）调整钻孔密度。

（三）完善开采艺术

在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水，应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进，先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保障安全，在采取钻探、物探、化探等综合手段时，应坚持物化探先行，钻探验证的技术方法，以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。

（四）建立强大的抗灾排水能力

这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规较大突水量为1800m3/h，因此除有矿井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式（一级排水），还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。

四、结语

1．团柏煤矿的水害要分类治理，重点治理下组煤水害。

2．团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略，做到安全发展。

煤矿开采论文:论煤矿开采安全管理的重要性

摘要： 煤矿开采的事故发生率高、从业危险性高、要求劳动强度高。因此煤矿安全管理是煤矿开采的根本、效益的保障。本文就煤矿安全管理在煤矿开采过程中的重要性加以探讨分析。

关键词： 煤矿开采；安全管理；煤矿安全管理

0 引言

煤矿安全管理是批煤矿生产过程中的全部安全工作及一系列法制、组织、技术、措施和管理工作，从专业角度包括安全管理的基础工作、生产建设中的动态安全管理及安全信息化工作。近几年来，国家和各级部门召开多次会议，下达一系列关于煤矿安全管理的文件，事实表明这些理论上的工作是起不了太多效果的，安全管理工作需要实践操作到每一个具体企业，每一个煤矿职工身上。

1 我国煤矿安全现状分析

煤矿开采是一项长期而艰巨的工作，近几年来，随着我国煤矿安全监察体系的实行和强化，煤矿安全状况有了很大改观，然整观我国煤矿安全状况，灾害事故仍旧频繁发生，如瓦斯煤尘爆炸、透水事故、冲击地压和顶板灾害事故。我国煤矿95%属于地下作业，地质条件复杂，我国开采装备的不良、科技水平低、自然灾害以及诸多主观原因等因素，是造成了我国当前煤矿安全状况差的现象。随着近年对煤矿的深度及强度上的开采加大，更多的重大动力灾害也随着开采条件的加剧复杂性而日渐频繁。

目前，我国乡镇煤矿安全事故较高，国有地方煤矿次之， 国有重点煤矿低的特点，这种形势是由我国煤矿安全生产管理中存在的以下问题导致的：①当前法律法规不够完善，监察、监督方式方面的不足。比如：现行煤矿安全监察机构人员配置远远不够，监察方式无法实现危险源的动态系统监控，以及大量煤矿事故企业对上面隐瞒不报。②安全观念、煤矿开采生产技术（特别是安全管理技术方面）比较落后，保护意识不强。比如，目前还有1/3以上的乡镇煤矿还采用落后工艺式生产煤炭，使得资源浪费且安全系数低。③缺乏安全科技人才，对职工合理的现场管理及科学的安全指导的不善，增加了煤矿事故机率。④安全投入未合理落实，缺乏安全人才培训与储备。

2 煤矿安全管理的任务、意义与作用

安全管理是指对相关安全决策、计划、组织、协调和控制的进行，是企业管理的重要组成部分，是促进企业管理和经济效益的及时要素。煤矿的安全管理是煤矿生产的根本所在，是职工的效益保障，是煤矿发展的基本前提，其根本任务是预先发现各种危险，加以分析后，在生产过程中得到控制或消除，其目的是保护广大职工的安全与健康，避免各种损失，防止伤亡事故发生，促进生产力和文化的发展。

2.1 防止伤亡事故和职业危害的根本对策 安全管理的缺失或失误，能致使人与物的不安全情况、环境的不安全，这一连串的因素往往也是国内外发生重大事故的基本原因，可见安全管理在企业管理中起决定性作用。要杜绝煤矿开采过程中伤亡事故，必然从安全管理上加以控制，从安全管理、安全技术、劳动卫生方面进行优化，以提高煤矿安全管理的基本水平，以此防止伤亡事故和职业危害。

