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煤化工工艺论文

煤化工工艺论文

煤化工工艺论文范文第1篇

关键词:煤气化 课改 工艺

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0059-01

《煤炭气化工艺》是煤炭深加工与利用专业的核心课程,对该专业学生专业能力的培养起关键作用。为了提高学生在煤炭气化生产各岗位的操作技能,使其具备煤炭气化生产工艺过程参数调节控制的能力,提高学生的综合职业素质。现拟对《煤炭气化工艺》课程进行教学改革,打破传统的课堂教学模式,使学生专业技能和综合素质得到进一步的提高和拓展,为学生零距离上岗铺平道路。

1 课程设计思路

首先深入企业开展课程建设专项调研活动,主要了解煤气化生产技术与新技术应用、生产岗位知识能力需求、企业对毕业生专业知识能力和综合素养的信息反馈、专兼职教师教学协作共同完成教学过程的组织形式等[1]。通过对《煤炭气化工艺》课程的分析,将本课程分为煤炭气化、煤气净化、煤化工产品生产三个模块,每个模块进一步分解成若干个课程单元,如煤气化分解成煤气化原理、气化过程生产技术;煤气净化分解成除尘、变换、脱硫、脱碳单元;煤化工产品生产分解成合成氨、甲醇生产和二甲醚生产单元,每个课程单元包含若干知识点,如原理、生产方法、工艺条件、工艺流程、主要设备及操作控制等,这些知识点整合成本课程任务点。

本课程总体教学设计为:理论教学水煤浆气化仿真软件教学煤化工产品装置仿真实训煤化工教学工厂操作实训生产实习毕业设计顶岗实习职业资格取证考取等环节。

2 课程内容的制定

依据职业岗位能力确定教学内容,以职业能力和专业知识的应用为目标,将课程内容与职业技能进行有效衔接。专业知识的讲授安排在一体化专业教室、实训室、车间进行现场教学,开发与实际生产结合的一体化教学案例,设置体现职业活动的教学项目,增强学生感知认识,让学生在真实仿工厂情境化环境中学习,强化职业技能和职业素质的培养。

《煤炭气化工艺》课程内容设计依托化工实训基地、煤化工教学工厂、仿真实训中心、煤化工反应实训中心等实训场所进行,确立基于工作过程的课程内容,充分体现教学过程的实践性、开放性、职业性。按照以煤为原料的煤化工生产过程这一主线,并与企业生产技术人员合作,结合教学条件设计了该课程的教学内容如表1所示,把理论教学、实训、实习环节融合成一个体系,以模块的形式实施,突出工学结合的特色。

3 教学内容的组织与安排

教学内容的安排以煤为原料的气化过程这一主线,将理论教学与仿真实训、实践教学有效穿插,对理论知识进行提升,再次进行煤化工装置的仿真操作开、停车、事故处理过程,之后进入煤化工实训基地进行甲醇生产过程的煤浆制备、德士古气化炉气化、低温甲醇洗等工段现场实践教学,最后与工厂实践相结合,联系以煤炭为原料生产化工合成气的企业进行工厂生产实习。在教学的过程中,结合知识目标、能力目标、素质目标,逐步将学生培养成高技能型人才。

3.1 教学方法

(1)理论教学(板书和PPT相结合):原料气制备的方法、原料气制备的原理、设备及工艺;原料气净化的方法、原理、设备及工艺;甲醇合成的原理、设备及工艺。

(2)仿真教学(仿真软件):离心泵、压缩机、精馏塔、吸收解析、换热器、管式加热炉等单元操作,德士古水煤浆加压气化、一氧化碳变换、低温甲醇洗、甲醇合成等工艺过程的开车、停车、事故处理。

(3)现场教学(参观):煤化工教学工厂水煤浆制备的展板教学。

(4)实操教学(实训设备):流体输送、吸收解析、传热、过滤、干燥等的单元操作过程;固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器、纯水制备等工艺过程的开车、停车、产品的分析。

(5)生产教学(校内教学工厂、校外实训基地):煤化工教学工厂煤浆制备、耐硫变换、低温甲醇洗、甲醇合成、甲醇精制等过程开、停车、事故处理;校外实训基地顶岗实习。

3.2 教学组织

(1)每个模块“理论与实践相结合”、实现“教、学、做”一体化。

(2)每个模块由一组教师负责,理论、仿真和实践操作分工进行。

煤化工工艺论文范文第2篇

Abstract: with the development of the coal industry, coal mining technology and improvement of mining is always the development of the discipline of theme, in today's social development under the new situation, in the modern mining technique at the same time, the diversity of the coal mining process, to establish a team with Chinese characteristics in mining process theory. Mining method in mature, caving mining in the expanding of the application, the application level and the theory the width and depth of the study are constantly improving, coal mining coal mining technology in the main problems facing the present situation and under the new situation of the coal mining coal technology to carry on the analysis.

