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煤礦開采論文:煤礦綠色開采技術下低碳經濟論文

1煤礦綠色開采技術的原則

煤礦的綠色開采技術正是基于低碳經濟的背景所產生的。作為世界煤炭大國，每年世界前三位的煤礦開采量與生產量必然會帶來礦區生態平衡的嚴重破壞，所以重點研究綠色開采技術，打造帶有循環性的綠色環保經濟工業產業帶是我國煤礦資源開采產業的必經之路。綠色開采技術的原則就是要體現開采工業與生態環境二者兼容的可持續發展，在保障高效率的同時，還能做到低排放。所以煤礦的綠色開采技術涉及到土地、河流、建筑物保護、生態環境恢復、礦區資源安全檢測、保水開發技術等多個方面。

2煤礦綠色開采的技術體系

煤礦綠色開采技術從廣義上講是在開采時要盡可能降低對環境和其他資源的污染等不良影響，從而獲得較大的經濟效益和社會效益。具體講，煤礦綠色開采技術體系主要包括以下內容:首先是“保水技術”，即對水資源的保護。其次是通過離層注漿、填充和條帶開采來保護土地資源和建筑物。第三點是安全合理地從礦井保護層及安抽取大量瓦斯，避免施工時發生突發爆炸等危險，同時也達到了煤礦與瓦斯共同開采的目的。第四，為了保護煤層巷道安全的支護技術與減少矸石排放的技術。第五，地下氣化技術。這五種技術共同構成了煤礦綠色開采技術整體體系。實際上，由于煤礦開采所導致的環境變化與安全問題都和開采后所造成的地質巖層運動有關，因為巖體巖層被開采所破壞。所以煤礦的綠色開采技術主要要基于以下幾點理論來展開，首先就是開采之后巖層內可能存在的“節理裂隙場”分布和離層規律。其次是巖體由于受到應力而被破壞，所以必須通過巖層的控制技術來保障巖體不會被進一步破壞。是要研究開采對巖層地表移動所造成的影響規律。

3綠色開采技術的應用實踐

3．1關鍵層理論

巖層在煤礦開采時受到巨大應力，導致被破壞，所以必須采用控制技術來保護巖層。近年來為了突破這一難題，巖層的關鍵層理論應運而生。關鍵層理論之所以被提出，就是為了研究覆巖中硬度較高的厚硬巖層可能在開采過程中出現的節理裂隙，這些裂隙的分布對瓦斯抽放、保水工程以及開采沉降控制可能產生影響。所以，關鍵層理論可以被視為煤礦綠色開采技術的理論基礎。

3．2卸壓瓦斯抽放方案的優化

經過不斷的實踐得出結論，如果煤層開采導致巖層出現移動，即便是滲透率極低的煤層，其滲透率也會驟增數十倍甚至百倍，這就為煤層的氣送運移及開采創造了條件，所以煤層的瓦斯抽放應該是我國煤礦綠色開采技術的主要途徑之一。因為煤礦綠色開采技術與關鍵層理論的核心思想就是將煤層氣作為一種資源充分利用于采煤過程中，通過巖層的移動和對瓦斯抽放的卸壓作用來優化抽放方案，進而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭與煤層氣的雙向共采，就必須在開采過程中形成采瓦斯和采煤兩套系統。借助巖層運動的規律與關鍵層理論中節理裂隙場的分布規律來抽放瓦斯。

3．3具體實踐應用

通過關鍵層理論中的采動裂隙分布規律，建立了抽放瓦斯的O形圈理論，在我國淮南、陽泉等重要礦區已經投入試驗和應用，O形圈理論也是瓦斯抽放鉆孔位置選擇布置的理論依據。另外，鄰層開采煤層的下位關鍵層會產生破斷運動，這種運動有利于控制煤層裂隙的發育。例如陽泉3礦的13煤綜放面，初期開采時它的上鄰近層在瓦斯卸壓及抽放時會遵循抽放孔巷隨著開采進程由采空區中部移動到O形圈內的規律。所以陽泉3礦13煤的綜放面鄰近層的瓦斯卸壓就應該采取瓦斯向高抽巷布置的方案進行優化。是煤炭的地下氣化技術，這是一種整體性很強的綠色開采技術。它對于水資源的保護很看重，比如通過對煤炭進行控制性燃燒來控制地下煤炭氣化所產生的苯與酚對地下水資源的污染，以及因為煤炭燃燒所形成的二氧化碳的抽放處理等等。

4結語

煤礦的綠色開采技術應用還有許多，這里僅僅介紹了冰山一角。特別是基于低碳經濟的現實背景下，煤礦綠色開采技術應當更深層次地被研發和推進，為建設資源節約型社會而不斷創新，最終實現開采與環保并行的經濟開發體系，以低的成本創造較大的社會經濟效益。

作者：張洪峰 單位：大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采安全隱患地質環境論文

一礦山主要地質環境問題

炭煤礦自1958年規劃建井，設計年生產能力45萬噸，投產以來，取得較大的經濟效益，同時礦山地質環境也遭受到不同程度的破壞。炭煤礦存在的主要礦山地質環境問題如下。

1地面塌陷炭煤礦井田范圍

內一1煤地下采空區面積10.5km2。根據實地調查，一1煤采空區出現地表塌陷，在采深200m以深地區，地表無明顯裂隙，采深200~100m地區未見廠礦、民房明顯破壞，采深100m以淺地區地面出現采動裂隙，對農田耕種有一定影響。采空區及其伴生地面裂縫對流經礦區的東泗河有嚴重影響。由于東泗河流經采空區，地面塌陷和地面裂縫破壞河道地層結構，已經成為地表水滲漏主要通道，河道地表水通過地裂縫下滲進入煤礦巷道，嚴重影響到采礦安全。需要采取綜合工程措施對其進行應急治理，并加強監測工作。

2含水層破壞

炭煤礦礦井正常涌水量9000m3/d，已造成煤層頂板灰巖含水層和底板灰巖含水層水位下降，且降幅明顯。采礦活動對深部巖溶含水層影響較嚴重，主要表現在承壓水頭有較大幅度的下降，深層地下水資源量減少，開采條件惡化。

3對原生地形地貌的破壞

炭煤礦一1煤層己基本采完，采空區面積已達10.5km2，上部的華泰煤礦開采二1煤，也已形成地下采空區面積2.1km2。對原生地形地貌景觀影響明顯，地表局部見有地裂縫，但相對丘陵地形而言，對礦區地形地貌景觀影響較大。

4河床開裂滲漏

造成煤礦開采安全隱患東泗河是礦區內的地表水和地下水的主要流通、排泄通道，該河向西北約10km流入伊洛河，屬于季節性河流。該河流經井田范圍內長度約900m，河道土質以碎石土為主，局部地段為粉土和淤泥及淤泥質土。河道從采空區或采空區附近通過，有地面塌陷及伴生地面裂縫發育，河道地層結構遭到破壞，有地表水入滲進入煤礦巷道的現象，影響炭煤礦生產安全。為了防止河道溝谷中地表水滲漏地下進入炭煤礦巷道，保障煤礦安全生產，本著安全合理、經濟可行的原則，對炭煤礦區段東泗河河道進行必要的調查、勘查工作。

二工程主要治理措施

1河道治理工程

（1）排水渠治理為了快速排泄地表水，防止地表水順地面裂縫滲漏進入煤礦巷道，影響煤礦安全生產，在東泗河河溝內修建排水渠。排水渠為M7.5漿砌石結構，塊石強度不小于40Mpa。排水渠過水斷面為梯形，最小結構尺寸為底寬3.9m，頂寬4.5m，高3.0m，砌石厚度0.8-1.1m，修建排水渠長度為900m。主要工程量為：河道清淤土方開挖工程量18573.61m3，碎塊石擠淤置換工程量720.83m3，漿砌石排水渠工程量為12967.80m3。

（2）排水渠的過流能力驗算根據調查，多年較高水位計算，東泗河二十年一遇的較大洪峰流量不超過12.0m3/s。

（3）溝渠地基處理針對不同的地層類型，采用不同的地基處理方法。對于碎石土（無裂縫發育和其他異常情況），可以不進行地基處理。對于裂縫發育的地段，地基處理措施是：首先對裂縫進行適當的開挖清理，然后用粘土進行充填夯實，再鋪設70cm厚的粘土防滲墊層，然后再砌筑溝渠。對于粉土地段，地基處理的措施是：首先鋪設60cm厚的碎、塊石置換層，并灌注水泥砂漿，然后再砌筑溝渠。對于淤泥和淤泥質土地段，首先采用碎塊石擠淤置換的方式進行處理，然后再砌筑漿砌石排水渠。

（4）防滲及抗沖擊對于無裂縫發育地段，采用“漿砌塊石+混凝土”雙層復合防滲及抗沖擊結構，即先鋪設800-1000mm厚的漿砌石渠底，然后再澆筑200mm厚的混凝土（C20）防滲層，共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。對于地裂縫發育地段，則采用“粘土防滲層+漿砌塊石+混凝土防滲”三層復合機構，共同起到抗沖擊下徹及防滲作用。即先對裂縫采用粘土進行充填夯實，再鋪設700mm厚的粘土防滲墊層，然后砌筑800mm厚的漿砌石渠底，再鋪設200mm厚的混凝土（C20）防滲層。對未穩定的和潛在的采空塌陷區，預測變形參數，采用粘土墊層進行防滲，兼有調整塌陷變形的功能。

2土方回填夯實

工程在排水渠外圍超挖部分以及原始地面至排水渠頂之間，用開挖出來的土方進行回填夯實，回填夯實地面高程應不低于排水渠頂面高程。土方回填夯實工程量為18712.99m3。

3植樹綠化工程

在土方回填夯實區域范圍內進行植樹綠化，以恢復植被，美化礦山環境。綠化采用適應當地氣候的楊樹，在渠的兩側各栽植兩排。樹的規格為胸徑3cm，植樹網格間距3m。選擇生長健壯、無病蟲害、無機械損傷、樹形端正和根系發達的苗木。主要工程量為：植樹1100株，綠化面積9000m2。

三工程效益分析

（1）減災效益礦山地質環境恢復治理可以改善地表水的流通條件，防止地表水入滲煤礦巷道，降低煤礦生產安全隱患，具有減災防災的效益。

（2）環境效益礦山地質環境治理工程可以有效防止水土流失，消除對居民和公路交通干道的安全隱患，提高植被覆蓋率，改善生態環境和周圍生態景觀，使礦山生態環境得到一定程度的恢復和保護。

（3）社會效益實施礦山地質環境治理工程，消除了災害隱患，美化和恢復了礦山生態環境，在一定程度上保護了礦區附近居民的生命財產安全，美化了當地居民的居住環境，使得礦山企業和地方政府、地方群眾和諧共生，共同發展。有利于促進地方經濟的可持續發展，有利于形成安定團結、人民群眾安居樂業的政治局面，有利于構建和諧社會。

（4）治理工程的實施，可有效避免地表水入滲到煤礦巷道，降低對煤礦安全生產的干擾，提高煤礦的生產效率和生產能力，降低生產成本。同時植樹1100株，新增綠化面積約9000m2，經濟效益明顯。

四結語

（1）河南大峪溝煤業集團炭煤礦存在開采引起地面塌陷、地裂縫，河床開裂滲漏，造成煤礦開采安全隱患等礦山地質環境問題。

（2）治理工程采取塌陷采坑回填防滲、河道治理、土方回填夯實、植樹綠化等工程手段對礦區東泗河河道進行綜合治理，恢復礦山地質環境。

作者：朱洪生甄娜孫建波齊光輝單位：河南省地質環境監測院濮陽市地質環境監測中心

煤礦開采論文:固態鉀鹽開采應用下的煤礦機械論文

1煤礦機械在鉀鹽礦開采過程中的不足

目前，所調研的兩家鉀鹽礦均采用了煤機設備進行鉀鹽礦的開采，在功能上，煤機設備基本滿足了鉀鹽礦的開采要求，但是由于使用環境的不同，煤機設備也存在一些不足之處，需要進行必要的改進。

1.1鉀鹽腐蝕對設備的影響通過現場調研發現，相同時間內，煤機設備在鉀礦環境中比在煤礦環境中的腐蝕程度嚴重的多，主要是由于鉀鹽礦開采過程中，產生了大量的粉塵落在設備表面，同時開采過程中礦方普遍采用噴撒飽和鹽水的方式進行除塵，而鉀鹽礦粉塵的吸濕性特別強，鉀鹽粉塵吸濕后形成某種意義上的電解質溶液，設備表面與吸濕后鉀鹽粉塵一起構成微電池，對設備表面進行電化學腐蝕，雖然煤機裝備的表面也進行了必要的表面噴漆，但所用油漆及施工工藝較差，只能防御一般環境下的銹蝕，無法抵御鉀鹽環境下的腐蝕。設備腐蝕主要集中在以下部位：

a．設備表面棱角部位由于棱角處漆膜較薄，同時屬于易碰撞部位，因此棱角部位的腐蝕普遍比較嚴重。

b．液壓接頭部位液壓接頭由于空隙較多，又有油污存在，是鉀鹽粉塵易存積的部位，同時溫度相對較高，是腐蝕另一嚴重區域。

c．焊縫周邊區域焊縫周邊區易腐蝕，主要是由于被焊接雙方材料不同，或者焊料與被焊接材料相差太大，而不同材料的電位不同，在鉀鹽礦環境下工作，在某種意義上講相當于將其置身于電解質溶液中，兩種不同電位的材料之間構成微電池，造成焊縫周邊區域的腐蝕。

d．易磨損區域易磨損區域的腐蝕現象不像上述區域直觀，但是事實表明，運輸槽體、運輸鏈等易磨損區域的磨損速度明顯高于煤礦井下，這主要是由于腐蝕因素，導致磨損速率增高。

