采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文范文.doc

采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文范文 采礦工程專業(yè)系地礦類專業(yè)主要研究學習礦床開采的理論和方法發(fā)展礦業(yè)新技術國際上采礦專業(yè)出現(xiàn)較早在西方產業(yè)革命期間已規(guī)模初具具有悠久的歷史中國最早在1909年于中國礦業(yè)大學成立該專業(yè)當時的名稱是焦作路礦學堂下面是小編整理的采礦工程專業(yè)畢業(yè)論文范文歡迎閱讀 摘要:隨著社會不斷的發(fā)展和進步我們人類跨入21世紀之后信息技術已經被應用到了多個領域之中以高科技為科學發(fā)展觀已經成為了社會發(fā)展的重要方向以此同時資源和環(huán)境問題已經成為了世界性所有面臨和解決的問題煤礦開采行業(yè)是非常傳統(tǒng)的重工業(yè)為了能夠適應社會發(fā)展實現(xiàn)新世紀的發(fā)展目標和要求這些就成為了我們煤礦工作者需要關注和重視的問題了在煤礦開采中其最重要的核心技術就是煤礦開采技術為此為了能夠提高其開采的效率和開采過程中的安全性我們必須對其煤礦開采技術進行不斷的完善和創(chuàng)新本文就通過從煤礦開采技術的發(fā)展以及在煤礦開采過程中存在的問題進行了簡單的闡述和分析希望能夠在論述過程中對煤礦開采技術的發(fā)展以及解決存在的問題提供可行性思路分析了當前煤礦開采中開采技術的重要性探討礦井開采的關鍵技術問題以及對礦井開采技術的發(fā)展方向進行了展望 關鍵詞:煤礦開采技術;發(fā)展方向;存在問題;分析應用 ABSTRACT Withthecontinuousdevelopmentandprogressofsociety,thenwehumansenterthe21stcentury,informationtechnologyhasbeenappliedtomanyareasbeinginthehightechscientificconceptofdevelopmenthasbeeanimportantdirectionofsocialdevelopment,thusthesametime,resourcesandhasbeeaworldwideenvironmentalproblemfacingalltheproblemsandsolutions,thecoalminingindustryisverytraditionalheavyindustry,inordertobeabletoadapttosocialdevelopment,toachieveanewcenturyofdevelopmentobjectivesandrequirements,whichbecamemineworkersweneedtofocusonandtheimportanceoftheproblem,inthecoalmining,itsmostimportantcoretechnologyiscoalminingtechnology,therefore,inordertoimprovetheefficiencyofitsminingandextractionprocessesofsecurity,wemustkeeptoitscoalminingtechnologyimprovementandinnovation,thisarticlethroughfromcoalminingtechnologyanddevelopmentissuesinthecoalminingprocessexistsforasimpleexpositionandanalysis,hopestodiscusstheprocessofthedevelopmentofcoalminingtechnologyandproblemsolvingexistingofferthefeasibilityoftheidea.Analyzestheimportanceof coalmininginthecurrentminingtechnologytoexploreundergroundminingofkeytechnicalissuesandthedirectionofdevelopmentofundergroundminingtechniqueswerediscussed. Keywords:Coalminingtechnology;Developmentdirection;Problems;Analysis 1.前言 煤礦開采方法及技術對煤礦的安全生產、采煤設備能力的發(fā)揮、生產成本、經濟效益具有十分重要的作用一個煤礦的生產經營狀況除了自然地質條件和管理水平外主要取決于開采方法的先進性和適應性我國從炮采普通機械化采煤高檔普采綜合機械化采煤綜采放頂煤強力綜采技術的發(fā)展使采煤工作面的年單產由幾萬噸、幾十萬噸、幾百萬噸到上千萬噸事實充分證明了煤礦開采技術的發(fā)展對煤礦產量、經濟效益的重要作用同時煤礦開采是一個傳統(tǒng)的工業(yè)高新技術的含量較低如何適應科學技術的發(fā)展在競爭中求生存與發(fā)展煤礦的開采技術正是其核心問題 因此從戰(zhàn)略上確定好開采技術的創(chuàng)新方向從戰(zhàn)術上搞好開采技術創(chuàng)新對煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義 2.