深部技术开采及发展趋势
浅析煤矿综掘掘进技术

浅析煤矿综掘掘进技术煤矿综掘掘进技术是指在煤矿开采过程中,采用综合掘进设备进行开采作业的一种技术。
随着煤炭资源的逐渐枯竭和煤矿深部开采的需求,煤矿综掘掘进技术得到了广泛的应用和发展。
本文将从综掘设备、掘进工艺、安全生产等方面进行浅析,以期更好地了解煤矿综掘掘进技术。
一、综掘设备综合掘进设备是煤矿综掘掘进技术的关键装备,主要包括综合掘进机、装载机、传输机等。
综合掘进机是综掘设备的核心装备,它能够完成煤层掘进、支护和运输的全过程。
传统的人工掘进方式已经无法满足煤矿生产的需求,而综合掘进机的出现,彻底改变了煤矿开采的方式。
综合掘进机采用先进的液压系统和自动化控制技术,能够实现煤矿开采的高效率、高安全性和低成本。
与传统的人工掘进相比,综合掘进机能够有效降低劳动强度,提高工作效率,保障煤矿生产的持续性和稳定性。
综合掘进机已经成为煤矿开采的主力装备,得到了广泛的应用和推广。
二、掘进工艺煤矿综掘掘进技术在掘进工艺方面也有着独特的优势。
传统的煤矿掘进方式是采用人工掘进和机械掘进相结合的方式,而综掘掘进技术则是完全由综合掘进机来完成整个掘进过程。
综合掘进机在掘进作业中,可以实现煤层的掘进、支护和运输一体化,大大提高了掘进的效率和安全性。
在掘进工艺方面,煤矿综掘掘进技术还具备灵活性和适应性。
综掘掘进机能够根据煤层的特点和厚度,灵活调整掘进参数,实现不同煤层的高效掘进。
综掘掘进技术还能够适应不同的掘进环境,如煤层倾角大、煤层脆弱等特殊情况,都能够通过合理的掘进工艺得到解决。
煤矿综掘掘进技术在掘进工艺方面具有更高的灵活性和适应性。
三、安全生产在煤矿开采过程中,安全生产是永远的主题。
煤矿综掘掘进技术在安全生产方面有着明显的优势。
采用综掘设备进行开采作业能够大大减少人工掘进过程中的危险因素。
综合掘进机能够完成煤层的掘进、支护和运输,极大地降低了掘进作业中人员的危险指数,保障了矿工的安全。
综合掘进机采用先进的液压系统和自动化控制技术,能够实现对掘进过程的智能监控和远程操作,有效降低了矿工的操作风险和工作强度。
深部开采工程岩石力学现状及其展望

深部开采工程岩石力学现状及其展望摘要:随着浅部资源的日益减少,进入深部开采已成为国内外矿产资源开采的必然趋势。
深部“三高一扰动”的复杂力学环境,使得深部岩体力学特性及其工程响应有着明显的不同,同时也在造成了岩爆、突水、顶板大面积来压和采空区失稳等灾害性事故在程度上加剧,频度上提高,成灾机理更加复杂。
因此,正确认识深部开采工程岩行力学与浅部开采岩石力学的区别,深入研究深部开采条件下的岩体力学特性、工程稳定性控制理论及其设计方法,对于避免深部资源开采中的重大事故发生,降低深部开采的成本,提高经济效益,保证21世纪我国主体能源的后备储量,具有重要的理论指导意义和现实意义。
关键词:深部开采;岩石力学;现状;展望深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。
目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。
而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。
1.深部开采岩体的力学特点1.1开采环境深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。
“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。
“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。
当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。
1.2力学行为特性深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。
主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。
2 深部开采工作今后研究重点2.1强度确定在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可,即在实验室对岩块迸行加载直至破坏所确定的强度。
地下采矿技术现状及发展趋势

地下采矿技术现状及发展趋势摘要:我国矿业处于重要的绿色发展转型期,如何发展采矿技术、提高绿色产能,成为了采矿企业面临的重大挑战与转型机遇。
随着采矿工程规模的发展,采矿技术水平也在不断提升,技术形式变得更加多样、灵活。
