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井下开採【井下开採】井下开採指的是煤炭开採中与露天开採相对应的一种开採方式 。与露天开採相比,井下开採技术的难度要高得多,但由于大多数煤矿都埋藏在地下,因此必须採用井下开採方式 。
基本介绍中文名:井下开採
外文名:underground mining
领域:煤炭开採
适用条件:煤炭埋藏较深
相关技术:柱式採煤技术等
学科:採矿工程
介绍在煤矿生产中,井下开採方式是最为重要的方式,因此研究井下开採技术具有很重要的现实意义 。井下开採技术的套用必须适应于煤矿地质和煤层分布的情况 。并提前制定好开採方案,确定设备的套用和支护方式 。在露天开採中,一般採用直接开採方式,但在井下开採中由于受环境、设备等条件制约,通常採用从上到下的开採方式 。随着开採技术不断发展,定向开採方式也逐渐得到了广泛套用 。定向开採不再单局限于某一个环节的开採,而是从整体出发,採用定向钻进手段对于事先校对好的方位进行煤矿开採 。在钻具进入矿层后,再使用测量仪器对开採方位进行检测和调整,从而确保开採角度精确性 。在钻具行进的过程中,还需不断对钻具角度进行调整,防止钻具偏离预定轨道,造成不必要的故障和事故 。开採技术柱式採煤技术柱式採煤技术是煤矿开採中最常使用也是最为传统的採煤工艺 。柱式採煤方式可分为巷柱式採煤方式和房柱式採煤方式 。该採煤方式的特点是在採矿区内形成煤柱作为支撑,在回採过程中採用爆破方式 。柱採煤技术所形成工作面较小,一般会採用多个工作面同时施工的作业方式,从而提高了开採效率 。更为突出的优点是,这种採煤方式的操作性强,较易掌握,成本较低,同时还能保证开採质量 。这种採煤方式的缺点在于其对于环境要求较高,在开採前必须对矿井地质进行全面勘探,基于煤层性质结构来确定矿井挖掘深度 。在巷柱式採煤方式中,需每隔10 m~20 m的间隔设定1个煤柱进行支撑 。当对矿井开採到一定深度时还需通过爆破方式进行回採 。巷柱式开採方式在工艺上也较为简单,但缺点是通风效果较差,採煤作业人员的工作环境差,安全性低,且回採效率上也较低,见图1 。此外,在爆破过程中容易产生灰尘,会对作业环境造成进一步污染,还会影响採煤质量的纯净度 。房柱式开採方式在流程和工艺上与巷柱式开採方式大致相同,只是在工作面上比巷柱式开採方式略大 。由于矿井尺寸较大,因此不适宜採用大型机械操作,需使用大量人力,开採成本较高 。在房柱式开採方式中,开採环境同样较为恶劣,安全性低 。
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长臂开採技术与放顶煤开採技术煤矿在地下的分布状况十分複杂多变,很多时候都找不到分布规律,这就要求开採人员对地形、地质进行深入勘探,充分掌握煤矿分布情况 。对于一些地形较为複杂的矿层,传统开採方式无法满足实际开採要求,因此必须採用新型技术和设备来保障煤矿开採质量和安全性 。长臂开採法就是一种套用于複杂地形煤矿开採的技术手段 。长臂开採方式是当前套用十分广泛的採煤方式,无论是在中国国内还是国际上都将长臂开採方式作为主流採煤手段进行推广和套用 。长臂开採技术具有安全性高、机械化程度高等特点,能有效改善採煤作业环境,确保採煤工作效率和质量 。
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