煤田地质学范文
时间:2023-10-30 17:58:05
导语:如何才能写好一篇煤田地质学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
开学第一天就有倒霉事件,够惨的吧,哎!请你听我一一道来。
今天中午我准备坐公交车回家,刚刚上了车就有一个人踩了我一脚,我就向后退了一步,没想到的是,我碰到了后面的一个女生,我连忙向她道歉,可是她却大声尖叫,还说“疼死了!疼死了!”这下可好,全车人都看着我,好像了什么坏事似的。这时,那个女生说“你干什么呀?”我说“对不起,我不是故意的。”“对不起就完了?”她说,我说:“车上人多,我都跟你说对不起了。”然后,她不由分说就狠狠地朝我的头打来。我下车的时候,她又说了一句,“我会找人揍你的!”我委屈地哭了,哭得很伤心。
下午,我来到学校,我和老师说了这件事,老师找了两名同学和我一起去找她的班主任。我们来到她的班级,告诉了她的班主任这件事情。她的班主任说:“又是她---陈美齐,她又惹祸了,你放心,我会批评她的。”
晚上,她果真没来打我,几天后,她来给我赔礼道歉。这件事使我感触很深,我想还是有理走遍天下,无理寸步难行啊!
篇2
开学第一天就有倒霉事件,够惨的吧,哎!请你听我一一道来。
今天中午我准备坐公交车回家,刚刚上了车就有一个人踩了我一脚,我就向后退了一步,没想到的是,我碰到了后面的一个女生,我连忙向她道歉,可是她却大声尖叫,还说“疼死了!疼死了!”这下可好,全车人都看着我,好像了什么坏事似的。这时,那个女生说“你干什么呀?”我说“对不起,我不是故意的。”“对不起就完了?”她说,我说:“车上人多,我都跟你说对不起了。”然后,她不由分说就狠狠地朝我的头打来。我下车的时候,她又说了一句,“我会找人揍你的!”我委屈地哭了,哭得很伤心。
下午,我来到学校,我和老师说了这件事,老师找了两名同学和我一起去找她的班主任。我们来到她的班级,告诉了她的班主任这件事情。她的班主任说:“又是她---陈美齐,她又惹祸了,你放心,我会批评她的。”
晚上,她果真没来打我,几天后,她来给我赔礼道歉。这件事使我感触很深,我想还是有理走遍天下,无理寸步难行啊!
篇3
Long Yaosong;Wen Xin; Nan Ying;Wang Hao
(①College of Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China;
②College of Astronautics,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)
摘要: 《航天器控制》是我国航天航空院校一门重要的专业课,是本科生后续课程和研究生课程的基础,它在专业课程体系中占有重要地位。由于该课程具有较强的工程背景,所以数学模型复杂,再加上目前专业课的学时不断压缩,因此如何在较短的时间内,提高教学效率和效果,已经成为教师讲授该门课程时不得不考虑的一个重要问题。
Abstract: Spacecraft Control is an important course in aerospace colleges. It is the basic course of undergraduates and graduates. It plays an important role in specialized courses. With the need of engineering knowledge, and the reduction of specialized course's hours, the model is very complex. So, how to improve the learning efficiency in such a short time becomes an urgent problem when teachers give lessons.
