煤化工工艺论文汇总十篇

时间:2023-03-15 14:54:21

煤化工工艺论文

煤化工工艺论文篇(1)

中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

1、 采煤技术分析

1.1 综采工艺

综采工艺即综合机械化采煤工艺的简称,它是指在采煤工作面的全部生产工序都实现了机械化连续作业的工艺系统。 综采工艺作为目前最先进的采煤工艺,大幅度降低了工人的劳动强度,提高了单产量及工人工作面的安全性,是采煤工艺一个重要的发展方向。综采工艺主要包括以下几点:

(1)割煤,割煤又分为破煤和装煤。割煤工序所用到的采煤机又包括滚筒采煤机和刨煤机两种,而其中的滚筒采煤机还可以分为单滚筒和双滚筒采煤机这两类。

(2)运煤,煤炭在被采煤机割下之后就进入刮板输送机,然后从工作面的运输巷中由桥式转载机或带式输送机运送到综采工作面中。如果输送机的运送能力与采煤机的生产能力能够相互匹配的话,那么将会是最好的情况,但一般来说,输送机的运送能力是高于采煤机的生产能力的。

(3)工作面的支护和采空区的处理,关于这一点无论是综采工艺还是炮采工艺等都必须要注意。其中工作面的支护方式有:及时支护方式、滞后支护方式这两种。两种支护方式相比的话,滞后支护方式对周期压力大和直接顶的稳定性好的顶板要更具有适应性一些,但滞后支护方式还不适用于稳定性差的直接顶。而采空区的处理方法主要还是采用全部垮落的方式,因为全部垮落的处理方式操作简单,费用不高。

1.2 普采工艺

普采,即普通机械化采煤工艺。普通机械化采煤工艺的特点是利用采煤机械同时完成落煤和装煤两道工序,另外的运煤、采空区处理和顶板支护选择的是与炮采工艺基本相同的方式。普采的工作方式是使用单双两种滚筒采煤机。其中单滚筒采煤机的滚筒一般在工作面的下端头,这样可以缩短工作面下缺口的长度,提升装煤效果。而双滚筒解决了工作面两头缺口的工作量,是有利于工作面的技术管理的。而采煤机的两种割煤方式分别是单向和双向两种,其中使用双向割煤的方式时,往返要进两刀。

1.3 炮采工艺

炮采工艺就是爆破采煤工艺,它的特点是通过爆破落煤,由工人装煤,最后采用机械化方式进行运煤。它是采用单体支柱来支护工作空间的顶板。炮采工艺又包括:1.打眼和放炮,由于落煤要求要保证规定的循环进度、工作面要平直、不能留有底煤或顶煤,这样才能减少爆破对顶板的破坏,降低炸药和雷管的消耗。所以,根据每层的厚度和硬度,节理和裂脱等发育状况和顶板条件来确定打眼爆破的参数,其中包括:炮眼的排列、角度、深度、放药量、炮眼数量和爆破的次序等。2.装煤与运煤,泡菜的工作面大都利用型号为SGW-40(或150)的可弯曲刮板输送机通过摩擦式的金属支柱、单体液压支柱以及铰接顶梁等构成的悬壁支架移近煤壁,从而进行爆破后的装煤与运煤。3.工作面的支护和采空区的处理。目前在我国的部分炮采工作面都是采用金属摩擦支柱和单体液压支柱来进行支护,这两种支柱的布置方式主要是:单柱、对柱、密集柱这三种布置。一般来说在最小空顶距离要保留三排支柱,而最大空顶距离的支柱不能保留超过五排,这样才能够保证足够的工作空间。由于采煤是不断向前推进的,所以工作面顶板选路的面积也会随着采煤的推进越来越大,为了保证正常的工作和安全生产,必须要时常进行采空区的处理。采空区的处理方法一般是由顶板特征和煤层厚度等条件决定的,其中最常用的采空区的处理方法是全部垮落法。

1.4 连采工艺

连采工艺即连续采煤工艺,是在采煤工作面通过连续采煤机来完成破煤和装煤两道程序,然后用梭车和可伸缩输送机来运煤,用来支护顶板的是锚杆,最后铲车清理工作面的采煤工艺。也就是说连采工艺在以上全部工艺过程都实现了机械化作业。实践证明,连采工艺只要具有了适宜的条件,就能取得良好的技术经济效果,并且当采煤在煤房中进行时,还可以根据顶板条件来回收一部分煤柱。

2、 采煤工艺选择

2.1 综采工艺适用条件

综采工艺的优点列举如下:高效高产、安全、低耗能、劳动条件好、强度小。而其缺点是:采煤设备价格高,其优点的发挥要依赖于矿井的生产系统、煤层赋存条件和操作水平管理水平的好坏高低。所以根据以上分析和我国目前综采的经验和技术水准,推敲出综采工艺适用于以下条件:煤层构造简单、赋存稳定,顶板、底板条件好,煤层倾斜角度还要低于55度。

2.2 普采工艺适用条件

普采工艺具有如下优点:采煤设备价格便宜,对地质变化条件适应性强,工作面搬迁较为便利,普采操作技术容易掌握,组织生产更加容易。所以经过分析比对,普采工艺在推进距离短、形状不规则、面积较小的地质构造复杂的工作面中能够发挥优于综采工艺的效果。

2.3 炮采工艺适用条件

炮采工艺具有的优点有:采煤技术装备投资低、适应性高、操作技术简单易掌握、生产技术管理简单等。但同时也具有单产量低、生产效率低、劳动条件差等缺点。根据我国在采煤方面的技术政策来看,理论上凡是条件不适用于机采的煤层都可以采用炮采工艺。就目前来看,我国的炮采工艺大豆应用于地质构造比较复杂的煤层以及急倾斜煤层。

2.4 连采工艺适用条件

连采工艺的优点主要是:投资少、出煤速度快、适应性强、机械化程度高、安全保障高等。其缺点是:通风条件差、资源回收率只比炮采工艺稍高。由于连续采煤机的房柱式开采对煤炭层的地质条件要求较高,所以连采工艺使用的条件也相对复杂:煤矿开采深度浅,构造简单,煤质要达到中硬或硬的程度,开采技术条件简单,煤层的倾角要低于15度,煤层厚度应该处于薄到中厚的厚度,最适宜煤层为出煤率较低的近水平煤层,而近距离煤层群是不适宜选用连采工艺进行开采的。就近年来我国连采工艺的应用可以知道,连采工艺最适宜在大中型矿井中作为辅助采煤方法运用。

3、结语

改革开放以来,由于矿井采煤逐渐引用高科技、新工艺,实现了采煤的高效、集约化发展,生产效益大大提高。但在追求生产效益的同时,必须坚持安全生产。并且要做到实事求是,具体问题具体分析,根据不同煤矿的具体情况,从以上工艺中选出最合适的开采方法。只有这样才能在提高煤炭回采率的同时节省人力物力,顺应环保趋势,走上可持续发展的道路。

参考文献

[1] 侯昭君.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].煤炭技术,2008,27(12):65-67.

