煤炭技術論文模板(2)
煤炭技術論文模板篇二
基于環保的煤炭開采技術研究
摘要：傳統的煤炭經濟模式粗放，污染排放嚴重，而協莊煤礦通過多年的技術創新，探索出了一條“資源-加工利用-綠色產品-再生資源利用-產品”的發展模式，推廣運用了以矸換煤充填開采技術、礦井巷道的“煤巷化”布置技術、廢棄矸石綜合利用技術、熱電聯產技術、水處理技術、原煤井上、下洗選技術等七項的技術創新，為煤炭企業的綠色循環發展探索出一條行之有效的新路。
關鍵詞：綠色開采技術;研究;循環經濟
中圖分類號：TE53文獻標識碼： A
傳統的煤炭開采技術落后，發展模式粗放，不僅降低了企業利潤，給企業生產帶來了安全隱患，同時，生態環境也遭到了破壞，引發了社會矛盾。因此，煤炭企業的發展需要制定長遠地、科學地戰略目標，要打造節能、環保、循環、高效的開采方式，以實現企業和社會的多贏。本文以協莊煤礦為例，探討了煤炭企業的綠色開采技術。
1 實施以矸換煤充填開采技術，實現科學開采和有效保護并行
科學開采就是要摒棄傳統的生產―排放―治理的老路，堅持落實科學發展觀，革新“掘進”、“采煤”二元開采模式，將“處理”納入礦井整體設計，淘汰落后的生產工藝，實現高效生產與生態環保的統一。協莊煤礦自2005年下半年開始研究、實施“以矸換煤”技術，先是研究應用了綜采工作面高效機械化以矸換煤技術，這項技術的應用避免了煤矸石升井上山的工作，而是將煤矸石通過軌道運輸巷、翻籠、矸石倉、給料機等環節輸送粉碎，最后填充到巷道內，不僅減少了污染排放，還提高了煤炭資源的開采量。
2 煤礦上行開采技術
2.1礦山煤層開采時，一般開采順序都是沿著自上而下的順序進行，自下而上的開采方式在實際中應用不多。但在生產實踐中由于各種原因造成一些煤礦滯留有處于懸空狀態的煤層，或受當時生產技術條件所限，上部煤層為難采煤層;或因上部煤層煤質、厚度、價格等因素在當時處于不宜開采狀態。但隨著生產技術水平的提高、煤炭價格的上漲、煤礦生產技術體系的完善，這些曾經處于不宜開采狀態的煤層又會具備客觀的開采價值，尤其是對于一些資源臨近枯竭的老礦井，若能將處于懸空狀態的煤層安全、合理地開采，將會在延長礦井的服務年限、提高資源回收率、提高礦井生產系統的利用效率等方面創造出巨大的經濟和社會效益。所以國內外也有一些有益的嘗試與探索，總體來說有以下兩種情況：一是主動上行開采，即礦山開采設計時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;另一種是被動上行開采，即礦山開采時由于客觀原因開采已采煤層水平的上覆煤層，其目的是節約資源，提高生產效率和經濟效益。
2.1.1上行開采首先是開采下部煤層，其上覆巖層穩定后，再開始開采上部煤層，這樣就必須確定上、下煤層之間的距離，只有在層間距適當的時候才能有條件采用上行開采，否則就無法進行上行開采。當下部煤層開采后，采空區上覆巖層必然產生移動變形，從而產生冒落帶、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，其移動規律及破壞規律是不同的。對于緩傾斜煤層，當煤層頂板覆巖內為堅硬、中硬、軟弱、極軟弱巖層或其互層時，冒落帶和裂隙帶的高度都是不一樣。當上下兩層煤的最小垂距h大于煤層的冒落帶Hm時，上下煤層的裂隙帶最大高度取標高最高者作為兩層煤的裂隙帶最大高。通常對下部煤層的影響主要是冒落帶，對上部煤層的開采影響主要是裂隙帶，彎曲下沉帶對上部煤層的影響不是太大。
2.1.3根據煤巖層破壞的特征，從上行開采的需要出發，又關系到裂縫帶的高度，為了保證下部煤層開采以后所形成的裂縫帶不波及到上部開采煤層，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有關。一般來說，巖石比較軟時，巖石碎脹系數就小;巖石比較硬時，巖石碎脹系數就大。