同时,由于传统的开采工艺在使用时极易出现施工问题以及浪费问题,只有进行不断优化,并保证采矿技术应用的高效性,强化施工的安全性,这时才能解决诸多弊端问题带来的影响。
对此,本文主要探讨矿产工程采矿技术的相关内容,并对安全施工等进行分析,希望能以此强化采矿技术应用的质量,提升施工的安全性,促使采矿工程在未来发展中有着更好的机遇与前景。
关键词:地下矿山;开采技术;发展趋势现阶段,可供开采的煤层资源越来越少,导致煤矿开采难度直线上升,潜在危险也在增加,后续如何推进采矿工作成为了困扰煤矿企业的问题。
需要煤矿企业关注采矿技术的发展以及施工安全管理的推进,研发更多先进的采矿技术、创新升级现有的采矿技术,用规范的施工安全管理,保障整体的采矿效率,确保采矿施工的安全性,推动煤矿事业的可持续发展。
一、地下矿山开采技术(一)露天开采技术煤矿的露天开采技术具有较高的安全性,因此被广泛应用于埋藏较浅的煤层开采工程中。
转移煤矿上层的覆盖物,塑造露天的煤矿开采环境,就是露天开采技术的核心原理。
对施工人员而言,煤矿露天开采技术创造了安全的作业环境,从根本上避免了出现上层矿石塌方等一系列问题,煤矿发生安全事故的概率也大大降低。
煤矿露天开采技术的另一优势是可以有效利用大型机械设备。
井下作业由于空间限制,一些大型机械设备无法到达工作面开展作业,而煤矿露天开采技术则弥补了这一缺陷。
在大型机械设备的支撑下,煤矿露天场所能够快速构建,在开采煤矿的过程中,也能大幅度提升开采效率,进而推动采矿工程的整体发展。
但并不是所有的煤矿产区都能应用露天煤矿技术,一些埋藏较深的煤矿,应用露天煤矿技术则会对经济、人力等资源造成较多损耗,所以对煤矿企业而言就得不偿失。
钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析1 钻井技术新进展1.1石油钻机钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。
近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。
主要进展有:(1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。
(2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。
(3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。
1.2随钻测量技术1.2.1随钻测量与随钻测井技术21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。
与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5~2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。
由于该技术的市场价值大,世界范围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。
1.2.2电磁波传输式随钻测量技术为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。
1.2.3随钻井底环空压力测量技术为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪(annular pressure measurement while drilling, APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。
金属矿深部开采现状与发展探讨

采矿工程M ining engineering 金属矿深部开采现状与发展探讨徐冬东(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队,江西 九江 332100)摘 要:由于我国金属矿产位置较深,其开采模式主要为深部开采,在开采技术上,需确保深部开采技术水平得到提高,同时加大地下深部开采的支护技术与掘进技术创新,从而为我国金属矿产开采行业的可持续发展提供保障。
因此,本文主要对金属矿深部开采现状与发展进行研究分析,并在现有技术上结合其发展趋势进行说明,为以后类似的事件提供参考价值。