我國煤礦開采技術發(fā)展現(xiàn)狀 2.1煤炭工業(yè)呈現(xiàn)多層次的生產技術結構 我國煤礦按所有制分為國有重點煤礦、地方國有煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦這3類煤礦分別處于機械化、半機械化和基本為手工勞動的生產技術水平在年全國煤炭產量中5916%來自原國有重點煤礦21%來自地方國有煤礦1914%來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦2000年國有重點煤礦采煤機械化和綜合機械化程度分別達到74143%和56173%掘進裝載機械化和綜掘程度分別達到73129%和12181% 我國煤礦的開采方法既有世界先進水平的綜合機械化高產高效礦井又有原始落后的人工開采方法如神華集團大柳塔煤礦在2000年實現(xiàn)“一井一面”生產原煤98萬噸的基礎上年計劃生產原煤1000萬噸3月份月產創(chuàng)100158萬噸綜采工作面月產90107萬噸的好成績而我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體小煤礦井型規(guī)模小平均年產量不到1萬噸資源回收率一般只有10%15%;傷亡事故多19881997年10年間小煤礦死亡人數(shù)占全國煤礦死亡總人數(shù)的7312%死亡率高達1017人/Mt;開采方法落后生產效率低 多層次的煤炭生產結構決定了煤炭工業(yè)生產技術結構的多層次化而且這種多層次的生產技術結構將會持續(xù)相當?shù)臅r間保障安全生產、減少手工作業(yè)和笨重體力勞動是數(shù)萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦急需解決的問題集約化成為大型企業(yè)的發(fā)展方向 2.2煤礦開采技術取得重大進展 經過“七五”、“八五”、“九五”科技攻關我國在綜合機械化放頂煤、堅硬頂板條件下的長壁綜采、大 采高綜采技術及工藝方面均取得重大進展 2.2.1綜采放頂煤技術 20世紀80年代初我國開始試驗90年代以來有了很大發(fā)展出現(xiàn)了兗州、潞安、陽泉等以放頂煤開采為主的大型高產高效礦區(qū)對較好條件下的綜放成套裝備進行了完善提高采用900kW電牽引采煤機設計了低位大插板新型支架開發(fā)應用快速移架系統(tǒng)并采取加大采煤機截深、加大后部輸送機溜槽寬度等措施取得了很大成功綜放隊創(chuàng)年產510萬t的好成績達到世界先進水平 我國研制出近20種放頂煤液壓支架并對放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、頂煤破碎規(guī)律、頂煤冒放性、支架圍巖關系進行了深入的研究對安全、高效生產起到了重要指導作用我國在放頂煤支架架型、結構功能、參數(shù)、理論研究及使用效果方面居國際領先水平綜放生產工藝技術研究取得了實質進展初步解決了有夾矸、頂煤硬等特殊情況下的綜放技術難題進一步提高了回收率 19962000年兗州集團公司與煤炭科學研究總院開采所等科研機構和廠家合作完成的煤炭行業(yè)“九五”重點科技攻關項目“緩傾斜特厚煤層高產高效綜放開采成套技術與裝備研究”圍繞綜放開采成套裝備與工藝、綜合降塵技術、綜合防滅火技術和提高回采率相關技術等4個專題15個子專題聯(lián)合攻關項目總體技術達到了國際領先水平初步形成了具有自主知識產權的綜采放頂煤核心技術并逐步實現(xiàn)了主要綜采設備的國產化極大地提高了礦井的集中生產能力和經濟效益基本實現(xiàn)了“一礦一面”或“一礦兩面”的高產高效生產格局2000年兗礦綜采隊全部達到300萬噸以上水平其中2個綜采隊單產突破500萬噸最高達到512161萬噸;原煤生產效率達到141787t/工是1990年的8185倍目前兗礦又與開采所等單位合作開展了國家技術創(chuàng)新項目/年產600萬t綜放工作面設備配套與技術研究0及/高效集約化綜放開采技術及關鍵裝備0的研究與實施工作項目完成后可基本實現(xiàn)集采煤、放煤、運輸?shù)壬a環(huán)節(jié)的智能化、自動化對主要生產設備工況進行實時在線監(jiān)測工作面單產水平已達600萬t以上可在全國率先實現(xiàn)準無人綜放采煤工作面 2.2.2引進大功率綜采設備日產萬噸以上 我國神華集團神東公司在全國煤炭行業(yè)率先全套引進國外先進技術和裝備實現(xiàn)了采掘工作面生產集中化主要運輸系統(tǒng)膠帶化輔助運輸無軌膠輪化的機械化作業(yè)方式神東礦區(qū)一般都采用條帶式開采工作面長度為225245m推進長度為25005000m裝備美國JOY公司生產的6LS5型直流電牽引雙滾筒采煤機總裝機功率為1600kW采高212510m牽引速度為015m/s生產能力在20002800t/h;液壓支架選用美國JOY公司和德國DBT公司生產的JOY8670214/510和DBT7640212/415液壓支架;三泵一箱乳化液泵站每臺供液流量達到270L/min;大功率的JOY和DBT刮板輸送機、轉載機和破碎機采用集中控制聯(lián)動操作總功率達2030kW過煤能力為21500t/h;順槽膠帶機選用美國公司和澳大利亞公司的B14003*375410型膠帶輸送機帶速為4m/s;采區(qū)供電采用采區(qū)鉆孔移動箱式變電所10kV電壓通過鉆孔直接供到工作面順槽移動變電所除膠帶輸送機以外綜采工作面其它設備的總重量約6000t總裝機功率4500kW這些先進的大功率重型機械化設備為實現(xiàn)高產高效礦井建設提供了可靠保障 