1.2鉀鹽粉塵導電性對設備的影響鉀鹽粉塵具有導電性，對電氣設備密封性要求較高，防止粉塵從縫隙進入控制箱或其他電氣設備內部，造成短路，引發災害。煤機設備設計過程中考慮較多的是防爆性能，對密封性考慮較少。

1.3鉀礦其他因素對設備的影響

a．溫度對設備的影響井工開采的鉀鹽礦一般埋藏較深，云南中寮礦業開發投資有限公司在老撾投資的鉀鹽礦井深超過1000m，井下溫度常年保持在38℃左右，且濕度較高，這要求設備元器件，尤其是電子元器件能適應高溫、高濕環境要求。

b．設備生產能力鉀鹽礦與煤炭的成因不同，設備截割過程中沒有片幫和垮落，被截割下來的礦物，粒度較小，大塊狀礦體較少，因此相同配置的設備在鉀鹽礦的生產能力需重新計算及標定。

2鉀鹽礦開采設備的改進措施

通過前文論述可以看出，煤機裝備在鉀鹽礦開采過程中雖然存在一定的不足，但功能基本能滿足鉀鹽礦的開采要求，若對其局部進行改進，煤機設備可以勝任鉀鹽礦的開采，其改進措施主要包括：

a．增加設備的抗腐蝕能力，具體措施包括提高設備用漆的抗腐蝕等級、熱處理、更換材料等；

b．提高電氣設備的密封等級，具體措施包括對電控箱的結構改進，增加密封環節，選用密封等級較高的電機等電氣元件；

c．選用符合環境要求的電子元件，主要體現在電子元件對溫度、濕度的適應性方面。

3結論

本文對四川開元集團、云南中寮礦業開發投資有限公司在老撾鉀鹽礦的開采設備進行調研，在調研的基礎上提煉出了煤礦機械在鉀鹽礦開采過程中的不足，并給出了相應的改進建議，得出煤機裝備通過局部改進能勝任鉀鹽礦開采任務。

作者：焦宏章王赟單位：中國煤炭科工集團太原研究院

煤礦開采論文:煤礦井工開采誘發環境問題論文

1煤炭開采誘發環境問題

1.1開采過程中的環境問題煤礦開采過程中，為了保障采掘工作面的安全生產，必須將工作面周圍能產生威脅的水體全部排出，隨著開采時間和開采深度的增加，煤層頂板或底板含水層中的地下水被大量抽排，形成了以礦井為中心的大方為的降落漏斗，深層地下水水位的下降往往需要極長的恢復時間，使得相關泉水流量降低，嚴重的甚至斷流。同時，地下水降落漏斗的形成改變了原有的地層平衡，產生大量的采動裂隙，地下水隨采動裂隙進入采掘空間，受煤層及人為影響形成地下水污染，這類水體經抽出后，往往不經過處理就排入地表，對地表水環境構成威脅。其次，煤礦開采必然會用到大量的木材，從客觀條件上助漲了濫砍濫伐現象的發展，另一方面開采導致地下水水位的下降也嚴重影響了礦區地表植被的生長狀況，加之礦區建設等等，是的礦區生態系統平衡被破壞。

1.2固體廢棄物污染問題礦區固體廢棄物主要包括煤礦開采過程中巷道掘進的廢石、貧礦、選礦后排出的尾礦或其他廢渣等。這些堆積場地一般物質雜亂、質地松散、入滲速率高、保水能力差，即使經過人工堆墊處理形成土場，也較難被利用。特別是一些尾礦廢棄地，由于尾礦數量龐大且含有大量難處理的有毒有害成分，經雨水等淋溶之后，包括Cu、Pb、Zn等重金屬以及多環芳烴等有機污染物隨之流出，污染礦區周邊地下水及土壤。尾礦經風化后會形成松散的細小顆粒，導致礦山泥石流發生；同時，隨風飄起的細小顆粒會造成周圍環境受體產生呼吸道疾病。此外，尾礦尤其是煤矸石山本身就可能發生自燃或爆炸，危害環境和人類安全。

1.3采煤塌陷問題煤礦開采會形成大量的采煤塌陷區，其形成一方面造成耕地面積減小，另一方面會引起一系列的地質環境問題。采煤塌陷使原有地面標高降低、形成地表移動盆地、產生地裂縫、改變土壤結構等，特別是在一些地下水水位較高的平原地區，大量塌陷區常年積水，形成塌陷濕地，使土地喪失原本的功能。一般來說，根據地面沉降的劇烈程度可將塌陷區分為淺層塌陷地、中度塌陷地和深度塌陷地三種。塌陷區的形成嚴重影響礦區的生態環境，是的原有的水文地質條件發生改變，加劇水土流失、土壤貧化等問題的產生和發展。同時，塌陷形成的積水區，由于水體受到原有土壤環境的影響，土壤氮等營養元素的循環條件發生改變，增加了水體產生富營養化的可能性。

2煤礦開采誘發環境問題的治理措施

2.1合理規劃，保護水資源主要通過控制礦井水排放量和防治開采對水資源的污染兩個方面進行合理規劃，從而對礦區及周邊水資源進行有效保護。首先，應當通過合理的布置輸水系統，節約用水，對現有水體進行合理利用，實行排供結合的優化管理措施，從總量上減少礦井水的排放。同時，在煤礦開采規劃和防護方案設計的過程中，應當合理的預留保護煤柱，保護相關井泉，防止因礦井突水造成的地下水資源大量外排。其次，從煤礦生產的各個環節入手，根據井下污水的排放特點，合理布設排污點，盡量控制生產過程對地下水資源造成的污染，從源頭上減少污染源的產生；通過科學的監測手段對開采區域的水資源量和水質變化進行監測，為開采過程中的水資源保護提供依據；針對已經污染的礦井水，經過污水處理后再進行排放，防治污染地表水體；對選礦等產生的廢水，盡量經過處理進行綜合利用，可用于選煤補充水，或用于綠化及井下消防。

2.2固體廢棄物綜合利用煤礦固體廢棄物主要為掘進等的矸石以及洗選等排出的尾礦，占用大量的土地資源，并且對環境造成污染，在處理過程中可以考慮對其進行綜合利用，實現環境和經濟效益的較大化。首先根據資源利用較大化的原則，對尾礦進行進一步的加工，回收貴重礦產元素，改進洗選技術并結合一定的工藝，將尾礦中的難選煤、黃鐵礦、稀有微量元素等回收進行利用。其次，可以將矸石、尾礦等作為二次資源，變廢為寶，研究表明，我國煤矸石發熱量在3347.2~8336kJ/kg[15]，一般可以將這部分熱能進行轉化利用，如將產熱量較高的煤矸石粉碎后摻入煤中進行焚燒發電；此外，利用煤矸石本身的可塑性、燒結性等等，經處理后可以用來制磚、燒水泥、生產陶粒或者合成其它產品。目前，一些礦區利用廢石和尾礦填充井下采空區或煤礦塌陷區，一方面節省了其它填充材料；一方面對廢棄物進行利用，減少了土地占用，取得了較好的效果。

2.3采煤塌陷地綜合治理根據采煤塌陷的形成原因以及特征，主要從預防、減少塌陷以及塌陷后的生態治理兩個方面對采煤塌陷地進行綜合治理。采煤塌陷地的形成將導致地面標高降低、耕地面積減小、土壤結構改變等一系列的地質環境問題，對社會、環境帶來嚴重的影響，因此，在煤炭開采過程中應當采取合理有效的措施控制采煤塌陷地的形成。鼓勵煤炭開采單位自主創新，研究采取先進的采煤技術及工藝流程，如矸石井下直接回填等。從而減少礦區地表塌陷范圍及塌陷程度，一方面減少了土地破壞，一方面降低了地表塌陷的治理成本。根據采煤塌陷地類型的不同，對礦區已經形成的塌陷地，其綜合治理方法也有所差別。對于淺層采煤塌陷地，根據礦區地形采取不同治理措施，對于丘陵地區，可以適當采用“削高填凹”的方法，結合施肥等治理措施，以恢復土地耕種；對于平原地區，可以采用“挖深墊淺”的治理方法，將挖塘和造地結合起來，排出地表積水的同時恢復區域大面積耕地，達到土地的充分利用；此外，還可以利用矸石等填充，表層覆土后進行綠化改造。中度塌陷區往往存在季節性積水的區域，其治理過程相對復雜，一般以漁、耕結合的方式，實現環境、經濟的協同發展。對于一些深度的塌陷區，往往既存在季節性積水區，又存在非季節性積水區，此類塌陷區往往采用多種方法綜合治理，將非季節性積水區進行改造，形成人工濕地，利用水體自凈能力穩定礦區污水，發展漁業產業，在周邊建設改造，形成綠化景區等等，作為第三產業發展旅游及服務業。一方面調節區域微氣候，改善了礦區生態環境，一方面為人們提供休閑娛樂的場所。目前，該類型的處理措施已經在多地發展起來。

3結論

煤礦開采為我國帶來經濟發展的同時也對自燃環境造成了危害，而這些危害的治理往往是一個復雜而緩慢的過程，因此，我們一方面要注重煤炭資源的合理開發與高效利用，另一方面又要注重對自然環境的保護，堅持預防為主的原則，綜合治理礦區生態環境，實現經濟、社會、環境的和諧發展。目前我國在礦區環境問題的治理上已經取得一定成績，但仍需要進一步的提高：(1)鼓勵企業自主創新，運用先進的技術手段以及設備，較大限度的減小煤礦開采對生態環境的破壞，預防重大污染事故的發生。(2)規范并健全礦區環境保護的法律法規，制定礦區環境治理相關標準，結合不同礦區特點制定經濟合理的治理措施。

作者：汪小龍成杰單位：山西東桉煤業有限公司中國礦業大學環境與測繪學院

煤礦開采論文:煤礦開采領域機電一體化論文

（一）機電一體化技術在采煤機中的應用和發展

（1）牽引特性好。采煤機在前進過程中提供牽引力，同時，在采煤機下滑過程中可實現發電制動；（2）能適應大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機的牽引功率較大，而且牽引電動機軸端安裝了制動器，從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機器在停機時下滑，可用于傾角為40—50°的煤層開采；（3）運行性高，使用壽命長；（4）反應靈敏,動態特性良好。電控系統可以根據采煤機的工作狀態調整各種參數，以防采煤機超數運行，控制方便；（5）重量小，結構簡單，能量轉換效率高；（6）能輕易實現遙控，牽引實現無級調速；（7）電牽引采煤機有著先進的全中文顯示界面，可以提供操作步驟的提示，實時顯示截割電機的功率和溫度、采煤機的牽引給定速度等工作參數，使得易于操作，工作效率高；（8）相較于液壓牽引采煤機，電牽引采煤機的節能降耗特性好，在環保方面具有優勢。近年來，通過我國機電一體化技術的不斷提高，電牽引采煤機正逐步走向成熟，為推動我國煤礦企業的整體生產技術的進步起到了積極作用。

（二）機電一體化技術在提升機中的應用和發展

當前，煤礦生產過程中機電一體化和自動化水平較高的設備就是全數字化交流提升機，提升機的內部和外部結構都實現了大幅的簡化。以內裝式提升機為例，其在結構式將驅動和滾筒兩大結構合為一體，較好地體現了機械、電子、計算機和自動控制等各個技術環節的綜合應用水平，使得設備安全高效；全數字化交流提升機高度適當，采取總線方式，簡化電氣安裝的工作；全數字化提升機具有完整的診斷設施，可以實現自我診斷，還能進行重復性故障尋址和部分便捷的通信功能；設備硬件在兼容性方面較為完善，可以進行軟件控制，如完成軟啟動和瞬時加速的改變。在九五計劃期間，我國就已經研制成功了具有自主知識產權的全數字化提升機，而且實現國產化，核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。由于其性能先進、操作簡單、工作性和性高，很符合當代煤礦生產的發展需求，目前已成為了各煤礦企業的機型。

（三）機電一體化技術在帶式輸送機中的應用和發展

目前，現代化綜合機械化采煤一般帶式輸送機作為主要運輸方式。帶式輸送機的特點是長距離連續輸送、輸送量很大、運行效率和性高和易于實現自動化，已成為我們煤礦井下的主要運輸原煤的設備。因此，將機電一體化技術運用到帶式輸送機已成為八五計劃期間實施的日產百萬噸煤綜采設備項目之后的研究熱點之一。近年來，我國在帶式輸送機核心上都有了很大提高，也研發出了新的產品。目前，我國普遍采用行星齒輪減速器、調速型液力耦合器等驅動系統，特別是機電一體化的CST可控軟啟動裝置，可以使得兩條皮帶運輸機由一臺或幾臺CST驅動，它具有平滑起動運送大慣性載荷的特點，解決了帶式輸送機長距離、大運量驅動難題，但是，由于動態分析、啟動延遲等技術的限制，我國帶式輸送機一般為3點驅動，限制了輸送機的長度和運量。而且，輸送機的在線監控功能、性、靈活性和壽命較發達國家相比存在一定差距，還需要進行深入的研究。

（四）機電一體化在煤礦開采領域其他裝置系統中的應用和發展

煤礦開采過程中，最為常見的支護設備就是液壓支架，其穩定性和性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機電一體化技術的不斷的發展，液壓支架逐步轉變為由電液控制。乳化液泵站的液體流量大、壓力高，且已成為支護設備液體的主要來源。并且其可以根據支護設備實際用液量對進行供液量的自動調節。液壓控制與計算杌技術的結合，可以實現設備成組的自動移架或定壓雙向鄰架，從而避免對頂板及支架產生過大的沖擊載荷。近年來，TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統以其監測度高、穩定性和性強，適用范圍廣，使用方便的特點，可以進行鋼絲繩的損傷檢測，不但效率高，而且減小了事故發生的概率。上個世紀80年代以來，我國通過對國外先進的煤礦安全生產監控技術的研究，并且根據我國國情，利用機電一體化技術研制出了較為先進的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產監控系統。從近年來煤礦生產的應用來看，其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關重要。