2.2 执行煤矿安全生产方针的基本保障 经过长期安全生产实践工作经验和教训中，科学总结为十六个字“安全及时、生产第二，预防为主、综合治理”，这也是我国安全生产的根本方针。建立完整的安全管理体系，增强广大职工的自我安全意识和自我防御能力，提高各级领导的安全责任感和自觉性，贯彻“三个代表”的落实，实施对各种事故的防止和职业危害的对策，切实保障煤矿职工的生命财产安全，对企业经济效益的提高和持续稳定发展有着重大意义和作用。

2.3 加强安全技术和劳动卫生的重要前提 搞好安全管理是实现煤矿安全生产工作的根本保障，安全管理涉及在煤矿开采中对安全技术和劳动卫生的利用。安全技术措施

需要科学的决策，包括对尘、火、易爆品、水等的防范处理；劳动卫生包括对尘毒、噪声、有害气体等各种物理和化学危害的防范。煤矿灾害防治水平的提高要改善煤矿的劳动条件，组织安全技术人员采取有效措施，并在开采先进设备，及时发现不安全隐患，是确保科学有效的安全管理的基础工作，是企业管理改善和经济效益提升得到体现的根本。

3 煤矿安全管理常用的方法

在安全管理过程中，对对环境因素的研究、安全措施的思考、安全隐患等措施的解决技巧，归为安全管理方法。基于安全管理中安全工作的重要与复杂的特殊性，可以采用是一些基本方法，但必须随着社会和企业生产的发展而不断创新进步。常用的煤矿安全管理方法包括：安全检查法、安全目标管理法、系统工程管理法、煤矿系统安全预测法、煤矿系统安全评价法。其中应用比较广泛的，为前两种方法。安全检查，又称安全生产检查，是管理技术中一种很实用方法。包括查现场、查隐患、查领导、查制度、查管理、查思想六查。根据煤矿企业的生产特点，通过检查与整改相结合、自查与互查相结合、领导与群众相结合来促进安全管理应用于煤矿企业中。

安全目标管理是一种指导性的管理，在煤矿安全管理中应用较为广泛，是实施全系统、多方位、全过程和全员性的安全管理，是安全管理的目的和集中要求所在。通过工作任务的明确转化，既重视人的作用，又强调工作成果，提高了系统功能，达到降低事故发生率；通过定目标、定方针、排日程、自觉行动与严格检查，实现安全目标值，保障搞好企业安全生产这目的重要策略。

以上两种为煤矿管理中的两种主要方法。根据煤矿安全生产工程的研究内容多、范围广的特点，也需要用到系统工程管理法、煤矿系统安全预测法和煤矿系统安全评价法，从安全痢疾专业技术、安全生产管理技术及人的安全行为方面，对事故原因进行分析研究、对事故制定预防对策等，采取降低危险性的措施，实现系统安全化，从而达到安全生产效益。

4 结论

煤矿安全管理是煤矿企业管理的重要组成部分，基本原理就是研究煤炭生产过程中的自然条件、物的状态、人的行为和管理工作等方面的不安全因素与煤矿开采的矛盾和对立统一的规律，是实现煤矿安全开采及煤矿职工安全与健康的重要保障。对于煤矿开采的安全管理需要把安全预防落到实处，安全管理必然务实，安全开采要强化细节管理，警惕不良习惯灾难，安全工作需要强化闭环管理，但最主要的还是需要从业职工的自觉、自律的学习安全常识、增加安全意识和防范技能、自觉遵章守纪，才能保障煤矿安全管理各环节的安全开采。

煤矿开采论文:小煤矿过界开采违法行为整改措施

一、指导思想

各小煤矿必须将本矿生产现状及越界开采自查自纠情况形成文字材料，连同详细标注越界位置的采掘工程平面图、井上下对照图报区整顿小煤矿越界开采领导小组。坚持有法必依、执法必严、违法必纠的原则，以践行科学发展观为指导。通过治理整顿活动，有效打击小煤矿越界违法行为，规范小煤矿生产活动。建立安全防范体系，联合执法，密切配合，有效防范小煤矿越界开采违法行为的发生，确保我区煤炭行业持续稳定健康发展。