关键词:金属矿;深部开采;现状与发展;研究中图分类号:TD85 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0051-2Discussion on present situation and development of deep mining in metal minesXU Dong-dong(916 brigade, Jiangxi Bureau of Geology and mineral resources exploration and development, Jiujiang 332100, China)Abstract: Due to the deep location of metal minerals in China, the mining mode is mainly deep mining. In terms of mining technology, it is necessary to ensure that the technical level of deep mining is improved, and at the same time, the support technology and tunneling technology innovation of underground deep mining should be increased, so as to provide guarantee for the sustainable development of China's metal mining industry. Therefore, this paper mainly studies and analyzes the current situation and development of deep mining of metal mines, and describes the development trend of the existing technology, so as to provide reference value for similar events in the future.Keywords: metal mine; deep mining; present situation and development; research在我国金属矿产的地质勘查中,我国大部分的金属狂潮位于地下较深处,其开采模式主要 为地下深部开采。
煤矿千米深井开采技术现状

煤矿千米深井开采技术现状1 国内外深井开采现状在我国已探明的煤炭资源中,约占50%的煤炭埋深超过千米。
随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大,我国煤炭开采逐步转向深部,煤矿开采深度以8~12m/年的速度增加。
如何能够安全、高效、低成本地开采深部煤炭资源,将其转换为经济建设有力的能源保障,成为目前我国煤炭行业亟需寻求突破的重大技术难题。
1.1 国外深井开采现状煤矿深部开采是世界上大多数主要采煤国家目前和将来要面临的问题。
在世界主要采煤国家中,美国、澳大利亚、德国、英国、波兰、俄罗斯等国家采矿业较为发达,原西德和前苏联较早进入深部开采。
在20世纪60年代初,原西德埃森北部煤田中的巴尔巴拉矿的开采深度就已经超过1000 m,达到1200m;从1960~1990年,原西德煤矿的平均开采深度从730m 增加到900m 以上,最大开采深度从1200m 增大到1500m,并且以每年约10m 的速度递增。
前苏联在解体前的20年中,煤矿的开采深度以每年10~12m左右的速度递增。
在俄罗斯,仅顿巴斯矿区就有30个矿井的开采深度达到1200~1350m,波兰的煤矿开采深度已达1200 m,日本和英国的煤矿开采深度曾分别达到1125 m 和1100m。
1.2 国内深井开采现状近年,我国经济持续高速稳定发展,能源需求旺盛,煤炭产量大幅度增加,2012年生产原煤36.5亿t。
矿井开采延深速度加快,一大批矿井快速进入深部开采阶段。
东北及中东部地区的多数矿区开采历史长,开采深度相对较大。
预计在未来20年,很多煤矿的开采深度将达1000~1500m。
如现在新汶矿区平均最大回采深度达到1032m。
图我国煤矿千米深井分布图据国家煤矿安全监察局初步统计,我国已有平顶山、淮南和峰峰等43个矿区的300多座矿井开采深度超过600m,逐步进入深部开采的范畴,其中开滦、北票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和徐州等近200处矿井开采深度超过800m,而开采深度超过1000m 的矿井全国有47处。
深部金属矿床勘探开发关键技术创新及其前景展望