煤化工工艺论文篇(2)

一、概述

《煤化工》课程是涵盖煤化学、化工原理、反应工程等内容的综合性学科。此门课程通过对煤化工产品开发的生产原理、生产方法、工艺计算、设计、操作条件及主要设备等的介绍,使学生具备煤化工专业的坚实基础,对煤化学工业的原料选择、工艺路线设计优化、典型单元操作及化工工艺的实现有深刻的认识和理解,具备对煤化工工艺流程进行分析、设计、改进及开发新工艺和新产品的能力,从而更好地服务于煤炭行业。淮北市是全国五大煤炭生产基地之一,地质储量100亿吨,远景储量350亿吨。2011年原煤产量达3373万吨,居全国第四位。淮北师范大学(以下简称“我校”)坐落在淮北市,发展煤化工专业有着得天独厚的地理优势。为了满足淮北及周边矿业集团对煤化工专业人才的需要,我校化学与材料科学学院在化学工程与工艺专业开设了《煤化工》专业必修课程。但是,在教学实践中作者发现学生对这门课程的学习疏于对课堂内容的理解和思考、学习兴趣不高。为了充分调动学生积极性和主观能动性,使我校学生在将来的工作岗位上更有竞争力,作者对《煤化工》课程的教学大纲、教学内容安排、教学方法和手段进行了一系列的探索和改革。

1.教学内容的相应调整

由于我校仅开设了煤化工课程,学生对煤化学相关的名词概念不了解,对于教学内容备感生疏。因此,我及时调整教学内容,制定适宜的教学大纲,首先穿插介绍一些煤化学相关内容,包括:煤的生成、煤的结构、煤岩学、煤的物理性质、煤的化学性质等内容。着重强调煤的分子结构理论,探究煤的结构与组成和性质之间的关联性,寻找组成和性质的变化规律。同时在教学中总结煤化学理论与煤化工的相关知识之间的联系,使学生对煤化工的相关知识有了深刻的认识,从而增强了对本课程的兴趣。其次是,对于煤化工课程的重点内容,如:煤焦化、煤的液化和煤的气化,做重点介绍。尤其对工艺原理,流程,以及设备装置的结构特点,结合图片和实例做细致具体讲述,使得学生对煤化工的重点知识有更加深刻的认识。既增加了学生学习的兴趣,又提高了其学习的积极性。

2.课堂教学方法多样化

考虑到三年级学生已经完成了对化学基础课程的学习,对于化学理论知识已经有了一定的认知。因此,在教学方法上,我将传统的以教师讲述为主的单一课堂教学模式,转变为讨论式、启发式的新型教学模式,让学生参与到课程的讨论中来。通过布置专业课题或就自己感兴趣的课题,让学生课下查阅相关资料,课上积极参与互动讨论,大胆提出自己的见解,突出学生的主体作用,发挥教师的导向作用,从而调动学生的学习积极性,提高学习效率,促进学生技能的全面提高。同时要强调的是,学生为查阅资料,准备材料花费了不少精力,教师须及时跟踪,认真批阅和讲评,从而提高学生的积极性。

3.充实并更新教材内容

现今,国际煤化工行业发展迅速,许多新技术、新成果不断被应用于生产之中。老的流程工艺逐渐被自动化程度更高的新工艺、新设备所取代。因此,在介绍教材上成熟老工艺流程的同时,要适当穿插与当今煤化学和煤化工发展前沿相关的内容,增加关于当今世界上的最新工艺、设备的讲述,使学生对当今新的工艺流程有更多的认识。因此对于教师而言,仅仅掌握教材上的内容是远远不够的,还需要时时跟踪当今煤化工发展的前沿理论,更好地充实自身理论水平,这样才能更好地激发学生学习的兴趣。另外,由于《煤化工》具有实践性较强的特点,教学过程中必须注意理论联系实际,把教学和实际生产过程有效结合起来,使学生既能在实践中加深对书本知识的理解,又能提高动脑、动手的能力。为此,根据学校周边厂矿企业生产实际,我们走访焦化厂,了解其生产工艺(备煤工艺,炼焦工艺,化产工艺,甲醇工艺,干熄焦工艺),并将具体生产工艺流程的相关知识增加到教学活动中,理论联系实际,使学生对实际工业生产有了更深刻的认知。既增加了学生的学习兴趣,又使学生对企业的生产流程有了更加清晰的认识,得到了用人单位的一致好评。

4.传统教学与多媒体教学相结合

煤化工课程内容涉及大量的设备图和工艺流程图,采用常规的板书,在黑板上画流程图耗时耗力,不能满足现代化教学的需要。此外,板书绘制的流程图为二维平面图,学生对设备构件的立体构型、工艺流程中原料和产品流向等没有完整的概念。学生理解起来非常吃力,教师讲授过程同样费力。引入多媒体教学可以有效地解决上述问题,实现教学目的。借助多媒体辅助教学软件,开发了煤化工多媒体辅助教学课件,尤其是工艺原理图、设备示意图,可以借助专业绘图软件直观、形象地向学生展现,可以帮助学生理解复杂的装置立体结构和工艺流程图,增加学生的学习兴趣及理解程度。此外,借助于网络上丰富的教学资源来充实课堂教学内容,在教学过程中根据具体需要,及时地向学生介绍国内外最新的煤化工生产工艺流程和技术等,并对国内外知名煤化工企业的最新动态、发展趋势需求等进行信息传递,使学生不仅加强和巩固了理论知识,增加了学习的积极性和主动性,而且提高了学生再就业环节中的适应能力和解决实际问题的能力,从而更好地服务于企业和社会。

总之,通过激发学生的学习兴趣、调整教学内容、结合煤化工研究的前沿理论、传统教学与多媒体教学相结合,能提高煤化工教学的质量,满足经济日益发展对创新型人才的需求。教师要想取得更好的教学效果,就要有创新意识和科研进取精神,不断完善教学内容,调整教学方式更好地为学生服务,提高教学质量。

参考文献:

[1]张香兰,王启宝.《煤化工工艺学》教学中问题启发式教学方法初探[J].化工时刊,2011,25(10):64.

煤化工工艺论文篇(3)

目前从整体水平来看,我国采煤技术和方法已经趋于成熟,与之相应的一些技术和应用也在不断地扩展,我国在发展采煤工艺的过程中,不断地研究一些多样化、多层次的采煤工艺,不断完善其理论研究和提高其应用水平,提升其深度与广度,增强煤矿开采技术理论及工艺运用研究的针对性。

一、研究背景

采煤方法与工艺作为我国煤矿开采的一个重点,当前我国煤炭开采技术研究不仅面向着国内市场,同时,还要面对国外市场,尤其是随着社会发展新形势的出现,当前我国煤矿开采技术也在不断的完善与进步,以更好地面临当前的两个主战场,在这个日益完善的技术发展过程中,煤矿开采技术理论及工艺运用研究已经成不当前采矿科学及其发展的重点内容,必须要立足于煤矿开采技术的发展前沿,加强对实际问题的处理与解决,整体发展来分析,我国采煤技术和方法已经趋于成熟,但是仍旧存在着一些不足之处,为此,还需要进一步加强开采技术和应用的不断地扩展,在发展采煤工艺的过程中,深化多样化、多层次的采煤工艺的研究,加强开发和技术储备的中长期研究,不断完善其理论研究和提高其应用水平,随时跟踪科技产业的前沿,深化开采技术的核心技术,提升煤矿开采工艺的深度与广度,以占领技术的制高点。