二、整顿对象

全区所有小煤矿。

三、整顿原则

（一）排查。逐矿实测，重点治理。

（二）整顿过程中不停止小煤矿的正常生产活动。

（三）整顿与监督相结合。各部门对小煤矿的日常监督活动正常进行。

（四）查处越界开采违法行为要有始有终。

四、整顿要求

（一）各单位接到通知后。制定本单位整顿小煤矿越界开采实施方案，并严格要求辖区内小煤矿进行自查自纠，主动接受整顿。月日前，对矿业（集团）有限责任公司八宝煤业立井工业广场周边的六个矿山企业责成矿主向区国土资源局执法监察大队做出安全保障，逾期不报者，按有关法律规定进行处罚。

（二）按照国家对煤矿管理的相关规定。由区政府委托的矿山测量专业测绘队进行逐矿实测。采掘工程平面图报区整顿领导小组，作为本次整顿工作的基础图件，要详细标明采空区采动时间、密闭墙位置、已掘进巷道、正在回采工作面等采掘情况。

（三）经确认小煤矿有下列违法行为之一。同时在自查自纠阶段未上报的由区国土资源局依法吊销或注销采矿许可证：

1．不采本矿范围内煤炭资源储量。

2．弄虚作假。

3．伪造地质资料。采取欺骗性手段延续采矿许可证的

4．井筒在批准的矿区范围之外的

（四）经确认小煤矿有下列违法行为之一的由区安监局按有关法律规定依法吊销生产许可证：

1．批准开采范围内的煤炭资源已经枯竭。

2．破坏边界保安煤柱及密闭不合格的

3．在采掘工程平面图上弄虚作假。

4．矿井的数量、坐标与生产许可证批准的数量、坐标不符的

五、主要措施

（一）提高认识。

各单位要加强领导，小煤矿越界开采违法行为治理整顿工作任务重、难度大。高度重视此项工作。

（二）加强小煤矿测绘基础工作

为彻底杜绝违法开采行为奠定良好基础。确保矿图真实。

（三）明确职责分工。

形成综合防范体系。建立部门联动与情况通报制度。

1．区安监局负责小煤矿开采设计审批。核定矿井生产能力，根据可采储量、产量，确定闭坑期限，并将该情况向区国土资源局通报，要及时制止擅自开采保安煤柱行为。发现小煤矿可采储量枯竭，擅自越界开采行为后，需依法查处时应向区国土资源局通报，依据法定职责、法定程序及时制止和处理违法行为。

2．区国土资源局负责确认小煤矿资源储量进行井下实测。对于构成犯罪的要移交司法部门处理。

3．派驻到各煤矿企业的安全员要尽职尽责。由区安监局通报区国土资源局。

4．区国土资源局对通报越界开采小煤矿要及时核查。要及时立案查处，并向区政府汇报。

煤矿开采水害防治

论文关键词：煤矿开采；水害防治；团柏煤矿；水文地质；“突水”预测

论文摘要：团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点，提出了团柏煤矿水害分类治理技术，以翔实的资料分析了各种技术的特点，提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。

团柏井田位于霍州矿区的南部，汾河西侧，地貌形态为中低山区，地形切割强烈，沟谷纵横，地形复杂。霍州矿区面积843.22km2，地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大，开采深度向下延深，矿区各矿的水文地质条件日益复杂，多种水害类型逐渐显现。因此，矿区防治水任务日趋繁重，防治水工作，特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。

一、团柏煤矿区域水文地质特点

霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部，该区断裂十分发育，近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割，小断层密集、陷落柱也很发育，水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域，之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉，自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2，主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西，自然对于这一井田，越向东越接近排泄区的部位，奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层，奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的，11号煤平均25m，最薄处仅15m，10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板，为充水含水层，厚2.75～11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次，都是在接近K2时，突水量150～380m3/h。

