煤炭技術(shù)論文模板(2)
煤炭技術(shù)論文模板篇二
基于環(huán)保的煤炭開(kāi)采技術(shù)研究
摘要：傳統(tǒng)的煤炭經(jīng)濟(jì)模式粗放，污染排放嚴(yán)重，而協(xié)莊煤礦通過(guò)多年的技術(shù)創(chuàng)新，探索出了一條“資源-加工利用-綠色產(chǎn)品-再生資源利用-產(chǎn)品”的發(fā)展模式，推廣運(yùn)用了以矸換煤充填開(kāi)采技術(shù)、礦井巷道的“煤巷化”布置技術(shù)、廢棄矸石綜合利用技術(shù)、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、水處理技術(shù)、原煤井上、下洗選技術(shù)等七項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，為煤炭企業(yè)的綠色循環(huán)發(fā)展探索出一條行之有效的新路。
關(guān)鍵詞：綠色開(kāi)采技術(shù);研究;循環(huán)經(jīng)濟(jì)
中圖分類號(hào)：TE53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
傳統(tǒng)的煤炭開(kāi)采技術(shù)落后，發(fā)展模式粗放，不僅降低了企業(yè)利潤(rùn)，給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了安全隱患，同時(shí)，生態(tài)環(huán)境也遭到了破壞，引發(fā)了社會(huì)矛盾。因此，煤炭企業(yè)的發(fā)展需要制定長(zhǎng)遠(yuǎn)地、科學(xué)地戰(zhàn)略目標(biāo)，要打造節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)、高效的開(kāi)采方式，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)和社會(huì)的多贏。本文以協(xié)莊煤礦為例，探討了煤炭企業(yè)的綠色開(kāi)采技術(shù)。
1 實(shí)施以矸換煤充填開(kāi)采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)開(kāi)采和有效保護(hù)并行
科學(xué)開(kāi)采就是要摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)―排放―治理的老路，堅(jiān)持落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，革新“掘進(jìn)”、“采煤”二元開(kāi)采模式，將“處理”納入礦井整體設(shè)計(jì)，淘汰落后的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)保的統(tǒng)一。協(xié)莊煤礦自2005年下半年開(kāi)始研究、實(shí)施“以矸換煤”技術(shù)，先是研究應(yīng)用了綜采工作面高效機(jī)械化以矸換煤技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用避免了煤矸石升井上山的工作，而是將煤矸石通過(guò)軌道運(yùn)輸巷、翻籠、矸石倉(cāng)、給料機(jī)等環(huán)節(jié)輸送粉碎，最后填充到巷道內(nèi)，不僅減少了污染排放，還提高了煤炭資源的開(kāi)采量。
2 煤礦上行開(kāi)采技術(shù)
2.1礦山煤層開(kāi)采時(shí)，一般開(kāi)采順序都是沿著自上而下的順序進(jìn)行，自下而上的開(kāi)采方式在實(shí)際中應(yīng)用不多。但在生產(chǎn)實(shí)踐中由于各種原因造成一些煤礦滯留有處于懸空狀態(tài)的煤層，或受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)技術(shù)條件所限，上部煤層為難采煤層;或因上部煤層煤質(zhì)、厚度、價(jià)格等因素在當(dāng)時(shí)處于不宜開(kāi)采狀態(tài)。但隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高、煤炭?jī)r(jià)格的上漲、煤礦生產(chǎn)技術(shù)體系的完善，這些曾經(jīng)處于不宜開(kāi)采狀態(tài)的煤層又會(huì)具備客觀的開(kāi)采價(jià)值，尤其是對(duì)于一些資源臨近枯竭的老礦井，若能將處于懸空狀態(tài)的煤層安全、合理地開(kāi)采，將會(huì)在延長(zhǎng)礦井的服務(wù)年限、提高資源回收率、提高礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的利用效率等方面創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。