中图分类号:TD82文献标识码: A 文章编号:

本文就对煤矿开采技术作了分析。

伴随着经济与社会的不断发展,我们对于能源的需求越来越高。因此,煤矿在新的形势下更应该注重采煤技术的改进。本文着重阐述了新的形势下,

1 采煤方法和工艺

开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。

2.新形势下采煤技术的发展现状和背景

煤炭资源是极其宝贵的不可再生资源,资源的丢失是最大的浪费。但是,综合目前我国的煤矿情况来看,国有大型煤矿在生产能力的设计和服务年限的选择上都有很大不同,与实际开采过程及开采阶段之间存在着很大差异。这种状况主要是由以下原因造成的,第一,生产规模在社会发展和社会需求以及资源量不断变化的过程中也在发生不断变化。第二,地质条件在开采的过程中也会发生变化。第三,采煤工艺的不断改进以及采煤技术的不断发展。第四,是煤炭资源回收率在技术不断改进的过程中发生了变化。大多数煤矿在经过技术改造、采用先进的采煤工艺和采煤技术后,提高了矿井生产能力,缩短了矿井服务年限。

3. 新形势下的煤矿开采中的采煤技术分析

煤矿企业可持续发展与科学发展的基础是采煤方法与采煤工艺的改善与进步。采煤工艺的发展是煤炭开采各环节发生变革与发展的基础和前提条件。总体上来讲,现代采煤工艺发展的基本方向和基本理念是高产、高效、高安全性和高可靠性。实现现代煤矿企业科学发展和可持续发展的途径是通过采煤技术与现代高新技术的结合,在强力各种开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统的设备与技术基础上,对采煤的工艺进行不断地完善和改进。发展现代化的采煤工艺,必须要坚持多层次和多样化的基本方向,建立符合中国国情的具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法的运用已经较为成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产和机械化水平。

开发“埋深浅、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。

硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本顶能按定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。

硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制。又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部置输送机能力。

两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。

4、对巷道布置进行优化,减少矸石排放的开采技术

我们应该进一步的对现有的采煤方法进行完善与改进,进一步的对现有的开采布置进行优化。在此过程中逐步的实现开采效益最大化的基本目标。同时,我们还要加大投入继续研究和开发适合煤矿具体地质条件的巷道布置及工艺技术评价体系专家系统。用更加科学的方法和布置实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;加急研究矸石在井下直接处理作为充填材料的技术,有利于高产高效集中化开采。

5、开发和研究特殊情况下的采煤技术

特殊情况下的采煤工艺研究必须要对数值模拟计算和相似材料模拟等进行科学的运用,各项参数的设计与研究必须要符合基本的条件,这些条件主要包括满足地表、建筑物、地下水资源保护等各个方面的特殊需求。我们还应该大力发展沉降控制相关的基本理念和关键技术;充填技术和组合充填技术的研究与开发也应该加快步伐,村庄房屋加固改造重建技术直接关系到煤矿周边人民群众的日常生活安全和稳定,因此适于村庄保护的开采技术的研究与开发意义重大;近水体开采的开采设计和开采技术也需要进行更加深入的研究与探索,主要的技术研究指标包括工艺参数优化和装备。总之,特殊情况下的采矿技术研究主要包括煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制技术、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

6、深矿井开采技术

煤化工工艺论文范文第3篇

关键词:采煤;工艺;综采;普采

一、我国采矿生产技术的发展状况

新中国成立以来,我国煤炭工业得到了迅速发展,逐步革新了落后的回采工艺,分别于60年代和70年代研制和推行了普通机械化和综合机械化的采煤设备与工艺,采煤机械化水平有了较大的提高。20世纪80年代,我国采煤机械化进入全新的发展阶段,进行了全面的更新换代,采用了无链牵引双滚筒采煤机,双速、侧卸、封底式刮板输送机以及“Π”型长钢梁支护顶板等新设备和新工艺;综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展,煤矿生产技术水平大幅提高。