二、采煤工艺与方法

1、深矿井开采技术

矿井开采的关键技术主要包括冲击地压防治、矿压控制、热害治理、井巷布置等,通过应力场、围岩状态以及其分布状态的研究与分析、作业场所工作环境变化等等,要通过先进的采掘设备、支架围岩系统加强全面的监控,进一步完善相关的液压信息,顶板状态、支架位态的自动化采集系统,强化系统运行状态的检测诊断,确保矿井开采的高效顺利进行。

2、三下采煤技术

三下采煤技术的应用可以有效地提高数值模拟计算和材料模拟,能够优化采煤技术,对地表沉陷规律和覆岩运动进行深入研究,包括地下水资源、建筑物、地表等需要保护的相关参数的优化和开采系统的合理研究,比如近水体的开采设计、重建技术的改造、地表废料工作面采空区的充填、沉降控制理论、开采沉陷控制、工艺装备、参数优化、村庄下压煤、矿井水资源优化等。

3、采场围岩控制技术

一般而言,主要从以下几个方面进行考虑,要完善采场围岩控制理论,深化研究低成本岩层控制技术,顶板动态监测、支护质量监测技术、支架-岩层相互作用机理、冲击地压的预防与防治,具体入手点:一是要以高效、优化、合理的岩层控制技术,提高煤矿开采的效率、确保开采活动的低成本、安全,并对我国历年的研究结果进行分析,运用现代数学力学、通过理论分析与实测法相结合的方法,对各种煤层地质、开采条件进行深入研究;二是加强一些新工艺、新技术、新材料的开发,充分解决化学加固技术、坚硬顶板技术、高压注水等成本高、工艺复杂的问题;三是不断完善现有的监测技术、积极开展顶板动态监测、支护质量动态监测,全面发展智能化监测系统的应用,推进其向着小型化、轻便型、直观化发展。

三、现代深矿井开采技术的发展

在煤矿产业发展的同时,采煤工艺和技术的发展有效地带动了该产业的发展,并进一步推动了煤矿产业的变革。在现有的技术条件下和新形势下,要不断地扩大采煤工艺的研究空间,以改善作业条件,从而有效地提高煤矿生产水平和机械化水平。

首先煤矿开采应该向着生产高度集中化、高效集约化、生产技术高可靠性的方向发展,在这个过程中,要以生产集中和工作面高产为核心,对当前开发条件下的各种采煤设备和工艺进行研究,提高开发研究的高可靠性、高效能,确保开采布置、生产系统的可靠、高效、简单,积极发展采煤机械化,尤其是科学管理与生产过程监控等相互配套的开采技术的研究,不断地完善和改善当前的采煤装备与工艺,从而有效地提高采煤的机械化程度与水平。

其次要积极开发高效高产的开采成套技术,在实践中,进行以下技术难题:一是加强综放开采回采工艺,缩短放煤时间,优化采煤工艺工序,推进工作进度,采用有效的锚杆支护技术,开发锚杆支护技术的开发,以实现高产高效,比如连续采煤机的应用、重型化、大功率综采配套设备的应用等,在推进开采技术的同时,还可以实现工作的高效、高产;二是改善支架围岩系统,比如可以 彩和电液控制阀组对支架进行操纵,并配置设备监控,完善顶板状态、液压信息、支护质量、支架状态的自动采集系统,加强系统状态的运行检测和诊断,做好全面监控。

另外应用数值模拟计算和材料模拟优化采煤技术,对地表沉陷规律和覆岩运动进行深入研究,包括地下水资源、建筑物、地表等需要保护的相关参数的优化和开采系统的合理研究,比如近水体的开采设计、重建技术的改造、地表废料工作面采空区的充填、沉降控制理论、开采沉陷控制、工艺装备、参数优化、村庄下压煤、矿井水资源优化等。

结语

总而言之,煤炭工业是关系到国家经济命脉的重要基础产业,煤炭是我国的主要能源。煤矿安生生产作为整个工业安全生产工作的重中之重,需要加强对煤矿开采技术的深入研究,加强新材料、新技术的开发与应用,并且有效地应用于煤矿开采工作中,完善煤矿安全技术标准体系,为规范企业生产行为、夯实行业技术基础提供技术支持,以提升煤矿生产能力,更好地满足于当下迅速发展的科学新形势需要。

参考文献

[1]赵红泽.近水平转倾斜煤层露天开采关键技术研究与应用[D].中国矿业大学(北京),2012.

煤化工工艺论文篇(4)

1煤矿生产系统中回采工艺优化

1.1煤矿回采主要生产工艺

我国煤炭回采工艺分为炮采、普采、高档普采、综采、综放等,目前使用比较多的是高档普采、综采与综放,而爆破采煤只在小煤矿采用。

A.普采。普通机械化采煤与爆破采煤工艺的区别在于普通机械化采煤的破煤和装煤实现了机械化。支护可采用单体液压支柱。根据煤层的厚度和煤的硬度选用中功率甚至是大功率的双摇臂滚筒采煤机,使采煤机的割煤和装煤能力大为提高,甚至还具有破碎大块煤的能力。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—支护叶回柱。

B.综放。综采放顶煤采煤工艺是在综合机械化采煤的基础上发展起来的先进采煤工艺。综采放顶煤采煤法的实施是在厚煤层底部布置一个采煤工作面,利用正常的综合机械化采煤法进行回采,工作面上方的顶煤利用矿山压力的作用或人工松动的方法使其破碎,并随工作面推进将工作面上方的顶煤回收运出。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—移架—放顶煤。

C.充填。充填是采用充填类采矿法矿山的一个主要生产工序。矿山充填是一个复杂的系统工程,涉及充填材料选择、充填混合料配比优化、充填料浆制备及输送、采场充填工艺、充填质量保证等环节。根据所采用的充填材料和充填材料输送方式的不同,充填工艺分为干式充填、水沙充填和胶结充填3大类。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—充填—移架。

1.2煤矿回采生产工艺优化

回采、掘进等工艺优化就是要对生产过程、环节以及生产工序进行优化组织,合理安排生产进度,改进和完善操作程序,优化生产系统,节能降耗,降低生产运行成本,从而提高煤炭企业的整体效益。煤炭生产环节多,组织复杂,工作地点多,运输、供电、通风等点多、量少,占用设施设备多,针对这种情况,煤炭行业利用系统优化理论,科学规划掘进及回采工作面,在条件允许的情况下,尽可能集中到一个区域,能够减少运输工作量,减少风耗、能耗等问题。尽可能压缩回采工作面数量,采用大采区、大工作面的生产模式,提高工作效率,减少能耗。

