低年級科技論文(2)
低年級科技論文
低年級科技論文篇二
煤礦開采科技探討
摘要：目前的社會進步的全新形式之下，煤礦開采科技的不斷進步及日漸完善最終是采礦科技發(fā)展的主題。在不斷進步的采煤工藝下，逐漸探索多層次、多樣化的采煤工藝，創(chuàng)建獨具獨特的采煤工藝理念。我們國家的采煤辦法逐漸變得成熟起來，放頂煤采煤的運用也在不斷的發(fā)生變化，運用水準和理念探究的廣泛度也在不斷的提升。文章針對煤礦開采科技進行相關論述。
關鍵字：煤礦開采;科技
中圖分類號：TD82 文獻標識碼：A 文章編號：
1 采煤方法和工藝
開發(fā)煤礦高效集約化生產科技、創(chuàng)建生產高集中、高可靠性的高產高效礦井開采科技來提升工作面單產和生產集中化為核心,以便于提升高效率和經濟利益為總體目標，探究研發(fā)在不同條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡單、高效、可靠的生產系統(tǒng)和開采布置,生產過程監(jiān)控與科學管理等相互配套的成套開采科技,發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機械化,進步改進工藝和裝備,提高應用水平和擴大應用范圍,提升采煤機械化的程度和水準。
1.1 開發(fā)“埋深淺、硬頂板、硬煤層高產高效現(xiàn)代開采成套科技”,需消除一下幾方面的科技難題。
硬頂板控制科技,研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制科技,主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理科技,使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產。
硬厚頂煤控制科技,研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理科技,包括高壓注水壓裂科技和頂煤深孔預爆破處理科技,使頂煤體能隨采隨冒,提高其回收率。頂煤冒放性差、塊度大的綜放開采成套設備配套科技,研制既有利于頂煤破碎和頂板控制。又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部置輸送機能力。 兩硬條件下放頂煤開采快速推進科技,研究合適的綜放開采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時間,提高工作面的推進度,實現(xiàn)高產高效。
5.5m寬煤巷錨桿支護科技,通過寬煤巷錨桿支護科技的研究開發(fā)和應用,有利于綜采配套設備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機的應用,促進工作面的高產高效。
1.2 緩傾斜薄煤層長壁開采 主要研究開發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機;研制適合刨煤機綜采的液壓支架;研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套科技和高效開采術。
1.3 緩傾斜厚煤層一次采全厚大采高長壁采 應進一步加強完善支架結構及強度,加強防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變、防止嚴重損壞千斤頂措施等的研究,提高可靠性,縮小其與中厚煤層(采高3m左右)產高效指標的差距。
1.4 各種綜采高產高效綜采設備保障體系
要實現(xiàn)高產高效,就要提高開機率,對“支架—圍巖”系統(tǒng)、采掘運設備進行監(jiān)控。今后研究的重點是:通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架-圍巖”系統(tǒng)控制,進一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質量信息的自動采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷;采煤機在線與離線相結合的 “油-磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測;帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態(tài)監(jiān)控。
2 深礦井開采科技
深礦井開采的關鍵科技是:煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等;需要攻關研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應力場及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護科技與裝備;深井沖擊地壓防治科技與監(jiān)測監(jiān)控科技;深礦井高產高效開采有關配套科技;深礦井開采熱害治理科技與裝備。
3 “三下”采煤科技
提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運動和地表沉陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關鍵科技,包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應用各種充填科技和組合充填科技,村莊房屋加固改造重建科技,適于村莊保護的開采科技;研究近水體開采的開采設計、工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤礦城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復墾和礦井水資源優(yōu)化等關鍵科技。
4 優(yōu)化巷道布置,減少矸石排放的開采科技
改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實現(xiàn)開采效益最大化為目標,研究開發(fā)煤礦地質條件開采巷道布置及工藝科技評價體系專家系統(tǒng),實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優(yōu)匹配。
5 采場圍巖控制科技
5.1 進一步完善采場圍巖控制理論
以科學合理、優(yōu)化高效的巖層控制科技來保證開采掘活動的安全、高效、低成本為目標,深入總結我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學力學(統(tǒng)計分析預測、數(shù)值法)和實測法相結合運用先進的計算機科技,深入研究各種煤層地質及開采條件。
5.2 研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高科技低成本巖層控制科技
目前,由于應用高壓注水、深孔預裂爆破處理堅硬頂板和應用化學加固科技存在工藝復雜、成本高的問題,因而需進一步研究開發(fā)新科技、新工藝、新材料來解決這些問題。
5.3 放頂煤開采巖層和支架—圍巖相互作用機理
研究放頂煤開采力學模型、圍巖應力、頂煤破碎機理、支架—頂煤—直接頂—基本頂相互作用關系;運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放頂煤優(yōu)化準則和提高頂煤回收率的途徑。
5.4 支護質量與頂板動態(tài)監(jiān)測科技
在總結緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質量與頂板動態(tài)監(jiān)測方面,應進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質量與頂板動態(tài)監(jiān)測,同時應不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測科技,發(fā)展智能化監(jiān)測系統(tǒng),改進監(jiān)測儀表,使監(jiān)測儀表向直觀、輕便、小型化方向發(fā)展。
5.5 沖擊地壓的預測和防治
通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機理;進一步完善沖擊性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng),發(fā)展遙控測量和預報科技,完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。
5.6 研究開發(fā)新型的支護設備
研究硬煤層、硬頂板放頂煤液壓支架,完善液壓支架性能和快速移架系統(tǒng),開發(fā)耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿。
6 小煤礦科技改造和機械化開采科技
實施國家關閉小煤礦,淘汰落后生產科技和生產設備,提高平均單井規(guī)模的科技政策,開發(fā)小型煤礦機械化、半機械化開采科技和裝備,改進小煤礦的采煤方法和開采工藝,提高采煤工作面的單產和工效;提高小煤礦的頂?shù)装蹇刂瓶萍妓?最大限度地減少頂?shù)装迨鹿事省?/p>
7 煤炭地下氣化科技
煤炭地下氣化科技是將處于地下的煤炭進行有控制的燃燒,通過對煤的熱化學作用而產生可燃氣體的過程。煤炭地下氣化科技屬于一種特殊的采煤方法,它是國際首創(chuàng)。煤炭地下氣化科技具有投資少、安全、工期短、見效快、用人少、效率高、成本低、效益好等優(yōu)點,尤其適合我國煤礦地質條件復雜、劣質煤比例高、“三下”壓煤嚴重的礦區(qū)。具有廣闊的推廣應用前景。應繼續(xù)研究完善“長通道、大斷面、兩階段”和“礦井式氣化”兩種典型煤炭地下氣化工藝,進行較大規(guī)模的地下氣化試驗研究,摸索實現(xiàn)“兩個控制、三個穩(wěn)定”的科技途徑,并實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定生產探索應用的途徑.
參考文獻
[1] 李鐘. 巷道支護現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(一)[J]. 巖土工程界，2001(01).
[2] 李鐘. 巷道坑支護現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(二)[J]. 巖土工程界，2001(02).
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