（五）結語

綜上所述，機電一體化技術在我國煤礦開采領域的科學合理應用和廣泛推廣，有效地提高了煤礦企業的生產效益和安全保障，對減輕煤礦工人的勞動強度，具有重要的現實意義和發展潛力。因此，將機電一體化技術與傳統的煤礦機械設備進行有機結合，堅持以人為本的原則，不斷深化這項技術在煤礦開采領域的研究，對于我國煤炭工業的良性發展具有深遠的意義。

作者：趙鐵軍 單位：中國平煤神馬集團梨園礦

煤礦開采論文:煤礦開采企業安全生產論文

一、煤礦開采企業安全生產管理體系的運行

煤礦開采安全管理體系的運行，要充分考慮到煤礦開采中的人員安全、環境保護、機械維護、管理工作等問題，從而對煤礦開采的整個過程進行全程優化，合理地利用現有的人力、物力資源，并結合煤礦中的具體環境，讓煤礦開采方式達到。同時，煤礦開采企業安全生產管理體系的運行，也離不開政府的監督和指導，只有企業、政府兩方面相互配合，才能真正實現煤礦開采的安全管理。

二、構建煤礦開采企業安全生產管理體系的必要措施

(一)保障人身安全的有效措施。為了保障煤礦開采企業中每一位成員的人身安全，一定要強化安全生產觀念。企業有責任對所有的員工進行合理、到位的煤礦開采方面的安全思想、安全知識的教育，使企業的職工能夠意識到安全生產的重要性，明確企業、政府對安全生產的要求和規定，從根本意識上提高警惕，防止危險事件的發生。要想真正的實現安全管理，僅僅靠提高職工的安全意識是不夠的，還要對職工進行安全知識和技能的培訓。企業應當建立一個專門的培訓部門，對于新職工進行崗前培訓，對于老職工進行定期的培訓和演練，并且針對不同員工所從事的具體工作的不同、員工的自身素質的差異進行區別性培訓，從而有效地提高職工們的整體安全生產能力，做到在生產過程中保障自身和他人的安全。

(二)保障機器安全的有效措施。在煤礦開采中，所使用的一般都是大型的機械設備，這些設備一旦出現問題，不但會影響到煤礦開采的進度，還有可能造成破壞性的后果，為煤礦開采企業帶來重大損失。因此，要加強對于機械安全的管理。一是在選用一些煤礦開采設備的時候，要充分考慮煤礦周圍的具體環境，考察機械設備能否在這種環境中運行，采用哪種設備更能節約時間和人力。二是在煤礦開采的過程中，要注意設備的更新和維修。要分配專門的機械管理人員，對機械進行檢查，一旦發現問題，立即處理，并及時對陳舊的設備進行更新，通過使用先進、安全的設備來保障煤礦開采的順利進行。

(三)保障環境安全的有效措施。保障環境安全，一般要做到以下幾點:及時，要保障礦井及周圍環境中的氣體環境安全。在煤礦中，往往含有大量的瓦斯，這種氣體既是一種清潔高效的能源，也是一種對大氣有著極大危害的污染性氣體，并且由于其具有毒性和易燃性，就必須在進行煤礦開采時，做好對瓦斯氣體的處理，避免其污染環境或造成火災、爆炸等危險事件。第二，要保障礦井周圍土地資源環境安全。在煤礦開采的過程中，難免會對周圍的土地造成破壞，在開采完煤礦之后，地表或者地下礦井中將會形成采空區，容易發生坍塌等事故，在煤礦開采的過程中，要注意對采空區進行及時的填充，保護好土地環境。第三，要保障水資源環境安全。在煤礦開采過程中，有可能會導致水資源的流失和污染，也有可能會因處理不當而遭受水災。因此，要加強對煤礦開采中水資源的管理，保護好水資源，同時，也要避免水文事故的發生。

(四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤礦開采企業的安全管理，就要不斷的對管理方式進行創新。在對煤礦開采管理工作進行長期的總結之后，不難看出，管理工作從來不是獨立存在的，而是與煤礦開采過程中的人員、環境和機器等各種要素相互影響、相互作用的。因此，在對煤礦開采安全生產進行管理的過程中，就要考慮多個因素對生產過程所帶來的影響，從根本上排除危險，為煤礦開采提供一種強有力的管理手段。二是要加強對煤礦開采的監督力度。建立起一個安全監督部門，對煤礦開采中人員的操作、機械設備的安全、對環境的影響以及管理工作進行嚴格的監督，并將煤礦開采中的各個要素緊密地聯系在一起，加強整體性監督，防止在煤礦開采過程中發生意外事故。

三、結語

在我國的煤礦開采生產中，依舊還存在不少的問題，這些問題，都必須通過一種有效的管理手段來解決。煤礦開采安全生產管理體系的構建，有效地解決了我國煤礦開采企業中的安全管理問題。通過對這種管理體系不斷地優化，加強對煤礦開采企業中各個部門及開采過程中的各種要素、各個環節的管理，實現煤礦開采的整體安全作業。只有這樣，才能夠讓我國的煤礦開采企業不斷地朝著安全、高效、環保的方向發展，實現煤礦開采的經濟效益、社會效益和環境效益，為我國煤炭能源的開采發揮更有利的作用。

作者：王孝賓

煤礦開采論文:煤礦開采網絡技術論文

一、煤礦開采的經濟價值

有關科學家的分析，它在市場上的價值非常的昂高，儲量超過一億噸的煤礦估計值能超過2000億元。它有著損益。首先從損害上分析：煤礦開采在項目開始實施時，會對環境造成一定的影響，從而引起一些空氣質量和自然圈子標值的變化。所以，對于這些指標值的計算，就必須要采用科學的方法。其次，從煤礦開采的收益上分析，經科學家的推論和研究，總結出了一個公式：∑(CI—CO)t(I+r)/1=o，其中t=0.1.2.3….n。CI表示現金流入量，CO表示現金流出量，(CI—CO)t表示項目在第t年的盡現金流量，t=0表示項目開始運行的時間點，n表示項目計算期，其具體計算可通過內插法求，公式為：r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2]，其中r1表示當凈現值為接近于零的正值的折現率，r2表示當凈現值為接近于零的負值時的折現率，NPV1表示低折現率時凈現值的正值，NPV2表示采用高折現率時凈現值的負值，其中r1與r2之間不應超過百分之二。從上面幾個公式總結出，煤礦的開采對于現在社會的經濟價值能夠達到一個前所未有的前景。

二、煤礦開采的安全設施

做任何事情必須考慮的前提因素就是人的安全，所以，在開采煤礦的時候，在安全方面就是尤為重要的。(1)根據《煤炭法》，《礦山安全法》和《煤礦安全監察條例》制定本規程；(2)在中華人民共和國領域從事煤礦生產等活動，必須要遵守以上規程；(3)煤礦企業必須建立并健全各級領導安全生產責任制，法規，規章，規程，標準和技術規范；(4)在開采煤礦使用的機械樣品中，必須設置安全機構；(5)煤礦企業必須支持群眾安全監督組織等活動，發揮職工群眾安全監督作用；(6)煤礦對于作業人員進行安全培訓，開采煤礦要實時的注意安全問題，遵守好國家及其企業所制定的安全規章制度，不經培訓，不得上崗；(7)煤礦企業在即將開采的時候，要對作業人員再次強調下井時應該注意的細節，人們往往就是不注意一些細節而導致悲劇性的發生。

三、網絡技術對于煤礦開采的應用

1.計算機網絡的建設與改造當前的網絡狀態是省級與下屬部分企業的廣域網，而省轄市網絡沒有有效的連接進來，網絡本身是個大體結構，所以，要應用網絡的結構把各省級，各省級所屬的下屬企業和省轄市網絡連接起來，對網絡進行省級和優化。可以運用網絡計算機解決煤礦開采的安全問題，它可以隨時的提供地理位置信息，并且能夠的進行對地圖的縮小，放大，找查，漫游，全圖，測距，鷹眼圖層設置等常規的地圖操作功能，同時，還負責實現各種模擬量，開關量的圖形，數據等實時信息的顯示。數據庫服務器主要存儲全部的非地圖數據，包括設備數據，環境數據，管理數據等實時信息，同時，數據庫服務器還要提供相應的統計，查詢等功能的具體數據來源。所有數據在計算機網絡保護下不會丟失，而且存儲量非常大，找查也方便，也能快速從一個地方傳遞到另外一個地方。無需人力，穩定快捷，且不會在傳送途中丟失。2.計算機的分區管理計算機可以實現內外網邏輯隔離的同時，滿足外界通過身份驗證訪問內部網絡的業務需要，從管理的角度可以將煤礦安全監控網絡化分為兩個部分。3.計算機對煤礦工資的便捷分配從經濟的角度出發，開采煤礦需要大量的機械工具和作業人員，進而使其需要一個較大資金量的流程，如果認為會比較的繁瑣，計算機不僅僅能夠快速的計算出每一位作業人員和機械設備所需要的資金，還能夠無誤的保存在計算機的硬盤上面，方面快捷的查詢流出的資金和資金的分配量的大小，更能夠為其他工作人員解決他們對于資金上的疑問，避免一些不必要的麻煩。4.計算機對煤礦結構的客觀分析由于地理條件和一些外界條件的限制，煤礦開采必須在一個穩定而又安全的基礎上才能夠進行作業。通過網絡技術的提升，能夠無誤的查詢哪些地方有煤礦，哪些地方能夠開采到品質的煤礦，煤礦地區周邊環境的影響大小，煤礦開采需要深入在地面下，所以，必須對于其中土壤和石層進行的判斷，計算出其中承重能力的大小，抗震動幅度的大小等安全因素。5.計算機對煤礦開采地質工程的管理開采煤礦的準備十分的復雜，對于煤礦開采要知道地理性質：大陸按照高層特征，可以分為高山，丘陵，平原，高原，盆地和洼地等地形單元，其中，低于海波1000m的平原，丘陵，盆地面積較大，陸地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或線形展布的山系。其中，海波在500-1000m的成為低山，1000-3500m的成為中山，大于3500m的成為高山。陸地上還有被山系所分隔，表面稍有起伏，內部相對較差，一般不超過數十米的平原和高原，他們面積較廣。海拔高程在600m以上，表面較為平坦或略有起伏的廣闊地區成為高原。此外尚有四周為山系或高原限制的低地，因其外形似盆而成為盆地，介于山地和平原之間的高低不平，連綿不斷的低矮渾圓的小山丘地稱為丘陵。大陸上有眾多的河流組成的水系和湖泊，是地球表面的重要特征。通過計算機網絡能的探測煤礦的地理位置及其開采工程措施：礦井地質結構按其規模的大小對生產的影響程度，可分為大，中，小三種類型。大型構造是指決定井田邊界的大型斷層，這類結構在勘探階段通過計算機網絡技術查明；中性構造是指分布在井田范圍內，影響水平，采取劃分和巷道布置的次一級構造，它對煤礦生產影響極大，是礦井地質工作的重點；小型構造是指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級斷層。大，中，小三種類型地質構造之間存在著密切關聯，大型構造控制中，小型構造，小型構造反映大中型構造。因此，在工作中應該把大，中，小型構造的研究有機地結合起來。計算機網絡技術能的分析底層表層，中層，底層的結構，不需用大量的勞力去一層層的翻出，只需計算機和專業的一些勘探地質設備的結合就能探測出哪些地質能開采煤礦。有些地質存在著斷層，而斷層對開采煤礦有影響；響磚眼的爆破效果：當巖石中節理發育時，炮眼方向如與主要節理組平行，會在爆破的時候沿裂縫面漏氣，爆破效果大大降低：影響開采效率；在回采高變質和地變質煤層時，根據節理面的方向和發育程度，合理布置回采工作面，可以提高生產效率；影響頂板控制方法：煤層頂板巖石節理發育時，工作面頂板支護一般不能用頂柱，應該采用頂梁，并且頂梁不能平行主要裂縫組方向，應與主要裂縫組有一定的交角，以防止頂板沿裂縫面冒落。這些負面的影響就可以通過計算機網絡技術提前控制好，并能的度好尺寸，能到0.00毫米。

四、總結

綜上所述，通過本人對煤礦采集在計算機網絡方面的應用上的一些簡單討論和煤礦采集的安全措施，使人們知道了煤礦的開采需要地質條件的允許，煤礦開采有著很大的風險，所以，在開采煤礦的時候，要充分的做好準備。通過網絡技術來探測煤礦采集的地質條件，通過計算機網絡技術來提前擬定一個施工工程技術，通過網絡計算機技術來做好必要的安全措施，讓煤礦的開采更具有經濟價值和更多的資金流入。隨著網絡不斷的發展，煤礦在網絡計算機方面會有更高更亮的發展前途。網絡的普遍性和科學性，改善了許多人們的生活觀，現在網絡技術可以達到在無人的條件下也能讓機械工具正常運轉，在開采煤礦個機械工具中，網絡技術可以讓作業員們更輕松，做事情也能達到事半功倍的效果。網絡技術造福人類，推進整個國家的發展。由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。

作者：李曉麗 單位：中煤科工集團常州研究院有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采的機電一體化論文