A.采用正规循环作业。正规循环作业是指按工作面生产过程配套的工种及定员,在一昼夜内,遵循一定的回采工艺顺序,保证质量,按时完成既定任务并周而复始地进行采煤作业。采用正规循环作业可以使工作面按计划、有节奏地进行生产,并使回采面空间、工作时间和设备得以充分利用,合理地组织劳动生产。B.网络图优化。通过时差的调整,以最佳方案、最小的物资消耗,取得最大的经济效果,使整个生产管理工作更加科学化和合理化。网络图的优化方法:第一,缩短工程完工时间。通过绘制网络图,就可以得到初始的计划方案。关键线路是网络图的核心,它决定了整个工程的完工时间,缩短每一道关键工序的工时都能缩短整个工程完工时间。在人、财、物有保证的前提下,对初始方案进行调整和改善,进一步缩短整个工程完工时间,为此可以采取以下措施:a.检查工时;

b.细分工序;c.调配力量;d.检查修正。第二,人力、设备、动力的合理安排。在编制网络图时,除了考虑工程进度外,也要尽量合理地安排人力、设备、动力等资源。一项工程的人力、设备、动力必须均匀安排,这不仅能使人员减少流动,而且总需要量也能降到最低。

C.系统优化。回采工作面生产系统是采运、通风与支护系统构成的复合系统。对回采生产工艺进行系统优化,就是要减少回采工艺中不必要的工序或环节,使生产系统向有序、稳态和高效方向发展。如:优化综放工作面集合参数,减少停采煤柱;选择合理的放煤步距;优化放煤方式;优化施工组织等提高回采工作面采出率,创建高产高效生产模式。通过对回采工艺进行优化,科学规划回采工作面,合理安排生产进度,缩短运行距离,减少运输工作量,从而降低风耗、能耗,进而达到节约能源的目的。通过回采工艺的优化可以使回采工作面的工作时间和设备得以充分利用,以最少物资消耗,取得最大的经济收益。同时,还可以协调各工序的平稳运行,减少工序中无序作业所带来的能源浪费与人力、物力消耗,不断提高回采工作面的生产效率,提高矿区的整体效益。

2煤矿掘进工艺优化

巷道主要有三种类型:岩巷、煤巷、半煤岩巷。目前巷道掘进工艺主要有两种:炮掘和综掘。在目前的大型国有煤矿中,视岩层赋存情况,炮掘和综掘并用。

2.1煤矿掘进生产工艺

A.综掘工艺。煤巷综掘是一种破煤、装煤、运煤三大工序全部由掘进机连续完成的作业方式,与炮掘相比具有工序少、速度快、效率高、质量好、施工安全、工人劳动强度小的优点。综掘工艺简单介绍为:破岩—装矸—运输—支护。其具体施工工序流程:交接班—安全质量检查、找线、画线、准备工作、综掘机班检—开启后侧运输系统—开启掘进机进刀、割煤、出煤—临时支护、铺网上托粱—后退综掘机—打注顶板锚机、两帮锚杆—拉胶带机尾(或延刮板输送机)—清理钉道。综掘与炮掘的主要区别在于破煤、装煤工序上,省去了打眼、装药、连线、爆破、排烟等待、耙装、人工出煤等时间。

B.炮掘工艺。炮掘工艺可简单表述为:打眼—装药—爆破—装矸—运输—支护。其具体施工顺序为:交接班—安全质量检查、找线、准备工作—打迎头炮眼—装药、连线—爆破、通风—临时支护、出煤—打顶部锚杆及帮部锚杆—钉道、延刮板输送机、清理。

2.2煤矿掘进工艺的优化

掘进生产工艺主要包括:采掘、运输、通风。各工序中包含着不同的生产环节,各环节的整体协同性决定了掘进生产效率的高低。巷道掘进工艺复杂,通过优化掘进工艺,可以提升掘进效率,降低设备故障,减少人员占用,降低员工劳动强度,缓和采掘矛盾,有利于加强现场管理,提高工作效率。同时对掘进工艺优化还能降低能耗,降低生产运行成本,推动矿区能源管理工作。通过掘进工艺优化可以减少运行距离、通风距离以及通风量,从而达到节约能源的目的。掘进工艺优化增加了平行运行作业时间,减少设备空运行时间,降低无序作业的人力、物力、财力及能源的消耗,提高矿区的经济效益。同时还可以科学规划掘进工作面,合理安排生产进度,协调各工序的平稳运行,不断提高掘进工作面的生产效率。

参考文献:

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.

[2]周英.采煤概论[M].北京:煤炭工业出版社,2013.

[3]赵利安.采煤概论[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

煤化工工艺论文篇(5)

1、综述

采煤技术并不是单纯存在的一种科学技术,它更加注重的是其适用性、科学性、高效性,并且其发展的过程也与煤矿的地质条件、煤层埋藏的深浅、煤层的结构与综合质量、相关科学技术发展的水平以及开采团队的综合素质水平等等相关。下面我们对其发展进行综合性的论述。

自改革开放以来,我国的煤矿开采行业发生了翻天覆地的变化,高科技以及新工艺在井下采煤作业中的不断使用,为煤矿发展的高效性、集约化提供了有力的支持。同时我们在追求高效益生产的同时,我们必须将生产安全放在采煤工作的首位,绝不动摇。同时在采煤工作中坚持实事求是,具体问题具体分析的方针,从而根据煤矿以及开采的综合条件来选择合适的采煤技术,进一步提高煤矿回采率,节省人力、物力,并且合理的降低开采能源的消耗。

目前,我国长臂采煤技术已经逐渐发展成熟,同时对于放顶采煤技术的应用也正在日趋扩展。但是,目前煤矿开采的复杂化和多元化使得采煤技术的发展依然存在着诸多的问题和挑战,比如说超深煤层、地质结构复杂性煤层等等,关于这些煤层的采煤技术和方法无论是在研究上还是在实际操作上,依然存在很大的欠缺。

2、采煤方法与工艺的简单分析与论述

2.1综采工艺

综采工艺是机械化综合采煤工艺的简称,它主要指的是在采煤的过程中,各道工序都实施机械化,进行连续性作业的采煤方法。综采工艺不仅能在采煤的过程中有效提高生产的效率和作业的安全,同时在降低规模化的生产成本和人工劳动强度上有着重要的作用。综采工艺作为目前最为先进的采煤方法,是采煤工业一直努力于研究和发展的重要方向之一。

2.2普采工艺

普采工艺是对普通机械化采煤方法的简称,它是相对于综采工艺而言的。普采工艺主要指的是运用机械将落煤和装煤两道程序完成,而运煤、顶板支护以及采空区的处置和炮采的形式差不多。一般来讲,普采经常采用单滚筒或者是双滚筒采煤机进行作业。

2.3炮采工艺

炮采工艺主要指的是运用爆破的方式进行落煤,然后由人工装煤、机械化运煤的一种采煤工艺。此外,在顶板加护的过程中一般采用的是单体支护的形式。

2.4连采工艺

连采工艺是一种基本实现了机械化的采煤方法,具体来说,连采工艺中煤房工作面通过连续采煤机来实施落煤和采煤,然后通过自动伸缩机或者是梭车实施运煤,顶板的支护一般使用的是锚杆,而物料或者是垃圾的处理一般使用铲车。所以说,连续采煤基本上是一种完全机械化的采煤方法,在煤矿条件比较适合的情况下,使用这种采煤方法能够取得比较高效的成果。