二、采煤工艺方式

目前,我国采煤工作面有综采、普采、炮采及连采四种采煤工艺方式。

(一)综采工艺。综合机械化采煤工艺(简称综采工艺)是指采煤工作面中全部生产工序,如割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等过程都实现了机械化连续作业的采煤工艺系统。从而大幅降低了劳动强度,提高了单产及安全性。因此,综采技术是目前最先进的采煤工艺,是采煤工艺的重要发展方向。

(二)普采工艺。普通机械化采煤工艺(简称普采工艺)是指用采煤机同时完成破煤和装煤工序,机械化运煤,单体支柱支护工作空间顶板。它与综采工艺的差别是支护工序,需要人工进行,此外,普采工作面机械的功率及能力小于综采工作面采煤机械。因此,这种工艺系统的体力劳动量较大,在技术经济效果及安全程度上远不及综采工艺系统好,但其适应性要比综采工艺强。普采面支架布置方式主要有齐梁直线柱和错梁直线柱两种,现场多用错梁直线柱布置形式。

(三)炮采工艺。爆破采煤工艺是指工作面用爆破方法落煤,爆破、机械及人工装煤,机械化运煤,单体支柱支护工作空间顶板的工艺系统。包括破煤、装煤、运煤、支护和采空区处理等工序。此时,装煤变成了一项单独的工艺,而运煤、支护和采空区处理与普采工艺基本相同。由于炮采工艺采用的设备简单,因而对复杂地质条件适用性较强。

(四)连采工艺。在美国和澳大利亚等国家中,广泛地采用房柱式采煤。煤房工作面使用连续采煤机完成破煤和装煤,用梭车或可伸缩输送机运煤,采用锚杆支护顶板,使用铲车搬运物料和清理工作面,破、装、运、支等工艺过程全部实现了机械化作业。这种工作面的机械化采煤工艺习惯称为连续采煤工艺。20世纪80年代初,我国开始引进连续采煤机成套设备及其采煤技术,逐步得到推广应用。实践证明,连采工艺作为综合机械化采煤的一种补充,在适宜的条件下,可取得良好的技术经济效果。连采工艺特点是采用5~7m的煤房将待采煤层切割成正方形或长方形煤柱,煤柱宽度由数米至二三十米不等。采煤在煤房中进行,视顶板条件可回收部分煤柱。连续采煤机采煤实行掘采合一,分为煤房掘进和回收煤柱两个阶段。一般需要2~5条煤房同时交替掘进,煤房顶板采用锚杆支护,当区段内的煤房全部掘完时,采煤机开始后退式回收煤柱,煤柱回收方式较多,具体可根据煤柱尺寸和围岩性质条件确定,回收煤柱后,顶板自行跨落。

三、采煤工艺的选择

采煤工艺的选择必须坚持安全、经济、煤炭采出率高的基本原则,并结合煤层赋存情况、开采技术条件、设备供应状况,管理水平等因素,进行综合技术经济比较后确定。由于我国国情和煤田地质的复杂性,决定我国煤矿技术装备是多层次的,在今后相当长的时期内必将是几种采煤工艺方式并存。

(一)适于采用综采工艺的条件。综采工艺具有高产、高效、安全、低耗及劳动条件好、劳动强度小的优点。但是综采设备价格昂贵,综采生产优势的发挥有赖于全矿井良好的生产系统,较好的煤层赋存条件以及较高的操作和管理水平。根据我国综采生产的经验和目前的技术水平,综采适用于以下条件:煤层的赋存较稳定,构造较简单,顶、底条件良好,煤层倾角在55°以下。

(二)适于采用普采工艺的条件。普采设备价格便宜,一套普采设备只相当于一套综采设备的1/4,而产量可达到综采产量的1/3~1/2。而且普采对地质变化条件适应性比综采强,工作面搬迁容易。对推进距离短,形状不规则、小的地质构造较发育的工作面,综采的优势难以发挥,而采用普采则可取得较好的效果。而且,普采操作技术易于掌握,组织生产比较容易。因此,普采是我国中小型矿井发展采煤机械化的重点。

