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物理技术在煤矿开采技术中的应用

出处:论文网
时间:2015-09-07

物理技术在煤矿开采技术中的应用

  虽然我国是世界能源大国,但是在我国能源人均占有率非常低,而且近几年随着我国经济的发展,能源的使用量非常大,例如煤矿资源。煤矿资源的大量使用,增加了煤矿资源的开采力度,在煤矿资源开采中使用各种技术进行煤矿资源的勘测、开采、运输等。在煤矿开采中,将其开采技术和物理技术进行了结合,大大的提升了煤矿资源的开采效率,为了分析物理技术在煤矿开采技术中的应用,本文针对煤矿资源开采技术以及相关的知识内容进行分析研究。

  1 煤矿资源的开采技术现状

  煤矿资源是我国三大能源之一,在煤矿开采中,将煤矿资源分为不同类型,根据煤矿资源坐在的岩层、地理位置等信息,采用相适应的开采技术,提高煤矿资源的开采效率和开采质量、产量。当前我国煤矿资源的开采工作已经实现了机械化和半机械化,煤矿资源的开采量在不断的提升。

  当前我国煤矿资源的开采技术引进世界上先进的机械进行生产,这只是针对较大型煤矿矿井生产而言,对于一些较小的煤矿生产,其使用的煤矿开采技术相对落后,煤矿资源的生产率较低,而且煤矿的采出率较低。

  在煤矿资源开采中使用的技术、设备非常多,为了将煤矿生产率、采出率提升,需要进行多层次的煤矿资源生产,使用多层次煤矿生产技术,提高煤矿生产的安全性,将煤矿开采中的技术问题进行解决。经过几次煤矿开采技术的改革,我国煤矿开采技术得到了提升在煤矿生产中已经使用顶煤技术、综合采煤技术等,将采矿深度进行加深,提高煤矿的运输宽度等,各项煤矿开采技术的应用,实现了我国煤矿生产的自动化、高产化。

  随着科学技术的发展,煤矿开采技术也需要跟上时代的脚步,适应经济的发展,不断的进行突破和改进,从可持续发展、长远发展的角度进行煤矿开采技术的革新。将煤矿的开采技术、开采方法、开采工艺进行结合,针对煤矿开采中不稳定、地质构造复杂的煤层,将煤矿的开采技术进行提升,适应煤层特点,将煤矿开采环境进行改善,提升煤矿开采的水平,实现我国煤矿的高效生产,建设一些可靠性高、技术性高、稳定性高的煤矿开采技术,提升煤矿开采产量,提高企业的煤矿开采效益[1]。

  虽然煤矿开采技术的煤矿生产中应用有非常多的优势,提升了我国煤矿生产的科学技术含量以及产量,但是针对我国煤矿资源的分布特点、煤层特点等,还是有部分煤矿资源无法使用煤矿开采技术正确、高效的产出,为了提升我们煤矿资源的生产效率和产出率,需要将煤矿产生中的开采技术和其他的技术进行结合,这些非煤矿开采技术中物理技术是当前和煤矿开采技术结合最好的技术,物理技术和煤矿开采技术的结合,提升了煤矿资源的勘测质量、采出质量等,因此物理技术和煤矿采矿技术的结合可以在煤矿资源生产进行大力的推广使用。

  煤矿开采技术的发展将结合煤矿资源的存在特性和形式,向着高效率、高质量、高稳定性、高安全性的方向发展,将我国煤矿开发中的煤矿开采技术进行提升,适应各种煤层,实现煤矿开采技术的突破发展,将煤矿的开采目标和开采技术的突破发展结合在一起。

  2 物理技术及其优点

  为了促进我国煤矿资源的开发生产工作高效有序的进行,需要将煤矿开采技术进行革新,同时在煤矿开采中结合多种技术,只有这样才可以准确的对煤层的位置进行确定,然后进行高效的生产。其中物理技术和煤矿开发中的开采技术结合在一起,提升了我国煤矿资源的生产效率。

  物理技术的煤矿生产中的应用主要是通过信息、能量的形式体现,物理技术和化学技术有本质上的区别,物理技术和化学技术进行对比,有很多优点,例如价格低廉、高效、无污染等。将物理技术应用在煤矿生产中,可以减少煤矿生产中产生的污染,提高煤矿生产的安全性,将物理技术应用到煤矿开发的中,可以减少机械发生的损坏故障。

  物理技术的煤矿开采技术中的应用,主要是通过物理学知识和一些高新技术进行结合,对煤矿资源的物质、开发、生产等环节进行优化处理,提高煤矿生产的安全性和高效性,在煤矿资源开发中实现高产量、高质量、高效率,有效的保护没有资源,对煤层结构进行保护。物理技术和煤矿开采技术的结合,是当前我国煤矿资源生产中的一种先进组合,促进煤矿资源的开发生产工作顺利的进行。

  物理技术的煤矿开发中的应用,例如煤矿资源的勘测,使用物理技术对煤矿资源的位置、深度等信息进行勘测,可以保证煤矿资源开发企业进行煤矿资源开发中的煤层开采设计,同时还可以对煤层的稳定性进行监测,方便煤矿生产中各项技术之间的调整和结合,对煤矿信息进行实时监测,可以提升煤矿开采的安全性,减少安全事故的发展[2]。可以说的是物理技术的煤矿资源开发中的煤矿资源勘测阶段广泛的使用,物理技术在煤矿资源勘测中回去针对同一个矿井,不同岩层特性给出不同的响应,物理技术的不同响应,可以体现物理技术在煤矿开发中的应用水平。