二、团柏煤矿面临的主要水害

（一）顶板水水害

1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组（K9、K8）砂岩裂隙含水层，但由于该含水层富水性较弱，因此，对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源，煤层开采将揭露该含水层，由于该含水层水量相对丰富，对煤层开采将会造成大的影响，因此，在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施，减少其对回采期间的影响，以保障煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少，开采过程中影响也相对减少。

（二）煤层底板水水害

底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板低标高为+520m，要回采的2号煤层底板低标高为+475m，而K2太灰含水层水位标高为480m，O2奥灰含水层水位标高为520m左右，因此，1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压，再加上中间有小隔水层的存在，对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象，所以，采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时，必须采取一定的带压开采措施，预防或减少水害事故的发生。

团柏井田生产和废弃小煤窑较多，据不统计有110多个，由于小煤窑边界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水，因此，小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。

总的来看，上组煤开采水文地质条件比较简单，开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间，为带压开采，且煤层底板有效隔水层厚度很薄，矿井水文地质条件复杂，因此，下组煤开采防治水工作严峻，开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施，以防发生重大水害事故。

三、团柏煤矿开采水害防治措施

在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上，团柏煤矿的水害防治采取以防为主，供、疏、堵相结合的合理方针，重点做好下组煤开采防治水工作。

（一）完善矿井水文地质观测系统

团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作，查清矿区水文地质条件入手，建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下：通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化，可以间接推断各含水层的自然补给条件；提前探测富水区域，做好水文地质预测预报；运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置定位；红外测温法直观了解井下岩层含水状况；超前钻探预测地层水文地质条件；用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看，越向东开采水文地质条件越复杂：奥灰强富水；必须疏干的K2灰岩条件也复杂，水位与奥灰相同，存在奥灰补给通道，水量大（11-0单孔涌水量105m3/h）。因此在中、东部开采下组煤之前，应先进行专门水文地质勘探，勘探主要解决的问题：奥灰富水性；K2疏干水量和受补通道；底板保护性能；安全评价；安全开采技术方法与布局。

（二）发展“突水”预测预报技术

实现突水预测预报的可视化和适时化，推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上，采用综合物探、化探和钻探等到手段，查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”，以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以节约排水费用，保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果，适当加大矿井和采煤工作面的排水能力，以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法，一是钻探。按规范要求探水，有疑必探，先探后采，11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料，凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果，采用井下瞬变电磁法，坑透法配合。物探主要用于11号煤开采，在首采的2～3个工作面中必用。其次，要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离，这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层，利用探水孔对薄弱处进行注浆加固，需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带，底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固，重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。是留设煤柱。导水陷落柱（经探水）留煤柱。断层煤柱留设（是否留和柱宽）按《矿井水文地质规程》公式计算。原则上10号煤10m以上，11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱，此落差以下断层是否留煤柱看具体情况，包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件，并利于发现奥灰涌水的征兆，对11号煤的充水含水层：底灰及贴身石英砂岩含水夹层（统称11号煤底含）进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔，孔间距可作50m考虑，根据降压效果（测压）调整钻孔密度。

（三）完善开采艺术

在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水，应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进，先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保障安全，在采取钻探、物探、化探等综合手段时，应坚持物化探先行，钻探验证的技术方法，以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。

（四）建立强大的抗灾排水能力

这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规较大突水量为1800m3/h，因此除有矿井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式（一级排水），还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。

四、结语

1．团柏煤矿的水害要分类治理，重点治理下组煤水害。

2．团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略，做到安全发展。新晨：

参考文献

[1]王永红，沈文．中国水害预防及防治[M]．北京：煤炭工业出版社，2003.

[2]张光德，李栋臣．矿井水害防治[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2003.