綜采設備自動化控制的實現(xiàn)為減人增效提供了廣闊空間一個生產班的員工數(shù)由上百人、幾十人減 到68名班產原煤在1萬t左右日開機時間一般在83%左右日產原煤在213萬t以上創(chuàng)出全國第一、世界一流水平 國產裝備日產7000t高產高效綜采在綜采工作面電壓不升級(1140V)的情況下我國已研制出日產7000t綜采成套設備并在鐵法礦務局曉南礦成功應用最高日產達9206萬t實際生產表明若全礦運輸系統(tǒng)配套完善后具有日產萬噸的潛力 2.2.3大采高綜采技術 以邢臺礦業(yè)集團東龐礦4155m厚煤層一次采全高綜采設備及工藝項目的成功為標志我國引進德國和采用國產液壓支架分別在開灤范各莊礦、林南蒼礦和邢臺東龐礦取得了明顯成效邢臺礦業(yè)集團東龐礦一次采全厚長壁綜采單產與工效比同一煤層條件下的分層綜采分別高出11182162和0158112倍1995年最高月產24萬t/月1996年產量達220萬噸 2.2.4“兩硬”條件下綜采和綜放技術 1979年由北京開采所等單位與大同礦務局協(xié)同開展的堅硬頂板條件下的綜合機械化采煤課題通過對頂板進行高壓注水軟化壓裂、強制放頂、強力支架相結合的綜合頂板控制技術有效地軟化了頂板減少了來壓強度實現(xiàn)了厚層砂巖堅硬頂板條件下的高產高效礦井綜合機械化采煤解決了頂板的安全隱患解放了下部煤層提高了生產效率和資源回收率 “八五”期間通過引進關鍵設備結合自主開發(fā)開展了“大同兩硬條件萬噸級雙高工作面研究”和“大同兩硬條件115m厚煤層七千噸級雙高工作面研究”引進日本MCLE600DR102102型和美國4LS大功率電牽引采煤機英國LX(2A)2000100型和LX(3B)1500830型工作面輸送機;與煤炭科學研究總院太原分院合作研制的ZZS6000/17/37和ZZ5200/11/18型液壓支架與上海分院合作研制的SSJ1200/3200M和SSJ1200/3250型膠帶機在兩個試驗工作面日產分別達到12537t和7000t“九五”攻關項目“兩硬厚煤層綜放開采關鍵技術與裝備研究”通過對頂煤弱化、頂板控制、特種低位放頂煤支架與總體配套以及放煤工藝等方面的攻關在忻州窯礦1112合并煤層的8909、8911兩個工作面試驗成功工作面平均煤厚7106m采高218m放煤厚412m頂煤回收率76%工作面回采率8216%最高月產121368t提高單產近2倍成本降低5.5元/t 2.3煤礦井工開采技術面臨的主要問題 2.3.1深井開采技術 據(jù)統(tǒng)計國有重點煤礦平均采深年增加9m采深大于700m的礦井有50多處最深礦井已超過1000m;最終采深超過800m的礦井有171處總設計能力16221萬t/a預計煤炭資源總量的53%埋深大于1000m由于深井開采采掘工作面的圍巖應力場、溫度場等與淺部開采有很大變化 淺部開采理論已不完全適用 2.3.2“三下”采煤 “三下”壓煤是制約我國許多煤礦發(fā)展的重要問題據(jù)不完全統(tǒng)計我國僅統(tǒng)配煤礦“三下”壓煤量就達13719億噸其中建筑物下壓煤量占60%左右在人口密集、工業(yè)發(fā)達的8個省建筑物下壓煤達6417億噸占全國“三下”壓煤量的近一半如大屯煤電公司截止2000年年底可采儲量合計6163818萬t“三下”壓煤及其它非經濟可采儲量為4286118萬噸占可采儲量的69%隨著我國經濟發(fā)展對煤炭需求的增加解決/三下0壓煤呆滯儲量的開采技術已成為亟待解決的問題 2.3.3困難條件下綜采放頂煤技術 隨著綜采放頂煤開采技術的發(fā)展以平朔礦區(qū)、陜西礦區(qū)、靈武礦區(qū)等埋藏較淺(H7m)煤質硬(f310)頂板硬(f10)的一類煤層的綜放開采問題日益突出這類地質條件下的煤層綜放開采存在如下技術難題： (1)埋藏淺(H200m)地壓小使頂煤變形破壞的支承壓力小煤質硬頂煤冒放性差 (2)頂板厚、強度大難以隨工作面的推進及時冒落影響頂煤回收率同時如果頂板控制不好頂板突然垮落將對支架產生沖擊威脅工作面的安全 (3)煤層厚煤質硬煤層破斷角小且滯后垮落冒落的煤塊大難以放出對頂煤回收率影響很大 2.3.4緩傾斜薄煤層單一長壁綜采技術 我國77個重點礦務局的424個礦井賦存765個薄煤層占可采總儲量的19%但從薄煤層中采出的煤量逐年下降1996年僅占7132%并有進一步下降的趨勢薄煤層開采機械化程度低采高小工作條件差設備移動維修困難;存在投入多產出少的問題 2.3.5鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術水平低 鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采工藝落后安全生產條件差資源回收率低也是需要解決的問題 3.