(三)适于采用炮采工艺的条件。炮采工艺具有技术装备投资少,适应性强,操作技术容易掌握,生产技术管理比较简单等优点,但是其单产和效率低,劳动条件差,根据我国的技术政策,凡条件不适于机采的煤层,可采用炮采工艺。目前,我国炮采采煤多应用于急倾斜煤层和地质构造较复杂的煤层。

(四)适于采用连采工艺的条件。连采工艺的主要优点是投资少、出煤快,适应性较强,机械化程度高、效率高、安全好等,但其通风条件差,煤炭资源回收率较底,仅高于炮采采煤。连续采煤机房柱式开采对煤层地质条件要求较高,主要适用于以下条件:开采深度较浅,构造简单,煤质中硬或硬,开采技术条件简单,煤层倾角不超过15°的薄及中厚煤层,近水平煤层最为适宜,但其采出率较低,不适用近距离煤层群开采。根据近几年我国连采工艺的应用情况来看,作为大中型矿井的辅助采煤方法为宜。

总之,采煤工艺是煤矿生产的中心,是高产高效矿井建设的核心,煤矿企业生产指标的优劣,除资源条件外,主决定于所采用工艺的适用性和先进性。因此,采煤工艺的选择必须坚持高产、高效、高安全及煤炭高采率的基本原则,在技术经济实力和煤层地质特征相同的条件下,优先选择综采工艺,其次为普采工艺,最后为连采和炮采。

参考文献:

[1]徐永圻主编.煤矿开采学.徐州:中国矿业大学出版社,1999年8月.

[2]周英主编.采煤概论.北京:煤炭工业出版社,2006年2月.

煤化工工艺论文范文第4篇

【关键词】选煤;工艺流程;重介质分选

1 重介质选煤概述

在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后,重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点,深受世界各产煤大国的重视。美国、澳大利亚和南非的重介质选煤工艺在各国的原煤入选比例中分别占56%、90%和90%以上。我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期,“十五”期间,在政策引导和市场拉动下,我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速,开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备,为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献。近年来,我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就,我国重介质选煤方法所占比例已超过跳汰法达到44%。重介质选煤工艺流程也越来越简化,采用一套介质回收净化系统,实现了100~0mm原煤分级入选。但是,重介质选煤工艺还存在一些具体问题需要进一步研究。在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时,应考虑如何改进重介质选煤工艺流程,以提高精煤产率为目的,增加企业经济效益和社会效益。

2 几种典型的重介质选煤工艺流程

根据人选原料煤粒度及产品结构不同,重介质选煤工艺有多种,分选效果各不相同。本文介绍几种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。

2.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺

跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好,排矸密度约1.80kg/L,采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸,可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响,并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损,而且精煤产品质量较高。缺点是工艺流程较复杂,设备种类较多,中煤中损失一些精煤,因此精煤产率较低。我国在20世纪90年代初期设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程。实践表明,该工艺可生产低灰精煤,但精煤产率较低,中煤中一1.4g/cm。密度级含量高达15%。该工艺对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时,具有一定的优越性。

2.2块煤重介质分选机一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤重介质分选机末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选,充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点,可满足大型选煤厂生产工艺的要求。我国最大的安家岭选煤厂采用此工艺流程,年入选原煤达到1500万t。此流程主要适用于煤泥含量较大,矸石易泥化,或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。该工艺流程介质回收系统较复杂,管理不方便。

2.3块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺

块煤跳汰一末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本,同时保证末精煤产品质量。我国自行设计的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂采用该工艺。运行结果表明,精煤产品质量较高,但产率较低。此工艺适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。

2.4三产品重介质旋流器分级分选工艺

三产品重介质旋流器分级分选工艺先将原料煤进行预先分级脱泥,粗粒煤(80-2mm)进人大直径(1400mm)重介质旋流器分选,细粒煤(2-0.5mm)进入小直径重介质旋流器分选,煤泥进入浮选系统。采用一套介质回收净化系统,实现80-0mm级原煤的分级入选。由于采用大型设备及科学合理的设备布置形式,因此,简化了脱介、介质回收工艺流程,降低了基建投资和生产费用。该工艺是我国“十五”开发并推出的新工艺,目前已有山西神州煤电焦化股份有限公司晋阳选煤厂、汾西矿业集团介休选煤厂、山东新汶矿业集团翟镇矿选煤厂、内蒙古庆华集团百灵选煤厂和乌斯太选煤厂采用此工艺流程。该工艺适合人选原料煤煤泥含量较高、块煤与末煤理论分选密度相差较小、块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