所以國(guó)內(nèi)外也有一些有益的嘗試與探索，總體來(lái)說(shuō)有以下兩種情況：一是主動(dòng)上行開(kāi)采，即礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)為消除或改善中組或上組煤層的不利條件而采取的先下后上順序的開(kāi)采方式，其目的是使上部煤層降低其瓦斯含量或者卸壓或者疏干;另一種是被動(dòng)上行開(kāi)采，即礦山開(kāi)采時(shí)由于客觀原因開(kāi)采已采煤層水平的上覆煤層，其目的是節(jié)約資源，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.1上行開(kāi)采首先是開(kāi)采下部煤層，其上覆巖層穩(wěn)定后，再開(kāi)始開(kāi)采上部煤層，這樣就必須確定上、下煤層之間的距離，只有在層間距適當(dāng)?shù)臅r(shí)候才能有條件采用上行開(kāi)采，否則就無(wú)法進(jìn)行上行開(kāi)采。當(dāng)下部煤層開(kāi)采后，采空區(qū)上覆巖層必然產(chǎn)生移動(dòng)變形，從而產(chǎn)生冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶三帶。
2.1.2不同傾角、不同巖性的巖層及不同組合的覆巖，其移動(dòng)規(guī)律及破壞規(guī)律是不同的。對(duì)于緩傾斜煤層，當(dāng)煤層頂板覆巖內(nèi)為堅(jiān)硬、中硬、軟弱、極軟弱巖層或其互層時(shí)，冒落帶和裂隙帶的高度都是不一樣。當(dāng)上下兩層煤的最小垂距h大于煤層的冒落帶Hm時(shí)，上下煤層的裂隙帶最大高度取標(biāo)高最高者作為兩層煤的裂隙帶最大高。通常對(duì)下部煤層的影響主要是冒落帶，對(duì)上部煤層的開(kāi)采影響主要是裂隙帶，彎曲下沉帶對(duì)上部煤層的影響不是太大。
2.1.3根據(jù)煤巖層破壞的特征，從上行開(kāi)采的需要出發(fā)，又關(guān)系到裂縫帶的高度，為了保證下部煤層開(kāi)采以后所形成的裂縫帶不波及到上部開(kāi)采煤層，必須確定冒落帶和裂縫帶的高度。
2..2冒落帶
影響冒落帶的因素除采高以外，還與巖石的碎脹系數(shù)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，巖石比較軟時(shí)，巖石碎脹系數(shù)就小;巖石比較硬時(shí)，巖石碎脹系數(shù)就大。
2.3 裂縫帶
在上行開(kāi)采過(guò)程中，為了保證上部煤層在整體結(jié)構(gòu)上不至于遭到破壞，通過(guò)計(jì)算導(dǎo)水裂縫帶的高度，可以確定上行開(kāi)采時(shí)上、下煤層之間的允許距離。影響導(dǎo)水裂縫帶高度的主要因素是采出煤厚、煤層傾角、頂板巖性、采后時(shí)間等。圍巖的特性，包括下部已冒落巖石壓實(shí)后殘余碎脹系數(shù)的大小，以及上覆巖層的硬度和力學(xué)性質(zhì)對(duì)導(dǎo)水裂縫帶的高度也起重要作用。
3 針對(duì)礦井大采深及地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的特征，開(kāi)展了復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下地表巖移變形特征及建筑物下開(kāi)采技術(shù)研究。
協(xié)莊井田位于為蓮花山與蒙山間的山間凹地半緩階地形丘陵，區(qū)內(nèi)絕大部分為農(nóng)用耕地，土地肥沃，環(huán)境舒適宜人，礦井上方地面人口較多，建筑物也比較密集，這就需要開(kāi)采煤礦時(shí)注意地面建筑物的保護(hù)，給開(kāi)采工作帶來(lái)了一定的困難。協(xié)莊煤礦技術(shù)人員通過(guò)設(shè)置多處巖移觀測(cè)站，仔細(xì)勘察地表和開(kāi)采煤層上覆巖層形變，記錄大量觀察數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)綜合分析探明了地表移動(dòng)變形參數(shù)和變形規(guī)律，并在科學(xué)計(jì)算和分析數(shù)據(jù)的支持下，制定了科學(xué)開(kāi)采、綠色開(kāi)放的方案。
4 研究應(yīng)用廢棄矸石綜合利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土地塌陷治理、下井充填