（一）機電一體化技術在采煤機中的應用和發展。

機電一體化技術在采煤機的應用的典型實例之一就是電牽引采煤機。相比于傳統的液壓牽引采煤機，其具備的優勢和特點如下所述：（1）牽引特性好。采煤機在前進過程中提供牽引力，同時，在采煤機下滑過程中可實現發電制動；（2）能適應大傾角煤層開采的需要。電牽引采煤機的牽引功率較大，而且牽引電動機軸端安裝了制動器，從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機器在停機時下滑，可用于傾角為40—50°的煤層開采；（3）運行性高，使用壽命長；（4）反應靈敏,動態特性良好。電控系統可以根據采煤機的工作狀態調整各種參數，以防采煤機超數運行，控制方便；（5）重量小，結構簡單，能量轉換效率高；（6）能輕易實現遙控，牽引實現無級調速；（7）電牽引采煤機有著先進的全中文顯示界面，可以提供操作步驟的提示，實時顯示截割電機的功率和溫度、采煤機的牽引給定速度等工作參數，使得易于操作，工作效率高；（8）相較于液壓牽引采煤機，電牽引采煤機的節能降耗特性好，在環保方面具有優勢。近年來，通過我國機電一體化技術的不斷提高，電牽引采煤機正逐步走向成熟，為推動我國煤礦企業的整體生產技術的進步起到了積極作用。

（二）機電一體化技術在提升機中的應用和發展。

當前，煤礦生產過程中機電一體化和自動化水平較高的設備就是全數字化交流提升機，提升機的內部和外部結構都實現了大幅的簡化。以內裝式提升機為例，其在結構式將驅動和滾筒兩大結構合為一體，較好地體現了機械、電子、計算機和自動控制等各個技術環節的綜合應用水平，使得設備安全高效；全數字化交流提升機高度適當，采取總線方式，簡化電氣安裝的工作；全數字化提升機具有完整的診斷設施，可以實現自我診斷，還能進行重復性故障尋址和部分便捷的通信功能；設備硬件在兼容性方面較為完善，可以進行軟件控制，如完成軟啟動和瞬時加速的改變。在九五計劃期間，我國就已經研制成功了具有自主知識產權的全數字化提升機，而且實現國產化，核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。由于其性能先進、操作簡單、工作性和性高，很符合當代煤礦生產的發展需求，目前已成為了各煤礦企業的機型。

（三）機電一體化技術在帶式輸送機中的應用和發展。

目前，現代化綜合機械化采煤一般帶式輸送機作為主要運輸方式。帶式輸送機的特點是長距離連續輸送、輸送量很大、運行效率和性高和易于實現自動化，已成為我們煤礦井下的主要運輸原煤的設備。因此，將機電一體化技術運用到帶式輸送機已成為八五計劃期間實施的日產百萬噸煤綜采設備項目之后的研究熱點之一。近年來，我國在帶式輸送機核心上都有了很大提高，也研發出了新的產品。目前，我國普遍采用行星齒輪減速器、調速型液力耦合器等驅動系統，特別是機電一體化的CST可控軟啟動裝置，可以使得兩條皮帶運輸機由一臺或幾臺CST驅動，它具有平滑起動運送大慣性載荷的特點，解決了帶式輸送機長距離、大運量驅動難題，但是，由于動態分析、啟動延遲等技術的限制，我國帶式輸送機一般為3點驅動，限制了輸送機的長度和運量。而且，輸送機的在線監控功能、性、靈活性和壽命較發達國家相比存在一定差距，還需要進行深入的研究。

（四）機電一體化在煤礦開采領域其他裝置系統中的應用和發展。

煤礦開采過程中，最為常見的支護設備就是液壓支架，其穩定性和性決定著煤礦開采的效率和安全。并且隨著機電一體化技術的不斷的發展，液壓支架逐步轉變為由電液控制。乳化液泵站的液體流量大、壓力高，且已成為支護設備液體的主要來源。并且其可以根據支護設備實際用液量對進行供液量的自動調節。液壓控制與計算杌技術的結合，可以實現設備成組的自動移架或定壓雙向鄰架，從而避免對頂板及支架產生過大的沖擊載荷。近年來，TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統以其監測度高、穩定性和性強，適用范圍廣，使用方便的特點，可以進行鋼絲繩的損傷檢測，不但效率高，而且減小了事故發生的概率。上個世紀80年代以來，我國通過對國外先進的煤礦安全生產監控技術的研究，并且根據我國國情，利用機電一體化技術研制出了較為先進的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產監控系統。從近年來煤礦生產的應用來看，其在煤炭開采的安全管理方面的作用至關重要。結語：綜上所述，機電一體化技術在我國煤礦開采領域的科學合理應用和廣泛推廣，有效地提高了煤礦企業的生產效益和安全保障，對減輕煤礦工人的勞動強度，具有重要的現實意義和發展潛力。因此，將機電一體化技術與傳統的煤礦機械設備進行有機結合，堅持以人為本的原則，不斷深化這項技術在煤礦開采領域的研究，對于我國煤炭工業的良性發展具有深遠的意義。

作者：趙鐵軍單位：中國平煤神馬集團梨園礦

煤礦開采論文:合盛煤礦開采水環境論文

1合盛礦井開采對水環境的影響分析

1.1含水層破壞情況在采煤過程中，由于礦井水的疏排，會對地下水位造成下降影響，形成以開采水平為基準的地下水位降落面，進而形成以采區為中心，含水層影響半徑為半徑的降落漏斗。由于合盛煤礦開采煤層位于山西組石灰巖巖溶裂隙含水層內，煤礦開采過程中礦井水疏排直接影響石炭—二疊系碎屑巖裂隙含水層。而煤礦開采后會在頂板巖層形成一定高度的冒落帶、裂縫帶和緩慢下沉帶，所形成的導水裂縫帶高度波及到煤層上部含水層時，就成為含水層對礦井充水的通道。依據井田內鉆孔資料，按照有關計算煤層導水裂縫發育高度公式。2#、4#煤層頂板屬中硬頂板，開采形成的較大導水裂縫帶高度分別為37.71m、52.43m，考慮到兩煤層間距為10m，且2#、4#煤主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層，根據開采煤層所在地層位置，以及煤層頂板發生垮落，2#、4#煤層形成的導水裂縫帶均能溝通其含水層(或上一層可采煤層開采形成的采空區積水)，對煤層上覆的太原組K2～K5灰巖含水層以及山西組的K7、K8砂巖含水層進行破壞。但正常情況下本井田開采導水裂縫帶不會直通地表。

1.2地表破壞情況為進一步分析開采后對煤層頂板的影響，根據采煤塌陷區土地破壞性等級劃分表分析可知:1)2#煤開采后，井田大部分面積地表將受到重度—極輕度破壞，但是在井田的西南角，地表將受到重度破壞。2)4#煤開采后，井田內東北及東南角地表受到極輕微的破壞，其它地段地表將受到重度—極輕度破壞，但在井田西南角地表有受到重度破壞。采煤引起地表塌陷將改變地表的形態和河道的坡度，對河道周圍的匯水條件造成一定程度的影響，同時由于沉陷盆地的邊緣有地表裂縫產生，會引起地表水下滲，因此，地表沉陷除了對井田內河流匯水條件有影響外，還將會影響地表水資源量。

2礦井開采防治水措施

1)井田及周邊煤礦采空區均有積水，對合盛礦井的開采有很大的威脅，在開采時一定要加強“探放水”工作，遇有頂板淋水、滲水增加、煤層“出汗”、巷道涌水量增加等突水預兆時應立即停止采掘，撤離人員，并向調度室等管理部門匯報。2)在開采斷層、陷落柱附近煤層時，一定要注意構造導水，堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，鉆進時發現煤巖松軟，片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大，頂鉆等異常時，必須停止鉆進，且不得拔出鉆桿，立即向有關領導匯報，以杜絕突發的水災事故的發生。3)經常了解周邊礦井的采掘動向，做好周邊礦井采空區范圍的調查工作，相鄰礦井之間礦界處應留有足夠的礦界保安煤柱，嚴禁越界開采，防止發生連鎖透水事故。定期維護好各型水泵的排水管路、閥門及排水用的配電設備，保障井下水流及時暢通地排出地面，在雨季前組織檢修，并對全部主排水泵進行聯合排水試驗，定期清理井底水倉、水溝的淤泥。4)據煤礦開采對奧陶系灰巖巖溶水含水層的影響分析，在對斷層等合理留設安全煤柱后，煤礦開采不會破壞奧灰水，對區域奧灰水水量影響很小。因此正常的煤礦開采對井田及周邊村莊供水基本沒有影響。

3結論及建議

1)堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，在F1斷層附近一帶禁止采煤，可以保護郭莊泉域巖溶地下水不受破壞。2)礦井應查清井田內帶壓開采條件，禁止采用降壓排水進行采煤。制定帶壓開采條件下，防治奧灰水突水的應急預案。3)全井田范圍共有多個村莊，由于礦坑排水將破壞井田內大部分水資源量，為了防止采煤對當地居民的正常生活造成影響，應及時解決當地居民的正常生活用水。4)應強化地下水監測工作，建立地下水動態觀測系統，制定防水治水措施，確保礦井安全生產。

作者：王飛單位：保利能源控股有限公司山西保利合盛煤業有限公司

煤礦開采論文:煤礦開采論文：通信在煤礦中的適用性透析

作者：楊月輝單位：河北能源職業技術學院

能夠在最短的時間內完成工作任務，提高工作效率，獲得較高的利潤，真正實現低投入、高收入的經濟發展目標。提高運作安全，保障人身安全。煤礦開采中無線通信技術的使用其較大的優勢就是提高了采礦工作的安全性；能夠保障工作現場和外界密切的聯系，能夠在及時時間互通有無，保障工人的人身安全。提高領導效率，優化企業管理。無線通信技術的使用在一定程度上可以實現非現場操控，領導在辦公室就可以通過網絡掌握工作進度，了解工作狀況，及時進行派遣和指揮[2]。應用無線通信技術，煤礦企業可以加強多方面的生產管理及引導，加快提高了領導層次的管理水平，真正實現管理一體化，幫助煤礦企業在生產期間創造更大的經濟效益。保障作業質量，實現綠色環保。煤礦開采中應用無線通信技術可以方便管理和加強聯絡；應用傳感器技術可以探測到礦井內的瓦斯體積分數；利用類似波導的物質進行探測，可以避免礦井內因金屬而產生的導電和繩索冗長等帶來的不便。從安全角度考慮，無線通信技術推廣之后，煤礦開采作業能夠處于一個相對安全穩定的生產環節。

無線通信技術存在的不足和改進措施

（1）操作不規范，技術不純熟。由于從事煤礦開采的工人通常都是年齡較大、文化程度較低的中年人，對于從人工作業到機械作業的轉變需要一定的適應階段和學習過程，而他們對于電腦技術的操作學習接受能力比較慢，學習不，也可能導致操作失誤和延緩工期。因此要對工作人員進行系統、的電腦技術培訓，保障無線電通新設備的順暢使用。在操作過程中必須要實施有效的操作流程，從各個角度考慮通信設備的持續運行。（2）技術發展不完善，通信技術有限制。無線通信技術的發展雖然越發成熟，覆蓋面越來越廣泛，但依然存在著局限性，受到通訊距離、發射功率和工控環境、天氣等各種因素的影響，無線信號會受到不同程度的干擾，從而影響到煤礦開采的進度和管理。鑒于此處，一方面要求國家和政府積極支持和鼓勵無線通信技術的開發和研究，促進無線通信技術的發展；另一方面，煤礦開采要依據工程的實際情況選擇合適先進的通信技術和工具，盡量保障通信質量。（3）人工無線監控相配合，實現雙管齊下。實時監控對于煤礦開采具有舉足輕重的作用，無線通信技術的使用可以使監控管理更方便，但是也不是萬無一失，不能夠面面俱到，一旦出現網絡故障，監控中斷很容易造成信息的滯留和錯誤。因此，要把人為監控和無線監控兩者結合起來，添漏補缺，保障信息的及時性和有效性[3]。通過對無線通信設備運行的實時監測，可以及時發現通信設備的故障問題，創造良好的無線通信規劃技術。

煤礦開采技術的革新趨勢

（1）自動操控技術。煤礦企業可以利用計算機創建自動化操控技術，如：美國煤礦開采利用計算機具備的數據采集、處理、決策、貯存、傳輸、通訊、管理等功能，對煤礦開采設備智能化控制[4]。一些倡導環境保護的國家煤礦生產時，利用自動操控技術配備了相應的洗煤工藝，對原始煤礦資源進行篩選，選擇適合生產需求的控制技術。（2）導向鉆井技術。煤礦開采前期需要進行一系列的測量工作，早期傳統的方法是有線測量，增加了煤礦開采區域的勘測難度。導向鉆井技術中引進了無線測量的方法，同時實現了數據信息的無線傳輸，隨鉆測量及導向鉆井技術是煤礦行業技術改革的代表。（3）智能開采技術。目前，發達國家使用智能開采技術實現了井下智能生產，且利用計算機網絡實現數據的自動化傳輸，一般傳輸速率達104bps,105bps和106bps[5]。智能開采的核心技術在于分布式傳感器，把傳感器與微處理器組合起來，在通過傳輸線纜把井下數據傳輸給鉆井上控制中心，其信息傳遞流程。（4）數據挖掘技術。數據挖掘是計算機信息自動處理中常用的技術，其能夠將煤礦企業數據庫資源綜合調配運行，根據產量分析的情況指導現實生產。煤礦企業在生產期間創建了諸多生產模式，不僅方便了企業的油井開采作業，對油井產量分析起到了輔助作用。