深部金属矿床勘探开发关键技术创新及其前景展望深部金属矿床勘探开发关键技术创新及其前景展望深部金属矿床是指埋藏在几千米或者几万米深度的地下,具有较高品位和大规模储量的金属矿床。
与传统的浅部矿床相比,深部金属矿床的勘探开发更加困难和具有一定的风险。
然而,随着科学技术的不断进步和创新,一系列深部金属矿床勘探开发的关键技术已经取得突破性进展,为深部矿床的有效开发和利用提供了新的可能性。
本文将从地球物理勘探技术创新、超深钻探技术创新、矿产资源评价技术创新以及环保技术创新等方面,对深部金属矿床勘探开发的关键技术创新进行探讨,并展望其发展前景。
地球物理勘探技术创新是深部金属矿床勘探开发的基础。
随着地球物理仪器和测量技术的不断进步,如重磁电勘探、地震波勘探、电磁勘探等,对深部金属矿床的探测深度和精度不断提高。
重磁电勘探是以矿体的重力、磁力和电性差异为基础进行矿产资源探测的手段,通过对不同地质特征的矿体进行重力、磁力和电性测量,可以精确定位和预测深部金属矿床的产状和分布。
地震波勘探则是通过测量地震波的传播速度和能量衰减情况,判别矿层边界和寻找矿体。
电磁勘探则通过测量地下电阻率的变化,确定矿体的位置和形态。
这些技术的创新和应用突破了以往仅适用于浅部矿床的局限,为深部矿床的探测提供了有效手段。
超深钻探技术创新是深部金属矿床勘探开发的关键。
随着深部地质学和岩石学的发展,人们对深部地壳和上地幔的矿床成因和形成机制有了更深入的认识,认识到深部金属矿床不仅分布在地壳的浅部,还存在于大陆下地壳和上地幔,并形成了一系列独特的矿床类型。
因此,要有效开发这些深部矿床,就需要超深钻探技术的支撑。
超深钻探技术包括钻杆与钻头的耐高温性能、井壁稳定技术、钻井液体性能优化等方面的创新。
这些技术的发展将使得深部金属矿床的成因和形态研究更加全面和精细,为深部金属矿床的勘探开发提供技术保障。
矿产资源评价技术创新是深部金属矿床勘探开发的前提。
对深部金属矿床的矿产资源评价需要精确的地质和岩石学数据,以及准确的储量估计和经济效益评价。
深井超深井钻井技术现状和发展趋势

深井超深井钻井技术现状和发展趋势摘要:石油、天然气是重要的资源,促进了社会的发展,而在油气资源不断地消耗和储量不断减少的背景下,深部油气资源的勘探开采成为一项非常重要的工作,其中会应用深井超深井钻井技术,且技术应用时存在一定的难度。
随着开采技术的发展,相关勘探开采工作和技术不断进步,并朝着更好的方向发展。
基于此,分析和探究了深井超深井技术的现状与发展趋势。
关键词:深井;超深井;钻井技术;现状;发展趋势引言我国钻井技术起步较晚,但发展比较迅速,现阶段,我国的超深井钻井技术步入了世界先进行列。
相较于浅层油气开采工作,深层开采的难度更大,深井与超深井的钻挖所面对的地质环境更复杂,同时钻井提速是困扰其进行的一大问题。
怎样做好深井、超深井钻井技术的应用,提高钻井质量,开采出更丰富的油气资源,是现阶段相关业内人士十分关注的问题。
一、深井超深井钻井技术难点分析深井超深井钻井工程的施工相对比较复杂,工程的进行是基于科学技术理论的,同时应完善相关配套设备与技术,依靠对相关工程进行的实际情况进行分析总结,我们发现不同深井其在钻井时所面临的最为常见的问题有:高温高压所导致的泥浆性能不稳定、井壁稳定性差、地层硬度高影响机械钻速等问题。
当前,随着浅层油气资源开采工作的有序进行,剩余更多的工程项目其开采深度不断提高,难度更大,对于深井超深井技术的应用更为频繁。
钻井过程中,在其钻进至一定深度后,井斜控制难度更大,极易出现井斜角超标等情况,并对下部井段的安全钻进产生较大的不利影响,同最先的设计工作存在一定的差异。
一旦在深井段出现井斜角超标过大的情况,后期纠斜将面临更大的难度,为满足设计要求以及下部安全钻井的需求,还可能出现填井重钻的情况,必然会造成较大的损失,耗时费力[1]。
深井超深井钻井时,必然会面对高温高压的情况,这一环境条件下,会导致泥浆密度、流变性等性能产生变化,并对钻井安全产生较大的不利影响。
所以为保障钻井工作有序进行,还应做好泥浆抗高温高压性能的探究。
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采矿工程学科前沿与进展
——深部技术开采及发展趋势
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班级:采矿1101班
学号:1111104007
深部技术开采及发展趋势
随着浅部资源的逐渐消耗殆尽,矿产资源开发向深部发展将成为一种趋势。
根据矿床开采工作所面临的地压问题,可按开采深度将矿山分为以下几类。
开采深度小于300m,称浅井开采。