3、新时期煤矿开采中的采煤技术分析

采煤技术的发展需要动力的支持,而这种动力来源可以说是技术自身不断的进步与发展,当然这要依托于现代化技术的不断进步。然而技术系统作为一个组织性的过程,存在着一些可变动性的因素,这些变动性的因素也恰恰正是技术不断进步的突破环节。我们通过对这些变动性的因素不断进行分析与研究,以此推动它不断的发展,这也是采煤技术不断发展的动力来源。此外,技术进步还有一个比较重要的动力来源,那就是技术的实践,这主要是通过生产的检验或者说是市场的检验来完成的。

3.1开发高效集约型的煤矿开采技术

随着现代化采煤技术的不断发展与使用,采煤机逐渐取代了人工挖掘与炮采的传统形式,这对于采煤技术的全面发展有着巨大的作用,当然采煤的效率也得到了大幅度的提升。然而,采煤作业作为一项系统化的生产过程,我们对其的评价不能仅仅停留在生产效率的提高上,尤其是在现代化管理综合发展的前提下。因此,在新的形势和新的发展要求下,我们所要采取的采煤技术不仅要能提高工作面单产和实现集约化的生产,同时还应当提高开采的综合效益,兼顾生产工人的安全以及对环境的保护等等。所以说,研究出能适应更多生产环境、高效率、高安全性、高经济性的采煤装备和方法,并且建立配套的科学信息处理系统对其实施监控和监管,打造出科学的机械化矿井采煤综合技术,才是适应新时期需求的重要发展方向。

3.2开发“硬顶板、浅埋深、硬煤层高产、高效”现代采煤技术体系

由于目前国内的煤炭开采进入深层开发阶段,在支护的强度要求以及防渗漏、防坍塌和煤层硬度上都与早期的煤矿有着巨大的差别。这就要求现在的采煤技术向着更加科学、更高层次上发展。“硬顶板、浅埋深、硬煤层高产、高效”现代采煤技术体系主要是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,是直接顶能随采随冒,不仅能提高顶煤的开采回收率,同时还能使顶能在一定间距内垮塌,这对于保障作业环境的安全有着重要的作用。所以说这套技术体系在提高生产效益的同时,也有助于保障作业工人的安全,在以人为本的新时期有着更强的适应能力。

3.3优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术

在低碳环保发展经济的要求下,绿色能源开采技术也正在成为采煤技术发展的一个重要方向。煤矸石污染作为煤矿开采中最重要的污染方式之一,一直是各生产企业和国家相关研究部门重点关注的问题。因此,在新时期我们研究煤矿开采的地质条件,对开采的巷道进行科学的设计,并对工艺技术进行综合性的科学分析,保证开采与布置相互适应,建立起煤炭资源直接开采,而煤矸石不运出的采煤技术体系,对于实现中采与中掘,提高生产效率、节省工人工作时间上是非常有效的。在这个技术体系之中需要我们研究的重点就是,巷道的科学布置以及煤矸石的地下处理技术,将煤矸石作为回填材料直接运用到开采的过程中,从而实现集中化生产,提高开采综合效益并且减少开采碳排放,这与新时期的经济发展要求是相互吻合的。

3.4注重优化开采方法以及开采方法的综合使用

由于在煤炭开采的过程中,复杂的地质条件对于开采方法的选择有着重要的影响,这就需要我们在实际开采的过程中,根据开采工程的实际条件来科学的制定针对性较强的开采方法,并且在最初的勘探中,就要加强开采方法的优化选择以及实施计划的制定,同时还要注重各项开采方法的综合性运用,从安全、经济、效益的角度对开采方法进行全面的评估,从而保证开采技术体系的适应性、科学性。

4、总结

总之,煤矿开采技术发展的核心依然是综合经济效益的全面提高,但是保障生产的安全依然是我们工作的首要条件。本文主要的目的是与相关工作人士进行学术上的交流与探讨,在此也希望有更多的研究人士参与到这项工作的探讨中来,为保障国家能源事业的科学化发展而共同努力。

参考文献:

[1]李富欣.新形势下煤矿开采中的采煤技术分析[J].科技传播,2011,(11) .

煤化工工艺论文篇(6)

随着煤层埋藏的地质环境的不同,井下采煤的技术与工艺选择也存在一定的差异。我国的工业生产和社会生活中,煤炭是主要的能源资源,在经济建设和社会发展中长期发挥着重要的作用。而在对这一资源进行获取的过程中,井下采煤已经成为我国采煤领域中广泛使用的生产方式,其技术与工艺正在得到持续的发展和进步。基于此,本文首先分析了井下采煤的工艺方式,然后给出了现代采煤工艺技术方法的选择方法,最后,从多个视角讨论了采煤工艺的选择。

一、井下采煤工艺方式解析

(1)炮采工艺。所谓炮采工艺是指工作面运用爆破方法进行落煤,爆破、机械以及人工装煤,通过机械化运煤,通常单体支柱支护井下工作空间顶板的工艺系统。该工艺具体包括破煤、装煤、运煤、支护以及采空区处理等方面。通过这种工艺,装煤变的非常单独,但是运煤、支护以及采空区处理和普采工艺原理一样。因为炮采工艺采用的设备并不复杂,所以该工艺对复杂地质条件适用性非常好。(2)连采工艺。井下采煤的连采工艺主要特点是使用5~7m的煤房把将要采煤层切分割为正方形或者长方形煤柱。而连续采煤机采煤按照掘采合一方式进行,具体分为煤房掘进与回收煤柱二个部分。(3)综采工艺。其一,割煤。整个割煤工序主要包括破煤与装煤两个部分。实现割煤工序的采煤机通常有滚筒式采煤机与刨煤机二种类型;其二,运煤。将井下采煤机割下的煤炭送进刮板输送机内,然后从工作面上运出后通过工作面运输到巷中的桥式转载机或者可伸缩带式输送机,通过它们把煤运出综采工作面;其三,工作面支护与采空区处理。井下工作面采用的液压支架一般是以高压的液体为动力,能够自行实现对工作面顶板的支撑等流程。(4)普采工艺。所谓普通机械化采煤工艺通常是指运用采煤机一并完成破煤、装煤工序以及机械化运煤,通过单体支柱来支护井下工作空间的顶板。该工艺和综采工艺的重要差别来自支护工序,它是需要人工进行。它的工艺系统需要的体力劳动量要多一些,因此,在技术经济效果及安全方面上没有综采工艺系统表现的好,然而该工艺的适应性要比综采工艺强的多。通常普采面支架布置方式主要采用齐梁直线柱与错梁直线柱二种翔实,在现场,大多使用错梁直线柱布置方式。

二、现代采煤技术与工艺选择

(1)长壁开采技术。当前,煤矿开采主要是利用传统的输方式与输送机运输方式展开煤炭运输工作的。所以,就实践性而言,通过长壁开采技术可以和这些运输方式相匹配,进而可以更好地展开煤矿开采。(2)柱式采煤技术。柱式采煤法能够使用煤柱支撑进行多个工作面的开采,从而减少了开采成本与出率,同时它又具有技术难度系数较低与容易控制等优势。然而这种技术虽然在使用的技巧非常简单,但容易发生诸如人工环境十分恶劣与煤柱回收率不高等状况。(3)放顶煤开采技术。放顶煤开采技术通常能够合在长壁开采技术的类型当中,该种技术的特点是经济效益非常大优点,然而也有可能发生安全等问题情况。该种开采技术如果进行不妥当的处理的话,容易对周边围岩产生严重破坏,促使安全事故的发生。