关键词: 航天器控制 MATLAB 教学 多媒体
Key words: spacecraft control;MATLAB;teaching;multimedia
中图分类号:TP273 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)26-0145-02
0引言
目前,《航天器控制》课程一直采用“教师一黑板一学生”或“教师一PPT课间一学生”的课堂教学方式,尤其当教师在黑板上讲授航天器动力学控制系统的分析时,往往需要使用几种颜色的线条将他们区分,而且曲线的准确度基本没有保证,仅仅是一种定性分析结果,造成系统分析缺乏可视化的直观表现,系统响应的动态性难以体现,使得学生难以理解和接受。此外,由于黑板式教学模式的缺点,学生也很难理解复杂的航天器姿态运动性能,更不能直观地得到系统特性的可视化测试结果,造成学生不能深刻地理解所得结论。
另一方面,航天器姿态控制的实践性教学环节也是该课程教学的重要环节,但在航天器控制实验中由于现有硬件设备昂贵,如购买一个仿真转台需要50万元左右,我国目前有很多重点工科院校都兴办航天专业,这些新办的航天专业没有完善的试验条件,谈不上具备航天器物理仿真实验室,所以不能为学生提供了优良的实验条件,很难达到良好的效果,更不利于巩固课堂中的理论知识。
综上所述,《航天器控制》课程迫切需要进行教学方法和实验方法的改革。如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,是本课程教学所要解决的关键问题。
在我国高校里,MATLAB已经成为自动控制与各类高级课程的基本数学工具,成为各高校大学生、研究生必须掌握的基础知识与基本技能,将MATLAB数字仿真用于《航天器控制》的教学将为高校提供了一种很好的解决办法。
1MATLAB在《航天器控制》教学中的彻底应用
1.1 航天器系统建模数学模型是航天器控制系统分析研究的基础。应用MATLAB辅助分析控制系统,首先也要建模,其建模主要是以函数形式表示和Simulink模型。函数形式如:用tf()印函数来建立控制系统的传递函数模型,用zpk0函数来建立零极点增益模型,用tf2zp0和zp2tf0函数来实现传递函数模型和零极点增益模型的相互转换,用cloop0函数来建立单位反馈或者用函数feedback0来构成其它反馈。Simulink是MATLAB产品中的图形化系统建模与仿真工具,通过这个工具,用户可以采用方框图建立系统的模型,比传统的仿真软件包用微分方程或差分方程建模具有更直观、方便、灵活的优点。
例1对于卫星系统,一般反馈控制系统的组成如图1。
通过系统测试以及设定参数,得出如下系统闭环传递函数。
G(s)=■
Matlab程序如下:
num=[1,5];
[z,p,k]=tf2zp(num,den)
运行结果为:
z=0
-5.0000
p=-2.0000
-1.0000
-1.0000
k=1
结果表达式为:G(s)=■
同理,可用zp2tf0函数来实现零极点增益模型向传递函数模型的转换。
若已知系统零点(-5,0),极点(-2,0)、(-1,0)、(-1,0),增益为1,则可以用以下zpk0函数来建立零极点增益模型:
sys=zpk([-5],[-2,-1,-1],[1]);
总之,matlab中有许多函数可以用来建立系统的模型。
1.2 时域分析在时域分析中,通过分析系统的闭环极点的分布来判断系统的稳定性,通过分析系统的典型信号响应来分析系统的动态性能。但是对于非线性系统,如果用人工计算来分析的话,不仅花费时间多,而且教学效果很差。此时可以借助于MATLAB中的Simulink功能进行分析,使问题就变得很简单。
例2对例1中系统,输入周期为6s的方波,求其输出响应。
执行下面的M文件:
num=[1,5];
den=[1,4,5,2];
t=0:0.1:15;
%――构造周期为6的方波
period=6;
u=(rem(t,period)>=period./2);