2.5三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品,较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺有两种形式,即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点,被新建厂或改造厂普遍看好,并得到推广应用。目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a,约占我国选煤能力的20%以上,并成为我国选煤厂主要的选煤工艺。采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本,但中煤(洗混煤)分选密度的调节比较困难,在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显。

3 几点建议

3.1对于大型及大型以上选煤厂,块煤与末煤分选密度差距较大时,应采用分级入选,具体分级粒度根据实际煤质资料确定。建议选用浅槽重介质分选机进行块煤排矸,然后将粗精块煤粉碎与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。

3.2对于采用大直径三产品旋重介质流器分选工艺的选煤厂,由于流体运动阻力的差异,不同粒度物料的实际分选密度也存在差异。入料粒度上限越大,分选粒度越宽,实际分选密度差异就越大,综合分选效果就越低。考虑到大颗粒的中煤中含有夹矸煤,粉碎后可解离出一定量精煤,建议对块中煤进行破碎解离分析后,确定中煤再选方案。对于稀缺煤种的分选应设中煤旋流器再选工艺流程,中煤再选旋流器可利用主选旋流器所用的合格介质,工艺并不复杂。

3.3对于煤泥含量较多(>15%)的原料煤的分选,应尽量选用脱泥入选,以减少合格介质的分流量,保证介质系统的稳定,改善旋流器分选效果,降低介质消耗。此外,可以减少次生煤泥量,尽量避免或减少煤的泥化程度,同时也可以改善细粒煤在重介质旋流器中的分选条件,提高分选效率。

3.4对于准备将跳汰工艺改为重介质旋流器分选工艺的选煤厂,建议根据实际生产煤质资料,利用原有跳汰机进行块煤排矸,将粗块精煤粉碎后与末煤一起给人三产品重介质旋流器分选。该工艺可以减少建设投资,增加原煤人选量,对原料煤中矸石含量较多的选煤厂效果非常突出。

煤化工工艺论文范文第5篇

关键词:煤矿开采 工艺过程 技术展望

中图分类号:TD824 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0088-01

煤矿开采技术和工艺,是一个不断创新和发展的过程。为了提高煤炭产量,煤矿企业一直都注重对采煤工艺和方法的完善。采煤工艺的进步,能够促进煤炭开采整体的变革。现代采煤工艺是为了向高效率、安全性和高产量方向发展。其工艺和技术将现代高新技术和采煤技术相结合,从而开发智能化的生产监控和采煤设备系统,实现多样化、多层次的采煤工艺。我国采煤技术已经走向了成熟的阶段,其理论研究和应用水平也取得了很大的提高。在不稳定、急倾斜的地质中,采煤工艺过程也有了较大的范围空间,其主要方向是提高机械化水平,并改善作业的条件。

1 煤矿开采工艺工程

1.1 高效集约化生产技术

煤矿开采的工艺注重高效集约化,并一直往该方向进行技术改革。为了促使集中化的生产,并提高单个工作面的产量,研究可靠性的采煤工艺和装备。开采布置和生产系统注重高效性和简单性,整个生产过程的科学管理和监控都要有相应的配套开采技术,并注重煤矿开采的机械化,改善装备和工艺条件,扩大应用的范围和水平,从而提高机械化采煤的水平和程度。

1.2 硬顶板控制技术

煤矿开采中,需研究小地压、浅埋的硬厚顶板控制技术。该技术主要依靠倾斜深孔爆破和岩层的定向水利压裂来处理,直接顶有了该技术,便可以随意的开采,提高煤炭的回收率。而且能将顶煤破碎掉,保证工作面顺利的开展安全生产。

1.3 开采薄煤层技术

目前,我国采煤机在薄煤层上很难取得很好的开采效果。其主要因素是由于没有解决机面高度和主电机的矛盾。需要研究出一种功率大、体积小的电机。我国规定薄层采煤工作面为200~250 m的输送机长度,而发达国家为300 m以上。在开采薄煤层中,我国研发了多个放顶煤液压支架架型。并且积极的研究薄煤层的高效开采技术和总体配套技术。

1.4 综采设备保障系统

如果要对开采煤矿实现高产高效,那么就要实时的监控采运设备和支架围岩系统,提高开机的总体效率。煤矿开采工艺工程的研究重点就在于利用电液控制阀系统控制整个支架围岩,改善支架的位态、顶板的状态和液压的信息。全面的监控在线或离线采煤机的温度和磨屑状况。以及刮板输送机的具体状态。