結論

總之，無線通信技術作為新世紀科學發展技術的結晶，其成本低廉、使用方便、覆蓋范圍廣闊等優勢決定了其在重工業領域發展的必然趨勢。作為煤礦企業，在實際生產作業期間要控制好各個環節的生產，同時采用先進的通信技術輔助作業；要結合煤礦開采的具體情況，充分利用無線通信技術的發展優勢，最終實現煤礦開采高效、經濟、可持續發展的目標。

煤礦開采論文:煤礦開采沉陷防治技術研究論文

摘要：本文針對煤礦開采對礦區環境、地表破壞的影響，并以減輕危害程度為目標，根據各個礦區應合理的應用采礦方法和工藝，來防治和控制開采沉陷。

關鍵字：開采沉陷土地復墾沉陷控制

山西是煤炭大省，煤炭的開發為山西經濟快速持續發展提供了基本保障，然而煤炭的大規模開采對礦山及其周圍環境造成了嚴重的破壞日益突出，開采沉陷造成的礦區環境災害主要有土地塌陷或積水，農田減產或絕產、道路塌陷、房屋變形破壞等，這都是開采引起的巖層移動，是造成礦區塌陷災害和區域變形的根源，有效控制和減輕地面塌陷程度是解決此問題的根本之路。隨著煤炭形式的好轉，各集團公司都加大了環境的防治和治理，對煤炭事業來說，功在當代，利在千秋。

一.沉陷的防治技術途徑

沉陷破壞的防治技術途徑可以從兩方面考慮；（1）對開采沉陷的控制，即通過合理選擇采礦方法和工藝、合理布置開采工作面、采取井下充填法、覆巖離層帶空間充填等措施，來減少地表下沉，控制地表下沉速度和范圍，達到保護地表和地面建、構筑物與耕地的目的。（2）開采沉陷破壞的恢復和整治，運用土地復墾技術和建筑物抗采動變形技術，對開采沉陷破壞的土地進行整治和利用。

1.1.1全部充填開采

在煤炭采出后頂板尚未冒落之前，用固體材料對采空區進行密實充填，使頂板巖層僅產生少量下沉，以減少地表的下沉和變形，達到保護地面建、構筑物或農田的目的。其中水沙充填是充填采煤法中減少地表下沉效果作好的方法，其次是風力充填和矸石自溜充填。但充填采礦法需要專門的充填設備和設施，還需要有充足的充填材料。礦井初期投資大，噸煤成本相應的增加。

1.1.2條帶開采

根據煤層和上覆巖層組合條件，按一定的采留比，在被開采的煤層中采出一條，保留一條。由于條帶開采僅是部分地采出地下煤炭資源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撐上覆巖層。從而減少覆巖移動，控制地表的移動和變形，實現對地面建、構筑物的保護。但該方法采出率低、巷道掘進多，工作面效率低。

1.1.3覆巖離層帶充填

根據采空區上方覆巖移動形成三帶的巖移特性，在煤炭采出后一定時間間隔內，用鉆孔往離層帶空間高壓注漿，充填，加固離層帶空間，將采動的砌體梁結構加固為穩定性較好的連續梁結構，使離層帶的下沉空間不再向地表傳遞，以減少或減緩地表下沉，保護地面建、構筑物或農田。但該技術難度大，再近一步研究。

1.1.4限厚開采

根據礦區地形、水文地質條件和建、構筑物抗變形能力，以不產生地表積水和滿足建筑物所要求的保護等級為依據，確定可開采的煤層厚度，開采是僅回采這一厚度的煤，其余各煤層均不開采，以實現減少下沉保護地面建、構筑物及土地的目的。但該技術采出率低，僅在薄煤層中應用有一定的使用價值。

1.1.5協調開采

厚煤層分層開采時，合理設計各工作面的開采間距，相互位置與開采順序，使開采一個煤層（工作面）所產生的地表變形和開采另一個煤層（工作面）所產生的地表變形相互抵消或抵消一部分，以減少采動引起的地表變形，保護地面建、構筑物。但該技術要保持一定的錯距，因此組織生產難度較大。我國尚未開展這種工業性實驗。

1.1.6“采-注-采“三步法開采

充分利用覆巖結構對巖層移動的控制作用，應用荷載置換的原理，進行小條帶開采-注漿充填固結采空區-剩余條帶開采的三步法開采，有效的對巖層移動和地表沉陷的控制，解決了大面積開采地表沉陷控制、提高了煤炭的回采率，保護了地面建、構筑物，但也存在工藝復雜，成本較大等缺點。

二.土地復墾技術

2.2.1煤矸石充填復墾和粉煤灰充填復墾

（1）地下開采產生的大量煤矸石運到地表排放，既占地有污染環境。利用煤矸石作為充填材料，即可使采煤破壞的土地得到恢復，又能減少矸石的額占地。轉

（2）利用電廠的廢棄物--粉煤灰充填沉陷區復墾土地，可以化兩害（沉陷區、粉煤灰）為三利（電廠、煤礦、農民三放面有利）。

2.2.2平地和修建梯田復墾

對積水沉陷區、潛水位較低的邊坡地帶，可采取平整土地、改造成梯田的方法復墾利用。梯田的水平寬度和梯坎高度，應根據地面坡度抖緩、土層薄厚、工程量大小、作物種類、耕種機械化程度綜合考慮確定，田間坡度的大小和坡向，應根據原始坡度的大小、有無灌溉條件、復墾土地用途來決定。

2.2.3輸排法復墾

開挖排水渠道，將沉陷區淺積水引入河流、湖泊、坑塘、水庫等，作為蓄水用，是沉陷水淹地重新得到耕種。

2.2.4深挖墊淺復墾

運用人工或機械方法，將局部積水或季節性積水沉陷區下沉大區域挖深，適合養魚、蓄水灌溉等，用挖出的泥土充填開采沉陷較小的地區，使其成為可種植的耕地。

2.2.5積水區綜合利用技術

對地面大面積積水和積水深度很大的沉陷區，科學的綜合利用，發展網箱養魚、圍欄養魚、蓄洪作灌溉水源、建造水上公園等。

2.2.6固體微生物復墾技術

煤矸石添加適量微生物活化劑，經過一個植物生長期（約6個月）就可建立起穩固的植物生長層，形成熟化的土壤。

三.結束語

開采沉陷是造成礦區環境地質災害的直接原因，有效控制和減輕地面沉陷程度是避免開采沉陷環境災害的基本途徑。充填采煤法是減少地表下沉效果作好的方法，近年在山東有些礦區正在做膏體充填的實驗，這種方法可使采場沒有或減少垮落帶，能更好的減少地表下沉。但它的技術含量很大，輸送倍線大，管路易阻塞，如果成功那將是煤礦開采的一次技術革命。

開采沉陷對土地資源的影響和破壞是難以避免的，所以各個煤礦應該應用根據自己的實際情況和條件合理應用防止和控制開采沉陷技術和土地復墾技術，礦區生態復墾技術等多學科知識，對地表塌陷進行綜合治理和開發利用，才能更好地保護地表、礦區的環境、農民的利益。

煤礦開采論文:煤礦開采使用綜合機械

摘要:闡述了綜合機械化和電氣自動化技術在煤礦開采上的應用,利用自動化控制技術,發揮機電一體化作用,建設高產高效礦井,對實現高產高效現代化煤礦具有重大意義。

關鍵詞:煤礦機電綜合機械化電氣自動化

0引言

在礦井的生產過程中,采煤工藝的先進與否直接影響整個礦井的生產能力。因此,要盡量選用先進的采煤工藝,從而到礦井的高產高效的目的。隨著我國工業控制自動化技術的發展,煤礦機電自動化在礦上的應用日益增多。因為煤礦是高危行業,提高機電設備自身的安全程度和自動化程度,較大減少用人,是實現礦井長治久安的關鍵所在,因此煤礦機電的自動化有力推動了企業安全高效、又好又快發展。

1綜合機械化采煤技術的應用

目前世界上的采煤工藝是綜合機械化采煤,簡稱為“綜采”,綜采之所以先進是因為破、裝、運、支、處等五個主要生產環節全部實現了機械化,減少了中間人力參與的環節,提高了勞動效率。

1.1裝備特點煤炭井下開采的發展方向是實現礦井高產高效集中化生產。而實現礦井高產高效的前提是提高綜采工作面的單產,實現工作面高產高效,達到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產。實現綜采工作面高產高效應以提高綜采工作面的開采強度和采煤機的有效開機率為目標,其技術途徑有提高綜采工作面配套設備的小時生產能力。增加工作面的出煤點。提高綜采設備及礦井生產系統的性,減少工作面輔助工序的影響時間。實現綜采工作面的高產高效主要有單一長壁綜采工作面的高產高效和實現綜采放頂煤工作面的高產高效。

采用大能力的新型綜采裝備來實現長期綜采工作面高產高效,也是今后采煤機械化的發展方向,其裝備的主要特點是:設備能力大。大功率(>800kW)電牽引采煤機的小時生產能力在1000~1200t以上,運輸機、轉載機、破碎機的小時生產能力在500~2000t以上;自動化程度高,實現了機電一體化;為了適應采煤機快速割煤的要求,采煤機具備自動調高等功能;液壓支架采用電液控制,能實現采煤機、刮板輸送機和液壓支架的自動控制;設備性能好、性高。

1.2綜合機械化采煤工藝長壁綜采是巴蘭布礦近10年來利用中國綜采成套設備獲得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置僅有回風平巷、運輸平巷和開切眼,通風系統完善良好。一般來說,加大綜采工作面的長度,增加采煤機割一刀的煤量,相應地可減少工作面斜切進刀及端頭作業等工序對生產的影響時間,因此能獲得較高的產量。確定綜采工作面的合理長度,一般以工作面日產量較高或噸煤成本低為準則,制約工作面長度的主要因素是工作面地質條件和刮板輸送機的鋪設長度。增加工作面的推進長度是減少工作面搬家次數最有效的方法。制約工作面走向長度增加的主要因素是回采巷道的掘進和支護、可伸縮帶式輸送機的鋪設長度以及采場的地質構造。

短壁綜合機械化采煤工藝的應用主要基于兩個條件:即回采巷道實現機械化快速掘進和實現了綜采工作面上、下端頭的快速作業。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井,以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。

短長壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發區內布置長壁工作面,并用綜采成套設備回采煤柱的新式采煤法。印度巴蘭布礦購置了中國綜采成套設備,在63L短長壁綜采工作面進行了試驗。試驗期間,65d采出煤炭102415t,平均日產1300t,較高日產達2000t,工效和采出率均有大幅提高。實踐證明,短長壁綜采在印度有廣闊的推廣前景,對中國中小型煤礦由巷柱式開采改為長壁綜采也具有借鑒價值。

綜采工作面放頂煤開采的生產過程是:工作面采煤機先截煤、移煤和推移輸送機等工序;進行2~3刀后暫停截煤,依次分段打開支架上放煤窗口放頂煤,出現矸石時,立即關閉放煤窗口;直到工作面全長頂煤放完為止,即完成一次放煤的生產過程。頂煤放完后,綜采工作面便可繼續向前推進。

隨著近幾年來煤礦綜合機械化程度的大幅度提高及超強度開采,原煤田中開采條件較好的煤層逐漸枯竭,可采儲量占總儲量較大比例的薄煤層開采被提到議事日程上來,薄煤層綜合機械化開采的課題同樣也擺在面前。在我國煤礦中,薄煤層的儲量占煤炭可采儲量比例較大,在已探明的礦區中,有84%的礦區有薄煤層,儲量約620億t,占總儲量的17.5%。由于在開采技術上薄煤層屬于難采煤層,機械化水平一直比較低,在開采煤層中產量比例小。在薄煤層中,由于受煤層薄、人員活動空間小等限制,在采煤方法的選擇上是一個難題。傳統的采煤工藝通常采用工作面打眼放炮落煤方法,該種開采方法產量低、安全性差。要提高單產水平和工作面效率,實現礦井安全高效開采,必須采用綜合機械化開采。擴大綜采的應用范圍,提高綜采的經濟效益,實現煤礦生產的高產高效,是煤炭工業科技發展的一項重要目標,同時對煤礦的可持續性發展起到至關重要作用。

2電氣自動化在機械設備中的應用

采煤機從中厚煤層起步,發展到薄煤層、大功率、大采高強力滾筒采煤機。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式,逐漸發展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層,支架型式由占主導的掩護式,逐漸發展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機)、兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統在美國、澳大利亞、德國等煤炭生產發達國家得到了普遍的應用,液壓支架電液控制系統是實現綜采工作面高產高效的關鍵技術設備,是今后發展的必然方向充分發揮機電一體化技術在煤礦開采中的作用。目前從國內煤礦的技術、經濟條件和效益出發,電液控制液壓支架主要用于年產400萬t以上的一次采全高長壁工作面,600萬t以上放頂煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在2年內結合各礦特點嘗試及時套液壓支架的電液控制系統。

電氣自動化的應用使采煤的過程更加人性化,綜采工作面裝備遠程監控及專家診斷系統的性是國產采煤機研究的主要內容。該系統能夠實現綜采裝備液壓支架和采煤機的遠程監控,使采煤機根據煤層的變化實現自動割煤、煤層的軟硬自動調節采煤速度,檢驗并完善動態監測綜采支架液壓系統壓力和各受力點的狀態,自動調節支架推移輸送機的拉移等。近期進行項目的調研、選型工作,與科研單位合作在東龐礦實施,重點解決采煤機的工礦在線檢測、故障診斷及預報、顯示與傳輸系統、采煤機自動運行控制系統等問題。使綜合機械化水平上一個新的臺階。

3結束語

建設高產高效礦井是煤炭企業生存和發展的必由之路,是增強煤炭企業整體競爭力和可持續發展的基本途徑。綜合機械化在煤礦開采中的應用獲得了良好的經濟效益及社會效益,同時實現了高產高效現代化煤礦。