lsim(num,den,u,t);
运行后得到如图2所示输出响应曲线。
1.3 根轨迹分析根轨迹法是分析和设计线性定常系统的图解方法,是《航天器控制》课程的一种基本的系统分析方法,但是传统方法在绘制根轨迹的过程中,需要分析、计算、描点,花费大量时间,引入MATLAB后,只需几句命令就可以取代上述工作。
例3 对于某卫星俯仰角控制系统,其结构如图1。设定各环节参数后,系统开环传递函数模型为:G0(s)=■
绘制其根轨迹图。
Matlab程序如下:
num=10;
den=[0.1 1.1 0];
rlocus(num,den)
运行后得到如图3的根轨迹曲线。
1.4 系统设计所谓的系统设计,就是在给定的性能指标下,对于给定的航天器控制对象模型,确定一个能够完成任务的校正器,即确定校正器的结构和参数。借助于MATLAB强大的计算功能,可以很方便地解决这个问题。
例4 已知系统的开环传递函数为G(s)=■
要求:①kv?叟30°;②ωc?叟2rad/s,?酌c?叟45°。用频域设计滞后校正装置。为了满足稳态性能,令K=30,作开环系统的波特图如图4所示。
执行下面的程序:
clc
clear all
figure(1)
n1=[30];
d1=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.2 1]));
bode(n1,d1);
[gm,pm,wg,wp]=margin(n1,d1)
figure(2)
nc=[4 1];
[nc1,dc1]=cloop(n1,d1);
[nc2,dc2]=cloop(n2,d2);
subplot(121);
dc=[50 1];
bode(nc,dc);
hold on
n2=conv(n1,nc);
d2=conv(d1,dc);
bode(n2,d2);
%hode on
[gm,pm,wg,wp]=margin(n2,d2)
figure(3)
step(nc1,dc1);
subplot(122);
step(nc2,dc2);
设计滞后校正装置为:Gc(s)=■,校正后系统的开环传递函数为:Gc(s)G0(s)=■・■,校正前后系统的波特图如图4所示。
校正后系统的指标为:[gm,pm,wg,wp]=5.8182 48.2960 6.8228 2.1664,即相位裕度是?酌c=48.2960°,开环截至频率是2.1664,满足设计要求。
校正前后系统的时域响应如图4所示。从这个图也可以看出,原系统是不稳定的。
1.5 利用Simulink进行实验仿真借助于MATLAB中Simulink的强大功能,可以进行虚拟实验仿真教学。此时,只需从工具箱的模块库复制所需的模块,按硬件实验系统的方框图进行连接。与传统的硬件实验相比,其仿真结果的可信度高,不受空间、时间和物质条件的限制,并且可激发学生的创造灵感。
例5已知卫星俯仰姿态角控制的系统图如图5。
取Km=10,Tm=0.1;角度信号放大器的倍数一般在10到1000之间,取:K1=100测速发动机的系数取:Kt=1;飞轮动量交换机构的系数:Kg=J/Ix=mr2/MxRx2,近似的取:Kg=■,则其转换为状态方程
■1■2=0 1-100-11x1x2+01u
y=[1000]x1x2
利用Matlab中Simulink搭建的系统模型,系统阶跃响应如图6所示:
2总结
应用MATLAB进行《航天器控制》辅助教学,可以方便地进行系统建模、时域和频域分析以及系统的设计,在复杂的线性系统或者非线性系统分析中,它的优势更为突出。它解决了传统教学中画图不准确、计算繁琐的弊端,大大提高了教学效率,充分调动了学生的学习积极性,培养他们运用工具分析问题和解决问题的能力,同时,更增强了他们的创新能力。
参考文献:
[1]闻新,周露,张鸿.MATLAB科学图像构建基础与应用[M].科学出版社,2002.
篇4
关键字:沉积环境、地层、构造
中图分类号: P611 文献标识码: A