2 主要的煤矿开采技术

2.1 煤与瓦斯共采技术

煤与瓦斯共采技术需要攻克低透气性和高地压的技术问题,并认真解决高地压、地温以及冲击地压的一系列问题。煤与瓦斯共采,一体化解决了沿空留巷的问题,并且该技术推进了煤矿开采技术取得了新的改革与创新。煤与瓦斯共采技术充分利用了覆岩层的矿压,并采取抽采的工艺,准确把握卸压煤层的时间。交替的通风降温和采掘方式的简化,能够促进煤矿的连续开采,并且提供了瓦斯治理和抽采的空间。煤与瓦斯共采,既保证了煤矿的安全性,也能够获得最大化的经济效益,促进煤矿开采稳步的发展,走向科学开采的道路。

2.2 充填开采技术

充填技术原本使用的是水砂充填,但由于具有较复杂的工序,而且实施中发现减沉不理想。便选择了矸石、膏体等新型的充填技术。新型的充填技术改变了压煤和堆存煤矸石的困扰,并且促使煤矿开采呈现环保生态化。用矸石、膏体等新型充填技术,是目前煤矿开采中常见的方法。

2.3 壁式体系采煤技术

美国等发达国家在20世纪80年代酒开始使用壁式体系,并且取得了很好的成效。单个的工作面上,矿井工效可达到100/工左右,煤矿产量大幅度的上升。目前,国际上已经广泛应用壁式体系。我国煤层条件复杂,而且呈现着多样化,非常应用于壁式体系开采。目前,我国主要使用与壁式体系类型不同的长臂式开采。缓斜厚煤层中,主要用分层倾斜的长壁开采技术。我国目前广泛使用顶煤技术开采,分层开采比率逐步降低。

3 煤矿开采工艺工程与技术展望

3.1 完善采场围岩控制

需以科学合理的岩层控制技术来顺利的开展采煤活动。注重低成本和高效率,结合我国多年的研究成果,用解析法、数值法研究我国各种煤层的开采条件和地质情况。并运用采矿的平衡机理和显现规律来完善采场的围岩技术。目前,直用高压注水、化学加固技术有着较复杂的工艺条件,而且成本计较高。应需要继续研究新材料、技术加以解决。放顶煤研究围岩应力破碎、力学模型以及直接顶、顶煤以及基本顶之间的关系。离散元的办法研究出顶煤的规律,并提出了顶煤回收率和放煤优化的准则。

3.2 监测顶板动态和支护质量

缓倾斜中厚长壁的煤层工作面内,实施监测顶板动态,应更进一步的在破碎顶板、坚硬顶板以及急倾斜工作面上开展动态监测。目前,我国煤矿开采在该方面还存在着许多的问题,应加强对现监测技术的改善,注重发展智能监控,将监测仪表进行改进,注重对小型化和直观化监测仪表的研究。

3.3 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化技术是控制地下煤炭的燃烧,利用热化学作用获得可燃性气体。该技术属于国际首创。由于该技术用人少、投资少、效率高,非常适合我国高比例劣质煤和复杂的煤矿地质区域。该技术将开采完的煤矿灰渣充填减沉好,促使煤矿开采过程零排放,减少了固体废物污染周边生态环境。目前,我国煤炭地下气化技术还有待研究,一些方面还存在着不合理。如果技术得到成熟的应用,那么就能够解决煤矿开采中的污染问题。并且,该技术可以顺利高效率的生产洁净能源,促进我国生态环境和社会经济协调发展。

4 结语

煤矿开采技术和工艺会随着科技的进步而逐步的进行改革和创新。目前,我国煤矿开采技术和工艺条件基本满足社会对煤矿资源的需求。但煤矿资源的开采效率和环保节能,需要紧跟国际化的标准,注重发展采煤的机械化水平和更加先进的技术。采矿科学发展以完善采煤工艺和方法为主,未来的采煤技术将会向信息化、自动化方向发展。将现代高新技术和采煤技术相结合,能够全面的开采煤矿资源,实现社会经济和自然生态的可持续发展。

参考文献

[1] 朱耀平,王新年.浅谈煤矿开采工艺工程与技术展望[J].中国科技纵,2011(10).