三、井下采煤技术与工艺的应用条件

(1)适用于炮采工艺的条件。炮采工艺具有以下优点:其一是技术装备投资不多,其二是应用性强,其三是作技术易于掌握,其四是产技术管理较为简单。然而它的单产与效率低,劳动条件相对,按照我国的技术政策,只要是条件不适于机采的煤层,均能够采用炮采工艺。(2)适用于连采工艺的条件。连采工艺具备投资少、出煤速度快、效率较高以及安全好等优点,然而它的通风条件不好,煤炭资源回收率不高,只是高于炮采采煤工艺。就目前我国连采工艺的应用情况而言,这种工艺作为大中型矿井的辅助采煤方法更为合适。(3)适用于综采工艺的条件。引入综采设备,它的价格十分昂贵,同时综采生产优势的发挥主要取决于全矿井是否具备良好的生产系统,较好的煤层赋存条件以及较高的操作与管理能力。按照我国综采生产的经验与如今的技术水平,该工艺适用在以下条件:煤层的赋存十分稳定,构造较不复杂,顶与底条件很好,同时煤层倾角在五十五度度以下。(4)适用于普采工艺的条件。通常普采设备价格较为便宜,同时普采对地质变化条件适应性也非常强,它的工作面搬迁较为容易。同时普采操作技术非常容易掌握,在组织生产时比较简单。

煤化工工艺论文篇(7)

中图分类号:TF704.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)19-0047-02

0 引言

我国煤炭资源虽然丰富,但焦煤资源只占查明资源储量的27%,可采储量只有700亿吨。目前国内焦炉生产规模已达7亿吨,2012年焦炭产量超过4亿吨,耗原煤8亿吨左右。根据国内主要矿区炼焦用原煤工业分析看,在炼焦煤采出量(占可储量的50%)的原煤中,硫份超过1.5%的炼焦用煤超过25%,因为配煤中硫含量高,造成焦炭质量下降,生产成本上升,从高硫炼焦煤矿区煤层原煤含量分布特征分析,国内炼焦煤硫份以年轻的低变质的气煤和1/3焦煤最低(1%以下),而变质程度较高的年老气煤、肥煤和焦煤含硫份相对较高,(大于1%)从成份硫分布比例分析,绝大多数矿区的高硫煤的成份硫都以硫铁矿(Sp,d)为主,一般占全硫(St,d)的50%—80%。有机硫(So,d)一般占全硫的15%-40%,通常以硫铁矿为主的煤经洗选后精煤硫份会有较大幅度降低。以有机硫为主的高硫煤,洗选后精煤硫份比原煤更高。有机硫是煤分子的一部分,主要以脂基硫、芳基硫、噻吩类硫分布于煤分子中,因此脱除难度很大。

焦煤中的硫份只有30%-50%经裂解进入煤气中,大部分硫残留在焦炭中,根据硫份在焦炭中的位置,可将脱硫技术分为入炉前脱硫,焦化过程脱硫和煤气脱硫三个阶段过程,本文分别进行技术分析和论述。

1 焦煤入焦炉前脱硫

1.1 无机硫的脱除 无机硫脱除一般以物理法为主,它主要以硫铁矿和硫酸盐的形态存在于煤的夹层中,以地质结合为主,由于国内原煤洗选工艺一般以脱灰为主,原煤中无机硫的脱除率一般在40%左右,如将原煤洗选粒度降至一定程度,硫铁矿的脱除率可大幅提高,因此只要将部分洗煤设备和工艺加以改进,即可有效的提高无机硫的脱除效率,目前,国内外已有成熟的设备,通过优化洗选工艺,脱除原煤中的硫铁矿。它工艺可靠,脱除效率高、投资省、运行成本低,已得到洗煤行业的高度重视,一些专业的洗煤厂商已将脱除无机硫做为设计重点,主要采用重力法、浮选法、磁选法等几种工艺。

重力法是按煤和硫铁矿比重差异进行脱硫,这是目前焦煤脱硫的主要手段,使用重介质旋流器可以实现低密度,高精度的分选,分选粒度下限可以达到0.1-0.2mm,能有效地排除未充分解离的中间密度的硫铁矿与煤的连生体,而获得较高回收率的低灰低硫精煤,高密度的硫铁矿使用重介工艺可使煤与硫铁矿进行有效的分离,且脱除率较高。

浮选法主要处理重介质分选粒度下限微未级的细微粒煤,上限可以达到0.3mm以上,弥补了重介质分选的粒度范围,在该粒度状况下,煤与硫铁矿连生体已基本被分离,只要选用合适的浮选制,利用颗粒表面润湿差异和空气微泡有条件吸附而形成的表面张力就能有效的分离出硫铁矿和灰分,微泡浮选柱具有明显的去硫除灰能力,而且对微末级的极细粒煤效果非常好。

磁选法主要利用硫铁矿自身的磁性对其进行脱硫,它是根据煤效组份与硫铁矿的磁性差异进行脱硫。它是浮选法的工艺补充,主要针对0.3mm以下的泥煤中的硫铁矿,但因硫铁矿磁性较小,虽然显顺磁性的,需专用的磁选机和较复杂的流程,因此国内洗选厂家选用有限。

1.2 有机硫脱除 有机硫的脱除是一个复杂的氧化还原过程,一般的工艺条件很难有效的脱除,目前,理论上论证、试验较多的工艺有:氧化法、硝化法、氯解法、热解法,碱液法等多种化学脱硫方法,且综合脱硫效率能达到20-60%。如:利用浓氨水渗透打断与煤分子的有机结合健,再经过洗选分离出无机硫;利用热碱液浸泡焦煤8个小时以上(需加热进行恒温),生成硫代硫酸盐再分离;在密封容器中和一定的高温、高压条件下,加入空气氧化煤中有机硫;用NO2有选择性的氧化煤中的硫分,并以热碱液(Na2Co3和Ca(OH)2水溶液)处理后水洗;氯乙稀液萃取煤中硫组份;高温加氢法等。虽然化学脱硫方法较多,且脱硫效率也较高。但装置投资大,生产费用高,处理煤量规模小,易造成二次污染,生产条件要求高等弊端,很难规模化生产,只能用于超净化煤的处理。但有机硫含量高的原煤,一般含灰量较低,价格也偏低,可做为煤焦的配煤,控制焦炭中的总硫和总灰份。

煤化工工艺论文篇(8)