2.3 裂縫帶
在上行開采過程中，為了保證上部煤層在整體結構上不至于遭到破壞，通過計算導水裂縫帶的高度，可以確定上行開采時上、下煤層之間的允許距離。影響導水裂縫帶高度的主要因素是采出煤厚、煤層傾角、頂板巖性、采后時間等。圍巖的特性，包括下部已冒落巖石壓實后殘余碎脹系數的大小，以及上覆巖層的硬度和力學性質對導水裂縫帶的高度也起重要作用。
3 針對礦井大采深及地質構造復雜的特征，開展了復雜地質環境下地表巖移變形特征及建筑物下開采技術研究。
協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，區內絕大部分為農用耕地，土地肥沃，環境舒適宜人，礦井上方地面人口較多，建筑物也比較密集，這就需要開采煤礦時注意地面建筑物的保護，給開采工作帶來了一定的困難。協莊煤礦技術人員通過設置多處巖移觀測站，仔細勘察地表和開采煤層上覆巖層形變，記錄大量觀察數據，經過綜合分析探明了地表移動變形參數和變形規律，并在科學計算和分析數據的支持下，制定了科學開采、綠色開放的方案。
4 研究應用廢棄矸石綜合利用技術，實現土地塌陷治理、下井充填
以往的煤炭開采過程中，大量的矸石被開采出來，運輸到地面上，堆積成矸石山，這不僅加大了企業的運輸成本，更造成了生態環境的污染。協莊煤礦通過近幾年的矸石置換煤炭技術的推廣應用，很好的解決了這一問題。煤矸石充填采空區的采煤方法是實現煤礦綠色開采的關鍵技術之一。矸石置換煤炭技術是通過井下分矸系統分離矸石和煤，經煤運到井上，而矸石直接在井下填充采空區。矸石置換煤炭技術使得矸石量大幅減少，同時應用矸石充填采空區技術將矸石填充到采空區，填充效果很好。通過矸石填充采空區，地面上的矸石山得以消除，礦山得到美化，實現了企業發展與環境保護的雙贏，這一技術的應用對促進了我國煤炭開采利用和環境保護的和諧發展有重要的意義。
5 實施熱電聯產技術研究，建設節能環保電廠，實現資源綜合利用
實施鍋爐改造工程，實現環保節能目的。協莊煤礦矸石熱電廠于1995年12月投產運營， 2005年5月電廠開始進行鍋爐改造工程，將原有的三臺35t/h循環流化床鍋爐拆除，新增加兩臺75t/h循環流化床鍋爐。對原有除塵、脫硫等設備更新，新增氣力輸灰系統。鍋爐改造工程完工后達到污染物大幅度削減的目的。煤泥、煤矸石經鍋爐燃燒后產生的灰、渣，一部分出售到周圍水泥廠用來造水泥，另一部分由協莊礦投資建設的年產3000萬塊的機械化制磚生產線生產免燒多孔磚，其質量水平超過常規粘土磚，實現灰渣零排放。
6 研究運用水處理技術，提高水資源的綜合利用率。
協莊煤礦大力開展用水節水的管理創新、制度創新和技術創新活動，采取地面生活生產用水綜合利用、生產廢工業污水回用、供水系統優化、煤泥水閉路循環、煤泥水綜合治理和加強用水管理等措施，大力推進節水技術進步，全面推進企業節水工作，特別是近幾年，協莊煤礦運用“礦井水恒溫利用技術”，建立井下超磁凈化水處理工藝系統，以水資源的可持續利用支持企業的可持續發展，以節水促減排成效顯著。
協莊煤礦在注重企業效益的同時，堅持走綠色節能的發展道路，實現企業發展和環境保護的和諧發展。近年來，協莊煤礦積極探索新技術，不斷賦予煤礦綠色開采的新內涵，從綠色開采理念和開采技術上為煤炭企業走內涵挖潛、集約發展的新型工業化之路提供了成功的經驗。
參考文獻
[1]劉元明，丁瑞，田偉，等.煤矸石井下充填置換煤技術的研究與應用[J].煤炭加工與綜合利用，2009，5.
[2]孫華璋，付振峰.煤礦以矸換煤技術研究與應用[J].山東煤炭科技，2007(5)：27-28.
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