塔西南地区位于昆仑山北麓,塔里木盆地西南缘。该地区自侏罗纪经历了初始沉降期、稳定沉降扩展聚煤期、强烈沉降超覆期和强烈沉降推覆期四个阶段。
1、初始沉降期
早侏罗世盆地南缘沿铁克里克北缘深大断裂相对沉降,开始了聚煤盆地的充填演化史。早侏罗世早期为初始沉降期,沿断裂北侧下降盘沉积了一套冲积扇和辫状河道砾砂为主的沉积,即SQ1下侏罗统莎里塔什组。该组现在出露的南界已经远离铁克里克北缘深断裂,由于后期改造,初始沉降时沿断裂分布的原始冲积扇已不复存在。现在我们在盆地中所见该组岩性主要为扇面河道沉积和辫状河漫流沉积。总的为向上变细的层序,反映了陆源区的后退和地形变缓,盆缘断裂活动性逐渐减弱,盆地向稳定沉降过渡。这一时期整体具有填平补齐的特征,SQ1地层主要分布在克孜勒陶和莎车-叶城凹陷中,为康苏成煤打下良好的基础。
2、稳定沉降扩展聚煤期
这一时期从早侏罗世中晚期至晚侏罗世,包含SQ2、SQ3、SQ4三个充填沉积阶段。
SQ2 为康苏组沉积期,与下伏莎里塔什组粗碎屑岩整合接触,岩性为一套细碎屑岩含煤沉积,反映了盆地的稳定沉降和湖面的扩充。早侏罗世早期为冲积扇的地方已成为扇三角洲前缘并与湖滨地带合为一体,并发生广泛的聚煤作用。
SQ3中侏罗统杨叶组、塔尔尕组沉积,为滨浅湖三角洲沉积,岩性为灰色厚层-巨厚层状中细粒砂岩夹粉砂岩,发育交错层理和不规则水平层理,砂岩中含较多的铁质团块,由2-3个由粗变细的沉积旋回组成,旋回间局部有薄的碳质泥岩或薄煤层,该段在喀拉吐孜一带由北向南变薄,厚42-110米。
SQ4为上侏罗统库孜贡苏组,为一套浅紫色-紫红色砾岩、含砾钙质粗砂岩、钙质长石石英砂岩、粉砂岩和泥岩。该段沉积时期,由于受南部强烈挤压应力场作用,塔里木盆地南缘抬升,坳陷中心北移,加之上覆白垩系的超覆,现在聚煤盆地南缘地表库孜贡苏组缺失,据石油钻井资料,甫1井中见仅厚64米的该组地层,晚侏罗世时期聚煤盆地处于上升状态,发生短暂的水退。
3、强烈沉降超覆期:这一时期从早白垩世至第三系上新世,塔里木西南缘发生大规模水进,沉积物超覆于侏罗系及古生界之上,该时期内分二个充填沉积阶段:
早白垩世滨湖、扇三角洲粗碎屑岩充填沉积阶段,本阶段地层为下白垩统克孜勒苏群,在盆地内广泛分布,在塔里木西南缘呈北西-南东向带状出露,厚180-347米。
晚白垩世—早第三纪始新世浅海-泻湖相细碎屑岩、碳酸盐岩、膏泥岩和膏盐充填沉积阶段:从早白垩世发生水进,至晚白垩世塔里木西南缘为广海覆盖,并发生随海水进退交替形成浅海-泻湖-浅海-泻湖的沉积。
综上所述,这一时期塔里木西南地区虽然为广海覆盖,但沉降幅度不大,充填沉积了一套浅海细碎屑岩-碳酸盐岩和泻湖泥岩、膏泥岩和膏盐岩,发生频繁的振荡性升降,构造活动相对稳定,沉积最大厚度1200米左右。
4、强烈沉降推覆期:这一时期从始新世晚期至早更新世,是塔里木西南坳陷的构造运动最强烈时期,最大坳陷幅度近万米,充填沉积厚度巨大,可以说渐新世以前是晚燕山运动的延续,而真正意义上的喜马拉雅运动是从渐新世开始的,据这一时期的海陆变迁和沉积相可划分为三个充填沉积阶段。
海相、泻湖相碎屑岩充填沉积阶段(渐新世-中新世):这一时期在塔里木西南和昆仑山区产生极强烈的推覆构造,使昆仑地块及以南的各地块呈叠瓦状由南向北推覆,并以极快的速度抬升,造成南部山区与塔里木西南坳陷的巨大高差,山地剥蚀与坳陷区的沉积作用强烈而迅速,特别是上新世开始形成补偿的强过剩状态,坳陷带中沉积速度远大于沉降速度,以巨厚的磨拉石建造的形成,开始了坳陷带的填平补齐作用,但坳陷带在挤压应力场和沉积物重力双重作用下,具快的坳陷速度和大的坳陷幅度。
洪积—冲积充填沉积阶段(早更新世):这一阶段是上一阶段的延续。由于快速沉积作用,海水退出,又因南部山区的高耸,盆地内气候越来越干旱、炎热,从早更新世开始了冲洪积充填沉积阶段。这一时期不仅产生坳陷带以南各山系的推覆抬升,在坳陷带内也产生沿棋盘—桑株断裂、和田断裂带的块断推覆。经这一时期的充填演化,坳陷带基本填平补齐。