中图分类号:TD823.97 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0002-01

煤炭作为我国经济发展和社会建设中不可或缺的能源,是国民经济持续增长中的支柱性行业,占有不可替代的地位。在煤矿开采中,传统的采煤工艺较为陈旧、滞后,致使采煤成本偏高,开采效率始终保持在一个较低的水平,加之采煤工艺安全性不高,对作业人员生命财产安全带来了严重的威胁。基于此,在煤矿开采中应用综合机械化采煤工艺,有助于推动煤矿建设,提升煤矿开采效率,增加产煤量,降低生产成本和人工作业量,提供更为可靠的安全保障,推动煤矿事业建设和发展。由此看来,加强综合机械化采煤工艺及技术研究尤为必要,有助于为后续煤矿开采提供参考依据。

一、煤矿综合机械化主要设备

(一)采煤机

采煤机作为综合机械化采煤系统中重要组成部分,其内部结构较为复杂,主要是集合了机械、液压和电气技术为一体的复杂系统,同时也是煤矿生产机械化中的主要设备之一。采煤机主要可以分为滚筒式采煤机和刨煤机两种,而在煤矿开采中应用较为常见的是双滚筒采煤机,相较于以往普采作业中它应用的采煤机无论是内部而机构和机械原理较为相似,但是机械设备功率和生产能力存在着明显的差距,综合机械化采煤工艺开采效率要远远高于普采工作面的采煤机[1]。

(二)工作面输送机

工作面输送机是煤矿生产作业中不可或缺的组成部分,同时也是采煤运行的导轨,在作业生产中,如果由于设备故障,输送机链条事故,影响到煤矿生产活动有序开展,而综采工作面应用刮板输送机,具备更大的运输能力,结构强度高,确保生产活动有序开展。

(三)液压支架

液压支架主要是为了控制采煤工作面结构稳定,是综采设备中重要组成部分,为工作面顶板提供支撑和控制作用,防治煤矸石进入到工作面,影到输送机正常运行。液压支架多是与采煤机配合使用,可以有效解决采煤作业中顶板管理和采煤工作不配套的问题,提升采煤运行效率,优化采煤工艺,降低作业强度,为煤矿人员生产作业提供安全保障[2]。

(四)转载机

转载机是一种顺槽用刮板转载机,一段和作业面输送机连接,另一端则是同带式输送机极为连接,将工作面开采的煤炭运输出去。巷道底板升高后,转运到输送机上,转载机随着工作面推进而移动。

(五)可伸缩带式输送机

可伸缩带式输送机主要是根据工作面位置变化动态调整自身长度,作为运输巷中重要输煤设备,伴随着工作面推进,可以通过调整输送机长度来降低输送长度,以此来实现连续作业的要求。

(六)移动变电站和乳化液泵站

移动变电站是伴随着工作面位置推进而移动,为工作面机械化设备的运行提供电源支持,确保采煤机、输送机、转载机能够正常作业。乳化液泵站则是为液压支架和其他液压设备提供高压液体的基础设施,与移动变电站相同,伴随着工作面的位置推进而移动[3]。

二、我国综合机械化采煤工艺及技术

在煤矿开采作业中,综合机械化采煤工艺相较于以往的普采作业而言,无论是作业效率还是产煤量都更加优异,通过采煤工作面割煤、装煤、运煤、支护以及顶板管理等一系列程序,实现综合机械化开采作业。综合机械化采煤工艺中涉及的机械设备种类较多,其中包括双滚筒采煤机、刮板输送机、装载机。可伸缩带式输送机、乳化液泵站、液压支架和移动变电站等设备。传统的普采工艺基础上,除了使用范围不断扩大,工作面长度也发生了两种变化,其一,是现有长壁综采模式应用在煤矿作业中,根据工作面设备作业能力,加大推进长度和工作面长度;其二,是短工作面开采的短壁综合机械化采煤工艺,在实际应用中效果较为突出,主要表现在以下几种综合机械化采煤工艺[4]。

(一)长壁综合机械化开采

在煤矿开采作业中,应用综合机械化采煤工艺,由于工艺特性适合应用在倾斜煤层上,其中包括割煤、装煤、运煤、支护和顶板控制管理等工作,包括从巷道运输到作业面外的全过程均需要运用机械化采煤工艺。长壁综合机械化作业开采中,增加作业面长度,采煤机割煤量将随之提升,能够有效降低斜切进到作业影响时间。综采工作面长度的确定,多数是以每日产煤量和煤炭成本最低为标准。工作面长度因素受影响较大,其中包括工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度,回采巷道掘进和支护、可伸缩带式输送机铺设长度等因素均是影响到煤炭开采效率和产煤量的主要因素[5]。

(二)短壁综合机械化开采

短壁综合机械化采煤工艺在煤矿开采作业中应用,利用作业效率更高的机械设备实现回采巷道掘进和工作面快速作业中,优势较为突出,主要表现在以下几个方面:其一,采掘合一,作业更加灵活,适用面较广,根据作业要求,可以实现对不规则的煤炭资源和煤柱回收利用,提升煤炭资源利用效率,增加产煤量。与此同时,还可以为三下压煤开采和改善采掘比例失衡的问题,为工作面接替作业提供更为坚实的保障和支持。短壁综合机械化开采工艺在煤炭开采中应用,多数是应用在缓倾斜中厚和厚煤层的矿井中,中小型矿井中应用此种技术较为常见,如果在大型矿井中应用,则是应用在不适合应用长壁综采工作面开采的煤层中,同样可以起到提升煤炭作业效率,增加产煤量的作用。

(三)短长壁综合机械化开采

短长壁综合机械化开采工艺在煤矿作业只能够应用,主要是在已经掘进的巷道巷柱式开采区内布设长壁工作面,利用综采开采机械化设备回采煤柱的作业工艺,相较于传统的开采共转移而言,无论是开采效率还是产煤量都有着显著提升,对于我国其他的煤矿综采作业具有一定参考价值。

(四)放顶煤综合机械化开采

放顶煤综合机械化开采在煤矿开采中应用,由于开采工艺特性更适合应用在厚煤层,放顶煤综合机械化开采工艺应用过程,首先在工作面采煤机割煤作业,装煤和输煤;切割两三刀后暂定作业,依次打开指尖上放煤窗,放顶煤过程中在观察出现煤矸石,立即停止放煤窗口,知道全部放顶煤后才可以停止作业,实现依次完整的生产过程,推动综采工作面作业。

结论

综上所述,我国煤矿作业中应用越来越多新式设备和工艺,逐渐朝着集约化和机械化方向发展,企业需要予以高度重视,加强基础设施建设,谋求长远发展,创造更大的经济效益,在激烈的市场竞争中脱颖而出。

参考文献

[1] 陆积建.煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].黑龙江科技信息,2014,11(23):55-55.

[2] 张界江.关于综合机械化采煤工艺的研究[J].科技与企业,2013,10(22):219-219.