在此深度内采矿时,一般地压显现不严重,即使发生地压活动,也属静压问题,易于处理。
开采深度300~800m,称为中深井开采。
根据矿体赋存条件、矿岩的物理力学性质,在掘进或开采过程中,可能发生轻度岩爆,如岩石弹射等现象。
开采深度超过800m,为深井开采。
在此深度内具有二类变形特征的岩石会发生频繁的岩爆,影响作业安全。
与浅井或中深井开采相比,深井(含超深井)开采这一特殊环境将带来一系列安全问题,主要包括岩爆(即在压力作用下,岩石发生爆裂的现象)、高温、采场闭合和地震活动等,其中尤以岩爆为丰要危害。
预计随着浅部资源町供开发量的减少,深部资源勘探技术发展获得更多深部可开采资源,这一比例将会呈逐步减小的趋势。
当代露天采矿工艺的技术发展趋势是开采工艺的综合化。
采剥工艺的选择,贵在因地制宜。
对于范围广阔、能力巨大的大型矿山,针对不同开采深度、不同地段、不同开采对象的特点,采用不同开采工艺,并组成综合工艺,以实现优化开采效果,已成为现代露天矿山的发展趋势。
将机械化、自动化、通信、计算机及优化理论等多学科交叉应用,通过研究、开发,实现露天开采生产的自动调度,生产计划和过程的优化,开拓运输系统和采装系统的优化将是露天开采常用的计划、生产管理手段;在未来几年,数字矿山技术将会得到普及。
2.2
地下开采工艺地下开采虽然产量比例小,但数量多,西方国家有地下矿 365 座(2002 年数据),其中多为小型但却高效的矿山。
尽管如此,许多地下矿山十分巨大并装备有非常精致的设备和较高的自动化水平。
对传统主要采矿方法的不断改进是地下开采工艺的发展趋势。
如大间距集中化无底柱参数的进一步扩展,充填采矿技术中新的充填材料和充填工艺的研究,自然崩落法技术的完善与应用范围的扩展等等;针对特定矿体改进的采矿技术将会不断出现。
由于易采资源耗竭,勘探深度的加深,将越来越多地开采深部矿体和难采矿体,深井开采技术、复杂难采矿体开采技术将是今后几年研究的重点,在理论研究和系统开采技术方面都将取得突破。
深井开采的岩爆、矿震、冲击地压等动力灾害是深部开采中面临的突出问题,除此之外,安全技术、地质构造、采场布置与采矿方法、降温与通风、采场支护、超深竖井掘进、钢绳提升和无绳提升等都是深部开采面临的关键问题。
对此,深部开采岩爆、矿震、冲击地压等动力灾害控制、预报与防治技术,深部开采的采、掘技术,深部开采通风与降温技术将在对正在或逐步进行的深井矿山开采技术研究及理论研究的基础上获得快速发展。
难采矿开采面临一系列特殊的技术难题。
如松散破碎矿体顶板与围岩稳定性控制技术,流砂含水层覆盖的
矿体和大水矿体开采的矿山水治理技术及结合水防治的采矿方法研究,残留矿体开采地压活动的监测、预报和控制技术,"三下"矿体开采岩层破裂与移动的一体化基础研究等。
深部开采的重大工程技术问题
深部开采是一个特殊的作业环境,面临安全、工效、成本、资源回收等等新的挑战,许多技术问题需要解决。
采矿科研工作要逐步向深部开采转移,要走在矿业发展的前面:
1.深井开采对地面环境的影响评价---深井开采对地面建、构筑物的安全
影响程度,安全等级的划分与设计理论;
2.深部矿床开采的组合式开拓方法---实现深井开拓工程最小、提运效率
最高、成本最低,间断式采矿作业与提运连续作业的系统优化;
3.深井连续出矿工艺系统---提高矿山机械化自动化水平,解决落矿高效
率与出矿低效率的问题;
4.深井环境再造大直径深孔采矿技术---通过采矿环境再造,实现深部松
软破碎矿体和缓倾斜厚矿体的高效采矿;
5.深井高应力矿岩诱导致裂落矿连续采矿技术---研究高应力环境下的高
应力转移可控技术,强制与诱导耦合落矿技术,以实现强化连续采矿;
6.深井高应力环境下的采矿系统与工程结构---最大限度地减少巷道变形.
井筒破裂.采场失稳和冲击地压问题;
7.深井高浓度浆体和膏体充填技术---重点研究高浓度浆体和膏体输送技
术,深管磨损和废石充填注浆技术;
8.水动力采矿设备研制—以深井高水压头为动力源,开发水力钻机、水力
支柱、水力通风机、水力降温机等;
9.深井水力提升碎矿技术---利用深井排水的动力来提升碎矿,解决深井
提升量大、提升成本高的问题;
10.深井低品位矿床原地破碎溶浸采矿---研究采用极小补偿空间、一次爆
破矿岩的致裂技术;
11.井下选矿、排废与精矿水力提升技术---减少提升投入,废料就地回填,
减少提升量,大幅降低提升成本;
12.深井上行开采技术---缩短工作线长度,减少工程对上部的扰动,实现无
(少)废开采;
13.深井开采移动目标跟踪、定位与井下安全预警---深井采矿作业、环境
与采矿设备的动态监测与灾害预警。
14.远程遥控和自动化采矿示范工程---建设深井开采机械化、智能化、遥
控化的现代采矿示范工程。