開采技術發(fā)展的方向 在當今科技經濟發(fā)展的新形勢下煤炭開采技術的研究必須面向國內國外兩個市場、面向經濟建設主戰(zhàn)場立足于煤炭開采技術的前沿立足于中國煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術儲備立足于煤炭工業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略所必須的關鍵技術的攻關立足于煤炭工業(yè)工程實際問題的解決重點從事中長期研究開發(fā)和技術儲備跟蹤產業(yè)科技前沿開發(fā)有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術占領技術制高點 3.1采煤方法和工藝 采煤方法和工藝的進步和完善始終是采礦學科發(fā)展的主題和中心采煤工藝的發(fā)展將帶動煤礦開采各環(huán)節(jié)的變革現(xiàn)代采煤工藝正在向高產、高效、高安全性和高可靠性方向發(fā)展基本途徑是使采煤技術與現(xiàn)代高新技術相結合研制和使用強力、高效、可靠、耐用及智能化的采煤設備及監(jiān)控系統(tǒng)改進和完善采煤工藝在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時繼續(xù)發(fā)展改進多層次、多樣化的采煤工藝通過科學總結實踐經驗建立我國系統(tǒng)的采煤工藝理論 3.2深礦井開采技術 隨著社會對煤炭需求量的日益增加開采能力不斷提高開采深度不斷增加是煤礦開采技術發(fā)展的必然趨勢我國采礦工作者一般把采深等于及大于800m的礦井稱深井深部礦井開采是我國煤礦開采面臨的重大技術課題之一深礦井開采的關鍵技術是：煤層開采的礦壓控制、沖擊礦壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風、井巷布置等 3.3優(yōu)化巷道布里減少矸石排放的開采技術 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技術評價體系實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質條件的最優(yōu)匹配重點研究高產高效礦井開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化簡化巷道布置優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)研究單一煤層集中開拓集中準備、集中回采的關鍵技術大幅度降低巖巷掘進率;多開煤巷減少出矸率;研究矸石在井下直接處理作為充填材料的技術 3.4三下采煤技術 提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等技術的水平,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的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理論和關鍵技術,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技術和組合充填技術,村莊房屋加固改造重建技術,適于村莊保護的開采技術;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化等關鍵技術 3.5礦山壓力控制 尋求礦山壓力控制實際問題的完好解決與科學解答仍是采礦學科的基本任務對于性質不同、類型繁多的礦山壓力顯現(xiàn)與控制問題通過研制和改進測試儀器、完善監(jiān)測手段、掌握不同條件下的礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律并據(jù)此研究、改進控制的手段和方法采取恰當?shù)募夹g與安全措施實現(xiàn)礦山壓力的適時有效控制因此我們需要繼續(xù)研究的問題有: (1)進一步完善來場圍巖控制理論; (2)研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應用高技術低成本巖層拉制技術; (3)放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機理; (4)支護質量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術; (5)沖擊礦壓的預測和防治; (6)研究開發(fā)新型的支護設備 3.6煤炭地下氣化技術 煤炭地下氣化是實現(xiàn)高效安全開采的一項新工藝屬于一種特殊的采煤方法它集建井、采煤、氣化種工藝為一體取消了龐大笨重的井下采煤設備和地面氣化設備變傳統(tǒng)的物理采煤為化學采煤是多學科開發(fā)潔凈能源和化 工原料的高新技術它克服了現(xiàn)有井工采煤的安全問題等弊端也趁免了傳統(tǒng)采煤和地面氣化過程中的廢氣、廢水、廢渣等的污染其關鍵技術是實現(xiàn)氣化生產的連續(xù)、穩(wěn)定(煤氣量、煤氣成份、煤氣熱值的穩(wěn)定)和充分就地監(jiān)測、控制 3.7小煤礦技術改造和機械化開采技術 實施國家關閉小煤礦,淘汰落后生產技術和生產設備,提高平均單井規(guī)模的技術政策,開發(fā)小型機械化、半機械