煤化工工艺论文篇(9)

关键词:煤矿开采;采煤技术

1 采煤方法和工艺

采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,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。

1.1 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,进一步改进工艺和装备,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。

1.2 开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代采煤成套技术”,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,且基本顶能按一定步距垮落,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。5 ~ 5. 5m 宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机的应用,促进工作面的高产高效。

1.3 缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。

1.4 铡顷斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采。应进一步加强完善支架结构及强度,加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高25m 左右)高产高效指标的差距。

2 深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道) 快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

3 “三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

4 优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术

改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。

实行全煤巷布置单- 煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,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;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的- 项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。

5 采场围岩控制技术

5.1 进一走完善采场围岩控制理论。以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动的安全、高效低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析( 解析法)、现代数学力学( 统计分析预测、数值法)和实测法相结合运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件,如及倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理,不断完善采场围岩控制技术。

5.2 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术。目前,由于直用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

5.3 放顶煤开采岩层和支架围岩相互作用机理。研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架、顶煤、直接顶、基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

煤化工工艺论文篇(10)

中图分类号:X752文献标识码: A

由于开采条件和煤矿所有制的多样性以及地区资源赋存条件和经济发展的不平衡,我国煤矿目前炮采、普采和综采三种采煤工艺并存。在我国煤矿中,国有重点煤矿以综采为主,地方国营煤矿以普采和炮采为主,而乡镇煤矿则以炮采为主。结合我国各类煤矿和各种煤层开采条件的实际,正确选择和发展与之相应的采煤工艺,使之符合安全、经济和采出率高的基本原则,是提高我国煤矿开采技术经济效果的总体要求[1]。

1 采煤技术的概述

采煤工作面是矿井生产的心脏,是矿井生产最基本最主要的场所。根据采煤工作面内煤层的赋存条件,运用各种技术装备进行生产工作的技艺和方式,统称采煤工艺。为了能够在采区范围内进行采煤工作,需要开掘一系列巷道通达采煤工作面,用以行人、通风、运输和排水。这些巷道在空间上的位置关系及其掘进顺序,称为采区巷道布置。不同采煤工艺要求相应的采区巷道布置,而采区巷道布置状况影响到采煤工艺[2]。所谓采煤方法就是不同采煤工艺与具体采区巷道布置的总和。采煤方法分为壁式体系及柱式体系两大类型。

2采煤技术的原则与工艺要求

对于具体矿井或矿井中具体块段的采煤工艺选择,应根据地质条件、煤层赋存条件、资源条件、开采技术条件、可能的设备投入和开采效果等因素,经技术和经济综合比较后确定。力求在安全、经济和高采出率方面得到充分满足[3]。

炮采工艺的主要优点是技术装备投资少,对各种地质条件适应性强,操作技术容易掌握,生产技术管理比较简单。回收边角煤、断层密集切割带内开采、煤层倾角或厚度急剧变化带内开采、不稳定煤层开采、难采煤层开采及规模较小的乡镇煤矿中开采时,仍然是一种有效的采煤工艺。但炮采机械化水平低,人工劳动强度大,作业环境和安全条件差,单产和效率低。根据我国煤矿的技术政策,凡条件适于机采的炮采工作面,特别在国有重点煤矿都要逐步改造成为普采工作面[4]。

以装备单体液压支柱和滚筒采煤机为主要特征的普采,是一种机械化的采煤工艺,与综采相比,设备投入相对较少,对地质变化的适应性较强,工作面搬迁容易;与炮采相比,单产和效率较高,生产较安全。对推进距离短、形状不规则、小断层和褶曲较发育的工作面,综采的优势难以发挥,而采用普采则可取得较好的技术经济效果。因此,普采是我国中小型矿井发展机械化的重点[5]。

综采是我国煤矿跟踪和赶超世界先进水平的主要发展方向,综采机械化程度和单产高,可以使矿井生产高度集中,使工作面产量及劳动生产率大为提高,材料消耗和生产成本明显降低,工作面顶板事故得到最大程度的防治,有利于安全生产,是发展我国煤炭工业的主要采煤技术[6]。

3采煤技术的合理优化与适当调整

技术水平可以从多个角度影响企业的安全生产:第一,技术水平的高低决定企业的生产效率的高低,从而直接影响煤矿企业以百万吨死亡率度量的安全状况。第二,技术是实现本质安全化的根本途径[7]。提高企业的安全水平,实现本质化安全,从根本上说需要依靠科技,因此,企业技术水平的高低,也就是企业本质化安全的高低。第三,采用一项新技术,可以避免某些旧有的事故发生,但也有可能带来新的事故,因此,需要采取措施防止新的事故的发生,包括管理体制的变革、组织变革、员工教育培训等。从总体上说,前面的两个因素是主要的,因此,不断提高采煤生产技术水平,是改善煤矿安全生产状况的一条根本途径。

无论从生产管理角度,还是从维修保养角度,采煤工艺最好能与剥离工艺保持一致,这是人们所希望的。然而,由于采煤的特殊性,往往不得不单独考虑采煤工艺的选型与优化。这并不意味着非与剥离工艺不一致不可,而是有必要充分考虑采煤的特点,在这个前提下,能与剥离工艺一致更好,不能一致也不必强求。而且,有时采煤工艺虽与剥离工艺一致,而设备选型上很可能不一致,这也源于采煤的特点。我们分析,采煤工艺有别于剥离工艺有以下特点:

(1)采煤工艺应保证矿床开采时达到一定的采出率并保证矿石的质量。采出率降低不仅意味着剥采比的增大,甚至可能缩短矿山寿命。矿石质量直接影响售价和销售收入,当矿床结构复杂时,就应考虑有利于选择开采的工艺与设备,而且同型设备用于采煤的效率往往比用于剥离的要低。

(2)必须保证全年连续作业,在北方严冬剥离可以实施季节性作业,在暴雨期间也可以暂时停止作业,采煤作业是不能中断的,因为用户不能中断能源供应,而矿山又不可能投巨资建设大容量的储煤场。这一特点不仅要求采煤工艺适应各种不良气候条件,而且一般不宜只用一台设备采煤,因为一旦设备出现故障就会导致停产。

(3)采煤与剥离的工作线虽然经常是同步推进,但采煤作业总是在深部,当剥离实现内部排土时,多为水平运输,运距也较近,而采煤则总是要将煤从深部运出地面,多要爬坡且运距也越来越远。

(4)露天矿的卸煤点是比较固定的,不是选煤厂的原煤仓就是地面储煤场或原煤装车仓,这与剥离排土地点经常变动也有很大的区别。另外,除特殊煤种要求块度外,煤总是要破碎的,不会造成浪费,这对利用胶带运煤或采用半连续运输都是有利的。

鉴于采煤作业的以上特点,在工艺选型时应单独考虑,而不宜与剥离工艺强求一致,如果采装作业与剥离一致,运输作业方式也不一定一致。实践证明,这种充分考虑采煤作业的特点,不强求与剥离作业一致的观点,效益也是比较好的。

结论

总之,近年来,国有大中型煤矿依靠科技进步,积极推进高产高效矿井建设,涌现出了一批具有世界领先和一流水平的特大型矿井。煤矿企业采用国际先进的一矿一面生产模式,将引进的先进技术装备和矿区煤炭资源优势相结合,有效地提高了煤矿开采的效率和质量,值得借鉴。

参考文献

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[2]陈朝,焦稳锋. 关于井下采煤技术及采煤工艺的探讨[J]. 内蒙古煤炭经济,2013,06:26+32.

[3]邓绍清. 井下采煤技术与工艺的选择及应用[J]. 电子制作,2013,13:239.

[4]范广艺. 井下采煤技术及采煤工艺的选择分析[J]. 科技创新与应用,2013,12:90.

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