煤矿开采使用综合机械

摘要：阐述了综合机械化和电气自动化技术在煤矿开采上的应用，利用自动化控制技术，发挥机电一体化作用，建设高产高效矿井，对实现高产高效现代化煤矿具有重大意义。

关键词：煤矿机电综合机械化电气自动化

0引言

在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全程度和自动化程度，较大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

1综合机械化采煤技术的应用

目前世界上的采煤工艺是综合机械化采煤，简称为“综采”，综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化，减少了中间人力参与的环节，提高了劳动效率。

1.1装备特点煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产，实现工作面高产高效，达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标，其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采设备及矿井生产系统的性，减少工作面辅助工序的影响时间。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效，也是今后采煤机械化的发展方向，其装备的主要特点是:设备能力大。大功率(>800kW)电牵引采煤机的小时生产能力在1000～1200t以上，运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500～2000t以上；自动化程度高，实现了机电一体化；为了适应采煤机快速割煤的要求，采煤机具备自动调高等功能；液压支架采用电液控制，能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制；设备性能好、性高。

1.2综合机械化采煤工艺长壁综采是巴兰布矿近10年来利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法，其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼，通风系统完善良好。一般来说，加大综采工作面的长度，增加采煤机割一刀的煤量，相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间，因此能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度，一般以工作面日产量较高或吨煤成本低为准则，制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。增加工作面的推进长度是减少工作面搬家次数最有效的方法。制约工作面走向长度增加的主要因素是回采巷道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及采场的地质构造。

短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井，以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。

短长壁综采是在已掘巷道巷柱式开发区内布置长壁工作面，并用综采成套设备回采煤柱的新式采煤法。印度巴兰布矿购置了中国综采成套设备，在63L短长壁综采工作面进行了试验。试验期间，65d采出煤炭102415t，平均日产1300t，较高日产达2000t，工效和采出率均有大幅提高。实践证明，短长壁综采在印度有广阔的推广前景，对中国中小型煤矿由巷柱式开采改为长壁综采也具有借鉴价值。

综采工作面放顶煤开采的生产过程是:工作面采煤机先截煤、移煤和推移输送机等工序;进行2～3刀后暂停截煤，依次分段打开支架上放煤窗口放顶煤，出现矸石时，立即关闭放煤窗口;直到工作面全长顶煤放完为止，即完成一次放煤的生产过程。顶煤放完后，综采工作面便可继续向前推进。

随着近几年来煤矿综合机械化程度的大幅度提高及超强度开采，原煤田中开采条件较好的煤层逐渐枯竭，可采储量占总储量较大比例的薄煤层开采被提到议事日程上来，薄煤层综合机械化开采的课题同样也摆在面前。在我国煤矿中，薄煤层的储量占煤炭可采储量比例较大，在已探明的矿区中，有84%的矿区有薄煤层，储量约620亿t，占总储量的17.5%。由于在开采技术上薄煤层属于难采煤层，机械化水平一直比较低，在开采煤层中产量比例小。在薄煤层中，由于受煤层薄、人员活动空间小等限制，在采煤方法的选择上是一个难题。传统的采煤工艺通常采用工作面打眼放炮落煤方法，该种开采方法产量低、安全性差。要提高单产水平和工作面效率，实现矿井安全高效开采，必须采用综合机械化开采。扩大综采的应用范围，提高综采的经济效益，实现煤矿生产的高产高效，是煤炭工业科技发展的一项重要目标，同时对煤矿的可持续性发展起到至关重要作用。

2电气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层起步，发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式，逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层，支架型式由占主导的掩护式，逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用，液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备，是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，600万t以上放顶煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在2年内结合各矿特点尝试及时套液压支架的电液控制系统。

电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等。近期进行项目的调研、选型工作，与科研单位合作在东庞矿实施，重点解决采煤机的工矿在线检测、故障诊断及预报、显示与传输系统、采煤机自动运行控制系统等问题。使综合机械化水平上一个新的台阶。

3结束语

建设高产高效矿井是煤炭企业生存和发展的必由之路，是增强煤炭企业整体竞争力和可持续发展的基本途径。综合机械化在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益及社会效益，同时实现了高产高效现代化煤矿。