以往的煤炭開(kāi)采過(guò)程中，大量的矸石被開(kāi)采出來(lái)，運(yùn)輸?shù)降孛嫔?，堆積成矸石山，這不僅加大了企業(yè)的運(yùn)輸成本，更造成了生態(tài)環(huán)境的污染。協(xié)莊煤礦通過(guò)近幾年的矸石置換煤炭技術(shù)的推廣應(yīng)用，很好的解決了這一問(wèn)題。煤矸石充填采空區(qū)的采煤方法是實(shí)現(xiàn)煤礦綠色開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)之一。矸石置換煤炭技術(shù)是通過(guò)井下分矸系統(tǒng)分離矸石和煤，經(jīng)煤運(yùn)到井上，而矸石直接在井下填充采空區(qū)。矸石置換煤炭技術(shù)使得矸石量大幅減少，同時(shí)應(yīng)用矸石充填采空區(qū)技術(shù)將矸石填充到采空區(qū)，填充效果很好。通過(guò)矸石填充采空區(qū)，地面上的矸石山得以消除，礦山得到美化，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)了我國(guó)煤炭開(kāi)采利用和環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展有重要的意義。
5 實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究，建設(shè)節(jié)能環(huán)保電廠，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用
實(shí)施鍋爐改造工程，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能目的。協(xié)莊煤礦矸石熱電廠于1995年12月投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)， 2005年5月電廠開(kāi)始進(jìn)行鍋爐改造工程，將原有的三臺(tái)35t/h循環(huán)流化床鍋爐拆除，新增加兩臺(tái)75t/h循環(huán)流化床鍋爐。對(duì)原有除塵、脫硫等設(shè)備更新，新增氣力輸灰系統(tǒng)。鍋爐改造工程完工后達(dá)到污染物大幅度削減的目的。煤泥、煤矸石經(jīng)鍋爐燃燒后產(chǎn)生的灰、渣，一部分出售到周圍水泥廠用來(lái)造水泥，另一部分由協(xié)莊礦投資建設(shè)的年產(chǎn)3000萬(wàn)塊的機(jī)械化制磚生產(chǎn)線生產(chǎn)免燒多孔磚，其質(zhì)量水平超過(guò)常規(guī)粘土磚，實(shí)現(xiàn)灰渣零排放。
6 研究運(yùn)用水處理技術(shù)，提高水資源的綜合利用率。
協(xié)莊煤礦大力開(kāi)展用水節(jié)水的管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，采取地面生活生產(chǎn)用水綜合利用、生產(chǎn)廢工業(yè)污水回用、供水系統(tǒng)優(yōu)化、煤泥水閉路循環(huán)、煤泥水綜合治理和加強(qiáng)用水管理等措施，大力推進(jìn)節(jié)水技術(shù)進(jìn)步，全面推進(jìn)企業(yè)節(jié)水工作，特別是近幾年，協(xié)莊煤礦運(yùn)用“礦井水恒溫利用技術(shù)”，建立井下超磁凈化水處理工藝系統(tǒng)，以水資源的可持續(xù)利用支持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以節(jié)水促減排成效顯著。
協(xié)莊煤礦在注重企業(yè)效益的同時(shí)，堅(jiān)持走綠色節(jié)能的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的和諧發(fā)展。近年來(lái)，協(xié)莊煤礦積極探索新技術(shù)，不斷賦予煤礦綠色開(kāi)采的新內(nèi)涵，從綠色開(kāi)采理念和開(kāi)采技術(shù)上為煤炭企業(yè)走內(nèi)涵挖潛、集約發(fā)展的新型工業(yè)化之路提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉元明，丁瑞，田偉，等.煤矸石井下充填置換煤技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2009，5.
[2]孫華璋，付振峰.煤礦以矸換煤技術(shù)研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2007(5)：27-28.
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