煤礦開采論文:淺論露天煤礦開采環境問題及防治對策

一、露天煤礦開采引發的環境問題

(一)對土地的破壞

露天煤礦區對土地資源的破壞主要表現在露天采場的直接挖損、外排土場壓占土地和工業廣場的占用等。挖損是對原地表形態、淺部地層、生物種群的直接摧毀,致使原土地不復存在,壓占是挖損過程中產生的廢棄巖土堆置于外排土場上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動直接破壞了表層的植被,導致這一區域原先處于相對穩定的系統受到干擾,使區域內的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態因子發生巨大的變化。

(二)水污染問題

露天煤礦開采對地表水和地下水污染最嚴重的是煤礦排土場淋溶水。排土場的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等,大氣降水淋溶了煤矸石中的無機鹽類,含無機鹽類的淋溶水流入地表水體會對地表永體造成污染,滲入地下含水層,也會污染地下水體。此外,采場周圍水體和大氣降水匯入采場礦坑,也會由于礦坑積水浸潤采場的殘煤露頭,而使煤層中的硫和重金屬等污染物質溶入水體而使地下水受到污染。

(三)空氣染污問題

露天煤礦排土場污染最嚴重的因子為剝采區、排土區和運輸道路兩側一定范圍內的粉塵。此外,露天煤礦排土場大多沒有土地復墾和再植被,每個露天煤礦的外排土場都會形成一個幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地,春秋時節,荒漠化的排土場所產生的揚塵等亦會使周圍大氣造成嚴重的污染。

(四)環境地質問題

露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場邊坡,由于地質構造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動等原因誘發一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發性或緩變性地質災害,危及該地區周邊工業企業與民居建筑的安全,造成人員傷亡及巨大的經濟損失。因此,滑坡、塌陷等地質災害貫穿于露天礦開采的始終,并有可能延續到閉坑后。

二、露天煤礦開采引發環境問題的防治對策

(一)土地破壞的防治措施

1、耕作層土壤和表層土壤是經過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深層生土所不能替代的,對于植物種子萌發和幼苗生長有著重要作用。應對礦區擬破壞的露天采礦場熟化的表土進行剝離,用汽車運輸到指定表土堆放場堆存,閉礦后直接作為露天采礦場復墾用土。

2、修建運輸道路時,要充分利用已有礦山運輸道路、鄉村道路,不占或少占耕地、林地。避開土壤狀況良好、植被生態復雜地段,減少對礦區植被和土壤的破壞。

3、采用機械、人工等方式對采場邊坡進行清理,清除松動、凸起的碎(塊)石。對平臺進行人工、機械平整,清除場地內較大石塊;休息室、表土堆放場建筑進行拆除、平整;區內道路進行平整、回填;平整后場地坡度要滿足復墾場地需求。

4、對平整后的平臺場地穴狀坑及采場邊坡平臺進行覆土,覆土來源為礦山開拓時剝離堆存于表土堆放場的表土。采用機械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復墾林地的場地,覆土平均厚度≥0、5米。

5、礦區復墾土壤以生土為主,土壤養分含量和地力不足,恢復待復墾土地的肥力和生物生產效能,就必須采取恢復土壤、肥化土壤的措施。因此復墾的地塊根據當地情況增施農家肥與生物菌,林木落葉留底以提高土壤的有機物含量,改良土壤結構,改善土壤理化性狀,增加土壤肥力。

(二)空氣污染的防治措施

1、施工揚塵防治措施。土石方開挖避免在大風天氣進行,完工后及時回填、平整場地;工業場地輔助配套工程施工,首先做好路面硬覆蓋;易產生揚塵的建筑材料采用封閉車輛運輸;設置圍布、擋板,禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢;施工揚塵防治關鍵要加強施工管理,管理到位,可以有效減輕對環境的影響。

2、運營期地面運輸系統的防塵措施。輸煤系統帶式輸送機棧橋露天部分均加設皮帶罩棚,篩上設布袋除塵器集塵;在其周圍設置彩色防風擋板,阻擋煤塵的擴散。儲煤設施應采用圓筒倉儲煤方式;轉載點、原煤卸載站設置通風除塵裝置和噴霧灑水裝置。

3、采場、排土場揚塵治理。對采掘工作面,合理布置炮孔,正確選擇爆破參數和加強裝藥、 沖填等作業的管理,爆破前向巖體注射高壓水,或利用灑水裝置;鉆機設袋式集塵器,爆破后灑水降塵;配備灑水車往返于坑內外道路,對排土場工作面及其與采掘場之間的道路進行經常性地灑水,以增加路面、 作業面積塵濕度。排土場定期碾壓,降低起塵。對已經結束排棄的排土場平臺,在不影響整個露天礦排土作業的條件下及時覆土綠化;沿固定幫坡種植防風林帶。

(三)邊坡防治措施

1、高度重視露天礦邊坡管理工作,建立健全邊坡安全管理機構制度,剝采生產應嚴格按照設計給出的邊坡角、平臺進行留設,嚴禁越采超挖。

2、采用邊坡穩定性雷達或邊坡監測機器人加強邊坡變形監測工作,及時掌握邊坡變形的動態情況和規律,對于出現的任何局部、小規模的邊坡坍塌滑落還要進行專門的分析和治理方案設計。

3、露天礦地下水豐富,建議建立完善的疏干排水系統,在采場發現出水點,詳查后打水平孔,釋放靜水壓力,夏季暴雨會給采場邊坡穩定性帶來威脅,此時要加強疏干,特別是斷裂帶和煤層頂底板的弱層,一定要詳查,做到“有疑必探,先探后采”。

4、建立日常的巡查監測制度,特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現沉陷裂縫時更要加強巡查監測,一旦發現異常情況(如邊坡有明顯失穩先兆)及時預警避讓,或采取防治工程措施。

5、抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動力,起穩定邊坡的作用,適用于淺層和中厚層的滑坡,是一種抗滑處理的主要措施。

(四)水污染的防治措施

1、修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場四周,當雨季降水量大,既起到阻擋作用,而且還起到梳流作用。

2、河流改道。針對穿過礦區的河流,必須對河流進行改道遷徙,路線改道應選擇短,地勢平緩弱滲水地段。同時還要考慮礦山的發展前景,避免二次分流。新河道的起點應該在河床沖刷易發區進行選擇,并與原有的河道河勢想適應。

3、調洪水庫。季節性的地表水流橫穿開采境界時,除采取改道措施外,須在礦區上游修筑調洪水庫截流和貯存洪水。

4、修筑攔河堤。當露天開采和附近的河流周圍地面水平的境界,湖白的岸邊標高相差較小,甚至低于岸邊地形時,應該修建岸邊護堤堰。防止河水漫灌到采礦場。

5、防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外,在地下水涌人采場的通道上,設定若干一定距離的注漿鉆孔,并依靠漿料在裂縫中的擴散,凝結組成一道擋水隔墻,所謂防滲帷幕就是指由若干個注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。

三、結語

露天煤礦開采環境問題的防治是一項復雜的、綜合的、龐大的系統工程。要應用環境地質學、環境科學、采礦學、水土保持學、系統工程、工程經濟學等學科的原理和思路研究防治對策,追求的經濟效益、社會效益和環境效益。實現煤炭開采與環境保護協調發展,實現礦區的可持續發展。

煤礦開采論文:淺談團柏煤礦開采水害防治技術研究

論文關鍵詞：煤礦開采；水害防治；團柏煤礦；水文地質；“突水”預測

論文摘要：團柏井田位于霍州礦區的南部，汾河西側，地貌形態為中低山區，地形切割強烈，溝谷縱橫，地形復雜。文章論述了團柏煤礦區域水文地質特征及水害特點，提出了團柏煤礦水害分類治理技術，以翔實的資料分析了各種技術的特點，提出團柏煤礦開采水害防治的主要措施。

團柏井田位于霍州礦區的南部，汾河西側，地貌形態為中低山區，地形切割強烈，溝谷縱橫，地形復雜。霍州礦區面積843.22km2，地質儲量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴大，開采深度向下延深，礦區各礦的水文地質條件日益復雜，多種水害類型逐漸顯現。因此，礦區防治水任務日趨繁重，防治水工作，特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產方面的重要性突顯出來。

一、團柏煤礦區域水文地質特點

霍州礦區有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團柏井田位于霍州礦區的南部，該區斷裂十分發育，近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割，小斷層密集、陷落柱也很發育，水文地質條件十分復雜。在團柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域，之東為團柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉，自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰巖補給露頭面積約1400km2，主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南—東南經白龍井田南部于下團柏斷層與汾河交匯處泄出。團柏—回坡底井田在郭莊泉排泄區之西，自然對于這一井田，越向東越接近排泄區的部位，奧灰巖溶越發育。危害下組煤開采的是兩個含水層，奧灰和K2灰巖。下組煤與奧灰的距離在全國是最薄的，11號煤平均25m，最薄處僅15m，10號煤平均36m。K2灰巖是9號煤頂板，為充水含水層，厚2.75～11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發生K2底板突水事故6次，都是在接近K2時，突水量150～380m3/h。

二、團柏煤礦面臨的主要水害

（一）頂板水水害

1、2號煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組（K9、K8）砂巖裂隙含水層，但由于該含水層富水性較弱，因此，對煤層開采不會造成影響。在某些塊段構造的向斜軸部附近水量可能相對集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情況下也不會形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源，煤層開采將揭露該含水層，由于該含水層水量相對豐富，對煤層開采將會造成大的影響，因此，在回采中必須采取物探、鉆探和適當的防治水工程等措施，減少其對回采期間的影響，以保障煤層安全回采。但經過首采區開采對其揭露疏放后水量有所減少，開采過程中影響也相對減少。

（二）煤層底板水水害

底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號煤層底板低標高為+520m，要回采的2號煤層底板低標高為+475m，而K2太灰含水層水位標高為480m，O2奧灰含水層水位標高為520m左右，因此，1、2號煤層相對這兩個含水層基本不帶壓，再加上中間有小隔水層的存在，對開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點。9、10、11號煤層存在嚴重帶壓開采現象，所以，采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時，必須采取一定的帶壓開采措施，預防或減少水害事故的發生。

團柏井田生產和廢棄小煤窯較多，據不統計有110多個，由于小煤窯邊界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窯發生老窯突水，因此，小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。

總的來看，上組煤開采水文地質條件比較簡單，開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間，為帶壓開采，且煤層底板有效隔水層厚度很薄，礦井水文地質條件復雜，因此，下組煤開采防治水工作嚴峻，開采過程中要做好采取充分的防治水技術措施，以防發生重大水害事故。

三、團柏煤礦開采水害防治措施

在總結以往煤礦突水淹井事故經驗的基礎上，團柏煤礦的水害防治采取以防為主，供、疏、堵相結合的合理方針，重點做好下組煤開采防治水工作。

（一）完善礦井水文地質觀測系統

團柏礦區防治水害必須從加強水文地質工作，查清礦區水文地質條件入手，建立和完善礦區主要含水層地下水動態觀測系統。主要要做的工作如下：通過井田水質動態分析研究井田各含水層礦化度的變化，可以間接推斷各含水層的自然補給條件；提前探測富水區域，做好水文地質預測預報；運用瞬變電磁法對含水斷層陷落柱位置定位；紅外測溫法直觀了解井下巖層含水狀況；超前鉆探預測地層水文地質條件；用水化學分析法可有效預測地層不同區域水文地質條件變化。團柏井田下組煤開采來看，越向東開采水文地質條件越復雜：奧灰強富水；必須疏干的K2灰巖條件也復雜，水位與奧灰相同，存在奧灰補給通道，水量大（11-0單孔涌水量105m3/h）。因此在中、東部開采下組煤之前，應先進行專門水文地質勘探，勘探主要解決的問題：奧灰富水性；K2疏干水量和受補通道；底板保護性能；安全評價；安全開采技術方法與布局。

（二）發展“突水”預測預報技術

實現突水預測預報的可視化和適時化，推進礦井防治水信息系統集成。團柏煤礦的防治水工作的重點放在下組煤開采上，采用綜合物探、化探和鉆探等到手段，查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質“異常體”，以及封閉不良鉆孔。并采用留設防水煤柱或底板加固等到手段對地質異常體進行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以節約排水費用，保護水資源和生態環境。據涌水量預測結果，適當加大礦井和采煤工作面的排水能力，以防不測。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法，一是鉆探。按規范要求探水，有疑必探，先探后采，11號煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號煤采掘資料，凡10號煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的斷層、特別破碎帶、底板涌水點必探。11號煤采掘中發生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實際效果，采用井下瞬變電磁法，坑透法配合。物探主要用于11號煤開采，在首采的2～3個工作面中必用。其次，要采取必要的隔離措施。實施采區隔離和上山與下山隔離及泵房隔離，這就要設置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對已知陷落柱和斷層，利用探水孔對薄弱處進行注漿加固，需要時補充注漿鉆孔。對底板重破碎帶，底板涌水處和物探驗證了的異常區進行注漿加固，重點是11號煤。小流量鉆孔的注漿可用能調節流量的高壓計量泵。是留設煤柱。導水陷落柱（經探水）留煤柱。斷層煤柱留設（是否留和柱寬）按《礦井水文地質規程》公式計算。原則上10號煤10m以上，11號煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱，此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況，包括探水與注漿的結果。另外疏放11號煤底含水也是重要的。為創造采煤的干燥條件，并利于發現奧灰涌水的征兆，對11號煤的充水含水層：底灰及貼身石英砂巖含水夾層（統稱11號煤底含）進行疏放。疏放可利用現有水平巷和上山巷打放水鉆孔，孔間距可作50m考慮，根據降壓效果（測壓）調整鉆孔密度。