  随着计算机技术、网络技术以及土木工程、勘测技术的发展,当前物理技术和这些有突出发展的技术结合,应用在煤矿资源的勘测中,保证煤矿资源勘测中物理技术提供的数据真实、可靠。物理技术中包含了光技术、磁技术、电技术、声频技术、声波技术、核技术等,和煤矿开发中的机械开采技术进行结合,提升开采效率和煤层信息的准确性。物理技术在煤矿资源勘测中的应用,可准确的表达出煤层所在岩体的质量、结构特点、煤层厚度等,帮助煤矿开发企业的煤矿开发工作顺利进行。通过对物理技术应用中产生的这些数据进行综合分析,准确的获取煤矿信息,进而保证了煤矿资源开发生产工作的安全性。   3 物理技术在煤矿开采技术中的应用

  物理技术有很多种,在煤矿资源开发生产各个环节使用的物理技术不同,在勘测中使用的物理技术有:声波技术、电磁技术等,根据煤层所处的岩层特性,会产生不同是声波,对产生的声波进行分析,就可以得出煤层的信息[3]。

  通过对声波勘测的煤层数据进行分析,可以得出声波的传播速度,根据声波速度的大小,端门煤矿勘测中岩层的性质。其中声波的传播速度公式为:

  V=[(K+4/3μ)÷ρ]1/2

  其中V是声波的传播速度,K是体积模量,μ是剪切模量,而ρ则是声波传播中的介质密度,煤层所在的岩石并不是完全均匀的介质,想要对物理技术中声波技术的应用数据进行分析有一定的难度,因此在声波技术的研究中形成了声波速度经验公式:

  V=5.26-7.08φ-2.02V黏

  其中φ是声波传播中的孔隙率,V黏是岩体中黏性土的含量,声波的传播速度、孔隙率、黏性土含量,见下图1。

  在声波传播的过程中还会受到其他因素的影响,例如孔壁围压、岩体强度等。在声波传播中其传播速度越大,岩体中黏性土的含量就越少,传播速度越小,则说明勘测岩体中黏性土的含量就越大。也有一些情况是声波的传播速度和勘测岩体中黏性土含量是正比例关系,而孔隙率的变化则为0.08~0.25,在富集水区,声波传播速度、孔隙率、黏性土含量等参数的大小都会受到一定的影响[4]。

  物理技术在煤矿资源开发技术中的应用,通过声波、声频等传输的数据信息对煤矿资源进行判断,其中的震动响应,是通过震动在岩体各层中产生的波阻差异,对岩体中的煤层进行进行分析和判断。

  通过使用物理技术对煤层结构进行精确的刻画,帮助进行煤矿生产,在煤矿资源开发中,物理技术的应用帮助对岩体中矿物质的组成进行分析。对岩体的孔隙率、渗透率等参数进行分析,根据煤矿勘测中的声波信息对岩体的孔隙进行有效的评价,并计算出岩体的孔隙度。当前的物理技术中还有很多技术可以对岩体的孔隙率等参数进行计算,例如核磁共振技术、电极技术等,在煤矿资源的开发中利用物理技术,对岩体中粘性土的含量、岩层孔隙度等信息进行测量,可以提升岩体中煤层的勘测质量。

  当前在煤矿资源开发中利用的物理技术有很多中,有地震的技术、重力技术、电磁技术、电阻率技术等,其中地震技术是当前煤矿资源开发中的一种高分辨率、高质量、高勘测能力的物理技术,与煤矿开采技术可以很好的结合,目前已经发展成熟的煤矿资源勘测地震技术是三维地震勘探技术、槽波地震勘探技术、瑞利波地震勘探技术,其他成熟的物理技术有电磁技术、直流电法、雷达技术、电波技术等。

  各种物理技术在煤矿开发中的应用和开采技术等的结合,将我国煤矿资源生产的效率提升,从整体上进行分析,物理技术在煤矿开发的应用有非常好的发展前景,同时促进我国煤矿开发技术、开采技术等的提升。

  物理技术在煤矿开发中应用还有很多,我们针对物理技术在煤矿资源的探测中的应用进行分析,通过对物理技术在煤矿勘探中的应用进行分析,我们可以看出,物理技术可以在煤矿资源开发生产中进行广泛的应用,并促进煤矿开采技术的提升和改进[5]。通过物理技术在煤矿开发中煤矿资源勘探这一方面的应用,就可以看出物理技术和煤矿生产技术的结合,可以提升煤矿勘探的精确度、高效性。

  小结

  通过对煤矿资源开发中的开采技术发展现状、物理技术以及两种技术的结合利用进行分析,可以认识到当前煤矿生产中的开发技术、开采技术等需要进行不断的提升和改进,将煤矿开发技术、开采技术和物理技术结合在一起,提升煤矿生产的安全性和高效性。物理技术和煤矿开发技术、开采技术等的结合,有非常好的发展前景,不仅提升煤矿生产的高效性、可靠性和安全性,还促进了煤矿生产中各项技术的提升和改进,所以可以在煤矿生产中大力的推行物理技术结合应用。

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