（三）完善開采藝術

在采掘過程中為防止底板出現災害性突水，應堅持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進，先注漿后回采的技術原則。為了節約工程量和保障安全，在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時，應堅持物化探先行，鉆探驗證的技術方法，以杜絕采掘巷道誤揭導水陷落柱和導水斷層。

（四）建立強大的抗災排水能力

這是團柏煤礦防水害的最基本的措施。預計西部常規較大突水量為1800m3/h，因此除有礦井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力應達到3000m3/h以上。采用直排式（一級排水），還應有配套的水倉容量和供電系統與管路系統。

四、結語

1．團柏煤礦的水害要分類治理，重點治理下組煤水害。

2．團柏煤礦開采一定要實施科技治水戰略，做到安全發展。

煤礦開采論文:論煤礦開采安全管理的重要性

摘要： 煤礦開采的事故發生率高、從業危險性高、要求勞動強度高。因此煤礦安全管理是煤礦開采的根本、效益的保障。本文就煤礦安全管理在煤礦開采過程中的重要性加以探討分析。

關鍵詞： 煤礦開采；安全管理；煤礦安全管理

0 引言

煤礦安全管理是批煤礦生產過程中的全部安全工作及一系列法制、組織、技術、措施和管理工作，從專業角度包括安全管理的基礎工作、生產建設中的動態安全管理及安全信息化工作。近幾年來，國家和各級部門召開多次會議，下達一系列關于煤礦安全管理的文件，事實表明這些理論上的工作是起不了太多效果的，安全管理工作需要實踐操作到每一個具體企業，每一個煤礦職工身上。

1 我國煤礦安全現狀分析

煤礦開采是一項長期而艱巨的工作，近幾年來，隨著我國煤礦安全監察體系的實行和強化，煤礦安全狀況有了很大改觀，然整觀我國煤礦安全狀況，災害事故仍舊頻繁發生，如瓦斯煤塵爆炸、透水事故、沖擊地壓和頂板災害事故。我國煤礦95%屬于地下作業，地質條件復雜，我國開采裝備的不良、科技水平低、自然災害以及諸多主觀原因等因素，是造成了我國當前煤礦安全狀況差的現象。隨著近年對煤礦的深度及強度上的開采加大，更多的重大動力災害也隨著開采條件的加劇復雜性而日漸頻繁。

目前，我國鄉鎮煤礦安全事故較高，國有地方煤礦次之， 國有重點煤礦低的特點，這種形勢是由我國煤礦安全生產管理中存在的以下問題導致的：①當前法律法規不夠完善，監察、監督方式方面的不足。比如：現行煤礦安全監察機構人員配置遠遠不夠，監察方式無法實現危險源的動態系統監控，以及大量煤礦事故企業對上面隱瞞不報。②安全觀念、煤礦開采生產技術（特別是安全管理技術方面）比較落后，保護意識不強。比如，目前還有1/3以上的鄉鎮煤礦還采用落后工藝式生產煤炭，使得資源浪費且安全系數低。③缺乏安全科技人才，對職工合理的現場管理及科學的安全指導的不善，增加了煤礦事故機率。④安全投入未合理落實，缺乏安全人才培訓與儲備。

2 煤礦安全管理的任務、意義與作用

安全管理是指對相關安全決策、計劃、組織、協調和控制的進行，是企業管理的重要組成部分，是促進企業管理和經濟效益的及時要素。煤礦的安全管理是煤礦生產的根本所在，是職工的效益保障，是煤礦發展的基本前提，其根本任務是預先發現各種危險，加以分析后，在生產過程中得到控制或消除，其目的是保護廣大職工的安全與健康，避免各種損失，防止傷亡事故發生，促進生產力和文化的發展。

2.1 防止傷亡事故和職業危害的根本對策 安全管理的缺失或失誤，能致使人與物的不安全情況、環境的不安全，這一連串的因素往往也是國內外發生重大事故的基本原因，可見安全管理在企業管理中起決定性作用。要杜絕煤礦開采過程中傷亡事故，必然從安全管理上加以控制，從安全管理、安全技術、勞動衛生方面進行優化，以提高煤礦安全管理的基本水平，以此防止傷亡事故和職業危害。

2.2 執行煤礦安全生產方針的基本保障 經過長期安全生產實踐工作經驗和教訓中，科學總結為十六個字“安全及時、生產第二，預防為主、綜合治理”，這也是我國安全生產的根本方針。建立完整的安全管理體系，增強廣大職工的自我安全意識和自我防御能力，提高各級領導的安全責任感和自覺性，貫徹“三個代表”的落實，實施對各種事故的防止和職業危害的對策，切實保障煤礦職工的生命財產安全，對企業經濟效益的提高和持續穩定發展有著重大意義和作用。

2.3 加強安全技術和勞動衛生的重要前提 搞好安全管理是實現煤礦安全生產工作的根本保障，安全管理涉及在煤礦開采中對安全技術和勞動衛生的利用。安全技術措施

需要科學的決策，包括對塵、火、易爆品、水等的防范處理；勞動衛生包括對塵毒、噪聲、有害氣體等各種物理和化學危害的防范。煤礦災害防治水平的提高要改善煤礦的勞動條件，組織安全技術人員采取有效措施，并在開采先進設備，及時發現不安全隱患，是確保科學有效的安全管理的基礎工作，是企業管理改善和經濟效益提升得到體現的根本。

3 煤礦安全管理常用的方法

在安全管理過程中，對對環境因素的研究、安全措施的思考、安全隱患等措施的解決技巧，歸為安全管理方法。基于安全管理中安全工作的重要與復雜的特殊性，可以采用是一些基本方法，但必須隨著社會和企業生產的發展而不斷創新進步。常用的煤礦安全管理方法包括：安全檢查法、安全目標管理法、系統工程管理法、煤礦系統安全預測法、煤礦系統安全評價法。其中應用比較廣泛的，為前兩種方法。安全檢查，又稱安全生產檢查，是管理技術中一種很實用方法。包括查現場、查隱患、查領導、查制度、查管理、查思想六查。根據煤礦企業的生產特點，通過檢查與整改相結合、自查與互查相結合、領導與群眾相結合來促進安全管理應用于煤礦企業中。

安全目標管理是一種指導性的管理，在煤礦安全管理中應用較為廣泛，是實施全系統、多方位、全過程和全員性的安全管理，是安全管理的目的和集中要求所在。通過工作任務的明確轉化，既重視人的作用，又強調工作成果，提高了系統功能，達到降低事故發生率；通過定目標、定方針、排日程、自覺行動與嚴格檢查，實現安全目標值，保障搞好企業安全生產這目的重要策略。

以上兩種為煤礦管理中的兩種主要方法。根據煤礦安全生產工程的研究內容多、范圍廣的特點，也需要用到系統工程管理法、煤礦系統安全預測法和煤礦系統安全評價法，從安全痢疾專業技術、安全生產管理技術及人的安全行為方面，對事故原因進行分析研究、對事故制定預防對策等，采取降低危險性的措施，實現系統安全化，從而達到安全生產效益。

4 結論

煤礦安全管理是煤礦企業管理的重要組成部分，基本原理就是研究煤炭生產過程中的自然條件、物的狀態、人的行為和管理工作等方面的不安全因素與煤礦開采的矛盾和對立統一的規律，是實現煤礦安全開采及煤礦職工安全與健康的重要保障。對于煤礦開采的安全管理需要把安全預防落到實處，安全管理必然務實，安全開采要強化細節管理，警惕不良習慣災難，安全工作需要強化閉環管理，但最主要的還是需要從業職工的自覺、自律的學習安全常識、增加安全意識和防范技能、自覺遵章守紀，才能保障煤礦安全管理各環節的安全開采。

煤礦開采論文:小煤礦過界開采違法行為整改措施

一、指導思想

各小煤礦必須將本礦生產現狀及越界開采自查自糾情況形成文字材料，連同詳細標注越界位置的采掘工程平面圖、井上下對照圖報區整頓小煤礦越界開采領導小組。堅持有法必依、執法必嚴、違法必糾的原則，以踐行科學發展觀為指導。通過治理整頓活動，有效打擊小煤礦越界違法行為，規范小煤礦生產活動。建立安全防范體系，聯合執法，密切配合，有效防范小煤礦越界開采違法行為的發生，確保我區煤炭行業持續穩定健康發展。

二、整頓對象

全區所有小煤礦。

三、整頓原則

（一）排查。逐礦實測，重點治理。

（二）整頓過程中不停止小煤礦的正常生產活動。

（三）整頓與監督相結合。各部門對小煤礦的日常監督活動正常進行。

（四）查處越界開采違法行為要有始有終。

四、整頓要求

（一）各單位接到通知后。制定本單位整頓小煤礦越界開采實施方案，并嚴格要求轄區內小煤礦進行自查自糾，主動接受整頓。月日前，對礦業（集團）有限責任公司八寶煤業立井工業廣場周邊的六個礦山企業責成礦主向區國土資源局執法監察大隊做出安全保障，逾期不報者，按有關法律規定進行處罰。

（二）按照國家對煤礦管理的相關規定。由區政府委托的礦山測量專業測繪隊進行逐礦實測。采掘工程平面圖報區整頓領導小組，作為本次整頓工作的基礎圖件，要詳細標明采空區采動時間、密閉墻位置、已掘進巷道、正在回采工作面等采掘情況。

（三）經確認小煤礦有下列違法行為之一。同時在自查自糾階段未上報的由區國土資源局依法吊銷或注銷采礦許可證：

1．不采本礦范圍內煤炭資源儲量。

2．弄虛作假。

3．偽造地質資料。采取欺騙性手段延續采礦許可證的

4．井筒在批準的礦區范圍之外的

（四）經確認小煤礦有下列違法行為之一的由區安監局按有關法律規定依法吊銷生產許可證：

1．批準開采范圍內的煤炭資源已經枯竭。

2．破壞邊界保安煤柱及密閉不合格的

3．在采掘工程平面圖上弄虛作假。

4．礦井的數量、坐標與生產許可證批準的數量、坐標不符的

五、主要措施

（一）提高認識。

各單位要加強領導，小煤礦越界開采違法行為治理整頓工作任務重、難度大。高度重視此項工作。

（二）加強小煤礦測繪基礎工作

為徹底杜絕違法開采行為奠定良好基礎。確保礦圖真實。

（三）明確職責分工。

形成綜合防范體系。建立部門聯動與情況通報制度。

1．區安監局負責小煤礦開采設計審批。核定礦井生產能力，根據可采儲量、產量，確定閉坑期限，并將該情況向區國土資源局通報，要及時制止擅自開采保安煤柱行為。發現小煤礦可采儲量枯竭，擅自越界開采行為后，需依法查處時應向區國土資源局通報，依據法定職責、法定程序及時制止和處理違法行為。

2．區國土資源局負責確認小煤礦資源儲量進行井下實測。對于構成犯罪的要移交司法部門處理。

3．派駐到各煤礦企業的安全員要盡職盡責。由區安監局通報區國土資源局。

4．區國土資源局對通報越界開采小煤礦要及時核查。要及時立案查處，并向區政府匯報。

煤礦開采水害防治

論文關鍵詞：煤礦開采；水害防治；團柏煤礦；水文地質；“突水”預測

論文摘要：團柏井田位于霍州礦區的南部，汾河西側，地貌形態為中低山區，地形切割強烈，溝谷縱橫，地形復雜。文章論述了團柏煤礦區域水文地質特征及水害特點，提出了團柏煤礦水害分類治理技術，以翔實的資料分析了各種技術的特點，提出團柏煤礦開采水害防治的主要措施。

團柏井田位于霍州礦區的南部，汾河西側，地貌形態為中低山區，地形切割強烈，溝谷縱橫，地形復雜。霍州礦區面積843.22km2，地質儲量77.4億噸。近年隨著開拓范圍不斷擴大，開采深度向下延深，礦區各礦的水文地質條件日益復雜，多種水害類型逐漸顯現。因此，礦區防治水任務日趨繁重，防治水工作，特別是奧灰水害防治工作在確保煤炭安全、有序和高效生產方面的重要性突顯出來。

一、團柏煤礦區域水文地質特點

霍州礦區有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系地層。團柏井田位于霍州礦區的南部，該區斷裂十分發育，近東西向、近南北向、北東向和北北東向斷層相互切割，小斷層密集、陷落柱也很發育，水文地質條件十分復雜。在團柏井田之西有一穿過回坡底井田的地下分水嶺。分水嶺之西為龍子寺泉域，之東為團柏井田所在的郭莊泉域。郭莊泉是山西第二大巖溶泉，自流量7.19m3/s。北起呂梁饅山、將軍山的灰巖補給露頭面積約1400km2，主逕流帶沿呂梁山東麓自北向南—東南經白龍井田南部于下團柏斷層與汾河交匯處泄出。團柏—回坡底井田在郭莊泉排泄區之西，自然對于這一井田，越向東越接近排泄區的部位，奧灰巖溶越發育。危害下組煤開采的是兩個含水層，奧灰和K2灰巖。下組煤與奧灰的距離在全國是最薄的，11號煤平均25m，最薄處僅15m，10號煤平均36m。K2灰巖是9號煤頂板，為充水含水層，厚2.75～11.4m。從1996年開始施工下組煤斜井和巷道共發生K2底板突水事故6次，都是在接近K2時，突水量150～380m3/h。

二、團柏煤礦面臨的主要水害

（一）頂板水水害

1、2號煤層開采直接充水水源為煤層頂板的下石盒子組（K9、K8）砂巖裂隙含水層，但由于該含水層富水性較弱，因此，對煤層開采不會造成影響。在某些塊段構造的向斜軸部附近水量可能相對集中，但一般水量有限，采取一定的防治水措施的情況下也不會形成水害事故。K2太灰含水層是該煤層直接充水水源，煤層開采將揭露該含水層，由于該含水層水量相對豐富，對煤層開采將會造成大的影響，因此，在回采中必須采取物探、鉆探和適當的防治水工程等措施，減少其對回采期間的影響，以保障煤層安全回采。但經過首采區開采對其揭露疏放后水量有所減少，開采過程中影響也相對減少。

（二）煤層底板水水害

底板水主要為K2太灰水和O2奧灰水。近5年要回采的1號煤層底板低標高為+520m，要回采的2號煤層底板低標高為+475m，而K2太灰含水層水位標高為480m，O2奧灰含水層水位標高為520m左右，因此，1、2號煤層相對這兩個含水層基本不帶壓，再加上中間有小隔水層的存在，對開采也基本不受影響。O2含水層是下組煤開采防治的重點。9、10、11號煤層存在嚴重帶壓開采現象，所以，采掘中在充分利用本溪組有效隔水層的同時，必須采取一定的帶壓開采措施，預防或減少水害事故的發生。

團柏井田生產和廢棄小煤窯較多，據不統計有110多個，由于小煤窯邊界不清，在采掘工程中很可能揭露小煤窯發生老窯突水，因此，小煤窯的邊界控制也是防治水非常重要的工作。

總的來看，上組煤開采水文地質條件比較簡單，開采過程中形成水害的可能性不大。由于下組煤位于K2含水層和O2含水層之間，為帶壓開采，且煤層底板有效隔水層厚度很薄，礦井水文地質條件復雜，因此，下組煤開采防治水工作嚴峻，開采過程中要做好采取充分的防治水技術措施，以防發生重大水害事故。

三、團柏煤礦開采水害防治措施

在總結以往煤礦突水淹井事故經驗的基礎上，團柏煤礦的水害防治采取以防為主，供、疏、堵相結合的合理方針，重點做好下組煤開采防治水工作。

（一）完善礦井水文地質觀測系統

團柏礦區防治水害必須從加強水文地質工作，查清礦區水文地質條件入手，建立和完善礦區主要含水層地下水動態觀測系統。主要要做的工作如下：通過井田水質動態分析研究井田各含水層礦化度的變化，可以間接推斷各含水層的自然補給條件；提前探測富水區域，做好水文地質預測預報；運用瞬變電磁法對含水斷層陷落柱位置定位；紅外測溫法直觀了解井下巖層含水狀況；超前鉆探預測地層水文地質條件；用水化學分析法可有效預測地層不同區域水文地質條件變化。團柏井田下組煤開采來看，越向東開采水文地質條件越復雜：奧灰強富水；必須疏干的K2灰巖條件也復雜，水位與奧灰相同，存在奧灰補給通道，水量大（11-0單孔涌水量105m3/h）。因此在中、東部開采下組煤之前，應先進行專門水文地質勘探，勘探主要解決的問題：奧灰富水性；K2疏干水量和受補通道；底板保護性能；安全評價；安全開采技術方法與布局。

（二）發展“突水”預測預報技術

實現突水預測預報的可視化和適時化，推進礦井防治水信息系統集成。團柏煤礦的防治水工作的重點放在下組煤開采上，采用綜合物探、化探和鉆探等到手段，查明陷落柱、斷層和裂隙密集等地質“異常體”，以及封閉不良鉆孔。并采用留設防水煤柱或底板加固等到手段對地質異常體進行改造，做到采煤工作面底板不出水或不出大水，以節約排水費用，保護水資源和生態環境。據涌水量預測結果，適當加大礦井和采煤工作面的排水能力，以防不測。首先要做好探水工作。探水又有兩種方法，一是鉆探。按規范要求探水，有疑必探，先探后采，11號煤落差1m以上的斷層都在探水的考慮范圍。掌握10號煤采掘資料，凡10號煤揭露的陷落柱、大于3m（含3m）的斷層、特別破碎帶、底板涌水點必探。11號煤采掘中發生底板涌水的必探。二是物探。考慮到實際效果，采用井下瞬變電磁法，坑透法配合。物探主要用于11號煤開采，在首采的2～3個工作面中必用。其次，要采取必要的隔離措施。實施采區隔離和上山與下山隔離及泵房隔離，這就要設置防水煤柱和防水閘門。再次是加固措施。對已知陷落柱和斷層，利用探水孔對薄弱處進行注漿加固，需要時補充注漿鉆孔。對底板重破碎帶，底板涌水處和物探驗證了的異常區進行注漿加固，重點是11號煤。小流量鉆孔的注漿可用能調節流量的高壓計量泵。是留設煤柱。導水陷落柱（經探水）留煤柱。斷層煤柱留設（是否留和柱寬）按《礦井水文地質規程》公式計算。原則上10號煤10m以上，11號煤5m以上斷層的下降盤要留煤柱，此落差以下斷層是否留煤柱看具體情況，包括探水與注漿的結果。另外疏放11號煤底含水也是重要的。為創造采煤的干燥條件，并利于發現奧灰涌水的征兆，對11號煤的充水含水層：底灰及貼身石英砂巖含水夾層（統稱11號煤底含）進行疏放。疏放可利用現有水平巷和上山巷打放水鉆孔，孔間距可作50m考慮，根據降壓效果（測壓）調整鉆孔密度。

（三）完善開采藝術

在采掘過程中為防止底板出現災害性突水，應堅持先探后掘、先探后采和先注漿后掘進，先注漿后回采的技術原則。為了節約工程量和保障安全，在采取鉆探、物探、化探等綜合手段時，應堅持物化探先行，鉆探驗證的技術方法，以杜絕采掘巷道誤揭導水陷落柱和導水斷層。

（四）建立強大的抗災排水能力

這是團柏煤礦防水害的最基本的措施。預計西部常規較大突水量為1800m3/h，因此除有礦井正常涌水量的排水能力外，抗突水的非常排水能力應達到3000m3/h以上。采用直排式（一級排水），還應有配套的水倉容量和供電系統與管路系統。

四、結語

1．團柏煤礦的水害要分類治理，重點治理下組煤水害。

2．團柏煤礦開采一定要實施科技治水戰略，做到安全發展。新晨：

參考文獻

[1]王永紅，沈文．中國水害預防及防治[M]．北京：煤炭工業出版社，2003.

[2]張光德，李棟臣．礦井水害防治[M]．徐州：中國礦業大學出版社，2003.

煤礦開采使用綜合機械

摘要：闡述了綜合機械化和電氣自動化技術在煤礦開采上的應用，利用自動化控制技術，發揮機電一體化作用，建設高產高效礦井，對實現高產高效現代化煤礦具有重大意義。

關鍵詞：煤礦機電綜合機械化電氣自動化

0引言

在礦井的生產過程中，采煤工藝的先進與否直接影響整個礦井的生產能力。因此，要盡量選用先進的采煤工藝，從而到礦井的高產高效的目的。隨著我國工業控制自動化技術的發展，煤礦機電自動化在礦上的應用日益增多。因為煤礦是高危行業，提高機電設備自身的安全程度和自動化程度，較大減少用人，是實現礦井長治久安的關鍵所在，因此煤礦機電的自動化有力推動了企業安全高效、又好又快發展。

1綜合機械化采煤技術的應用

目前世界上的采煤工藝是綜合機械化采煤，簡稱為“綜采”，綜采之所以先進是因為破、裝、運、支、處等五個主要生產環節全部實現了機械化，減少了中間人力參與的環節，提高了勞動效率。

1.1裝備特點煤炭井下開采的發展方向是實現礦井高產高效集中化生產。而實現礦井高產高效的前提是提高綜采工作面的單產，實現工作面高產高效，達到一礦一面或一礦二面的高度集中化生產。實現綜采工作面高產高效應以提高綜采工作面的開采強度和采煤機的有效開機率為目標，其技術途徑有提高綜采工作面配套設備的小時生產能力。增加工作面的出煤點。提高綜采設備及礦井生產系統的性，減少工作面輔助工序的影響時間。實現綜采工作面的高產高效主要有單一長壁綜采工作面的高產高效和實現綜采放頂煤工作面的高產高效。

采用大能力的新型綜采裝備來實現長期綜采工作面高產高效，也是今后采煤機械化的發展方向，其裝備的主要特點是:設備能力大。大功率(>800kW)電牽引采煤機的小時生產能力在1000～1200t以上，運輸機、轉載機、破碎機的小時生產能力在500～2000t以上；自動化程度高，實現了機電一體化；為了適應采煤機快速割煤的要求，采煤機具備自動調高等功能；液壓支架采用電液控制，能實現采煤機、刮板輸送機和液壓支架的自動控制；設備性能好、性高。

1.2綜合機械化采煤工藝長壁綜采是巴蘭布礦近10年來利用中國綜采成套設備獲得良好效益的采煤法，其工作面巷道布置僅有回風平巷、運輸平巷和開切眼，通風系統完善良好。一般來說，加大綜采工作面的長度，增加采煤機割一刀的煤量，相應地可減少工作面斜切進刀及端頭作業等工序對生產的影響時間，因此能獲得較高的產量。確定綜采工作面的合理長度，一般以工作面日產量較高或噸煤成本低為準則，制約工作面長度的主要因素是工作面地質條件和刮板輸送機的鋪設長度。增加工作面的推進長度是減少工作面搬家次數最有效的方法。制約工作面走向長度增加的主要因素是回采巷道的掘進和支護、可伸縮帶式輸送機的鋪設長度以及采場的地質構造。

短壁綜合機械化采煤工藝的應用主要基于兩個條件:即回采巷道實現機械化快速掘進和實現了綜采工作面上、下端頭的快速作業。這種采煤工藝使用于開采緩傾斜中厚及厚煤層的中小型礦井，以及大型礦井回采塊段小、不適宜布置長壁綜采工作面開采的煤層。

短長壁綜采是在已掘巷道巷柱式開發區內布置長壁工作面，并用綜采成套設備回采煤柱的新式采煤法。印度巴蘭布礦購置了中國綜采成套設備，在63L短長壁綜采工作面進行了試驗。試驗期間，65d采出煤炭102415t，平均日產1300t，較高日產達2000t，工效和采出率均有大幅提高。實踐證明，短長壁綜采在印度有廣闊的推廣前景，對中國中小型煤礦由巷柱式開采改為長壁綜采也具有借鑒價值。

綜采工作面放頂煤開采的生產過程是:工作面采煤機先截煤、移煤和推移輸送機等工序;進行2～3刀后暫停截煤，依次分段打開支架上放煤窗口放頂煤，出現矸石時，立即關閉放煤窗口;直到工作面全長頂煤放完為止，即完成一次放煤的生產過程。頂煤放完后，綜采工作面便可繼續向前推進。

隨著近幾年來煤礦綜合機械化程度的大幅度提高及超強度開采，原煤田中開采條件較好的煤層逐漸枯竭，可采儲量占總儲量較大比例的薄煤層開采被提到議事日程上來，薄煤層綜合機械化開采的課題同樣也擺在面前。在我國煤礦中，薄煤層的儲量占煤炭可采儲量比例較大，在已探明的礦區中，有84%的礦區有薄煤層，儲量約620億t，占總儲量的17.5%。由于在開采技術上薄煤層屬于難采煤層，機械化水平一直比較低，在開采煤層中產量比例小。在薄煤層中，由于受煤層薄、人員活動空間小等限制，在采煤方法的選擇上是一個難題。傳統的采煤工藝通常采用工作面打眼放炮落煤方法，該種開采方法產量低、安全性差。要提高單產水平和工作面效率，實現礦井安全高效開采，必須采用綜合機械化開采。擴大綜采的應用范圍，提高綜采的經濟效益，實現煤礦生產的高產高效，是煤炭工業科技發展的一項重要目標，同時對煤礦的可持續性發展起到至關重要作用。

2電氣自動化在機械設備中的應用

采煤機從中厚煤層起步，發展到薄煤層、大功率、大采高強力滾筒采煤機。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，逐漸發展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層，支架型式由占主導的掩護式，逐漸發展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機)、兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統在美國、澳大利亞、德國等煤炭生產發達國家得到了普遍的應用，液壓支架電液控制系統是實現綜采工作面高產高效的關鍵技術設備，是今后發展的必然方向充分發揮機電一體化技術在煤礦開采中的作用。目前從國內煤礦的技術、經濟條件和效益出發，電液控制液壓支架主要用于年產400萬t以上的一次采全高長壁工作面，600萬t以上放頂煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在2年內結合各礦特點嘗試及時套液壓支架的電液控制系統。

電氣自動化的應用使采煤的過程更加人性化，綜采工作面裝備遠程監控及專家診斷系統的性是國產采煤機研究的主要內容。該系統能夠實現綜采裝備液壓支架和采煤機的遠程監控，使采煤機根據煤層的變化實現自動割煤、煤層的軟硬自動調節采煤速度，檢驗并完善動態監測綜采支架液壓系統壓力和各受力點的狀態，自動調節支架推移輸送機的拉移等。近期進行項目的調研、選型工作，與科研單位合作在東龐礦實施，重點解決采煤機的工礦在線檢測、故障診斷及預報、顯示與傳輸系統、采煤機自動運行控制系統等問題。使綜合機械化水平上一個新的臺階。

3結束語

建設高產高效礦井是煤炭企業生存和發展的必由之路，是增強煤炭企業整體競爭力和可持續發展的基本途徑。綜合機械化在煤礦開采中的應用獲得了良好的經濟效益及社會效益，同時實現了高產高效現代化煤礦。