风积—残积沉积阶段(全新世):通过这一阶段的沉积搬运,形成了现在塔西南地区现在的自然景观。
塔西南中新生代坳陷经过从前陆盆地到坳陷盆地再到前陆盆地的发展过程,侏罗纪是其坳陷发展期,也是沉积范围最广泛的时期,沉积范围涉及整个塔西南地区,所沉积形成之岩系,不是被后期巨厚的新生界所覆盖,就是处于推覆体前缘断褶带中,遭受严重的构造破坏和强烈的剥蚀,所以塔西南地区大部为新生界覆盖,现在我们见到的聚煤盆地比早-中侏罗世时的宽度要小得多。
参考文献
[1]贾承造、张师本、吴绍组等,塔里木盆地及周边地层[M].科学出版社
[2]新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队.新疆南疆三地州煤炭资源调查评价
篇5
1 煤样状况及宏观煤岩特征
(1)煤样状况:开田冲煤芯煤样,包括从上至下34层煤层,从我们对来样的观察,上部煤层(1#-8#)以粉粒状为主,少量碎块状,中下部煤层(14#-34#)以块状为主,少量碎块状。
(2)物理性质:黑色,灰黑色,以亮煤为主,暗煤次之,夹少量透镜状镜煤和丝煤。镜亮煤为金属光泽,大多性较脆,仅矿化严重的煤层较坚硬.煤层或煤分层层状构造明显,大多为水平层理,少量为块状构造。结构多为细条带状-线理状,个别煤层可见厚度为3-5mm的镜煤条带.观察手选后的煤样,有的可见到小断层及褶曲小构造,滑面平坦,断口多为参差状,少量为贝壳状。镜煤和亮煤中垂直于层里面的内生裂隙发育,且大多被黄铁矿充填.斜交层面的外生裂隙也较发育。多被薄膜状,网状或细脉状方解石所充填,顺层面可见细条带状和透镜状分布的黄铁矿,偶见结核状黄铁矿。
(3)宏观煤岩类型:从对开田冲煤芯煤样的观察分析来看,本区分为:半亮型和半暗型煤或两类的过渡型,但从中可看出矿物含量较低的煤层多属半亮型,含量较高者多属半暗型,含量介于二者之间者多为过渡型。
2 显微煤岩组分和显微煤岩类型
显微煤岩组分包括有机显微煤岩组分和无机显微煤岩组分两大类。开田冲勘探区,从上至下各煤层无机和有机显微组分含量变化无明显规律,并且变化幅度较大,无机组分总量变化在7.99%-55.00%之间,有机组分总量变化在45.00%-92.01%之间。
(1)有机显微组分
镜质组: 含量变化范围为:66.57%-86.42%,以无结构镜质体为主,少量结构镜质体(2)及碎屑镜质体,个别煤层见有团块镜质体和胶质镜质体。无结构镜质体:多为基质镜质体,次为均质镜质体,偶见团块镜质体,胶质镜质体。基质镜质体:多为均一状,不定形态为其它组分的胶结体,少部分受矿物质浸染不甚均一,每层煤中该组分含量均较高。均质镜质体:均一结构,呈宽窄不一的条带,顺层分布,少量呈透镜状或透镜条带状,有的均质镜质体可见到清晰的垂直内生裂隙。 结构镜质体(2): 细胞结构保存不算好,细胞腔多呈透镜状。 碎屑镜质体:多呈粒状或不规则粒状分布于基质镜质体中。从上至下各煤层中组分反光色有从深变浅的趋势,组分含量大致表现为上,下部含量偏高(为80%±),中部含量相比要低些(为75%±)。
惰质组: 含量变化范围为13.58%-33.43%之间,各煤层均以以氧化丝质体和半丝质体为主,次为碎屑惰质体,少量微粒体,亦见粗粒体,分泌体,偶见真菌体。氧化丝质体:突起高,细胞结构保存较差,多破碎为骨状或星弧状,部分细胞结构保存较好者,胞腔为圆形及椭圆形。以透镜状或条带状分布,个别煤中见丝炭褶皱现象。半丝质体:中突起,胞腔多强烈膨胀而大小不一,呈不规则状或透镜状分布。碎屑惰质体: 呈不规则形态分布于基质镜质体中。微粒体:粒径小于1?m,呈细小圆形散布于无结构镜质体中。
(2)无机显微组分:以粘土矿物为主,石英和黄铁矿次之,少量或微量方解石。
粘土类: 含量变化为3.36%-30.70%之间,对于含量较低者以微细粒分散状,浸染状分布于煤的基质镜质体中为主,对于无机含量较高者大多以粘土矿物为主,而多以透镜状,条带状或团块状为主要赋存状态。
硫化物类: 含量变化为0.12%-16.00%之间,多数中低硫含量的煤层以微粒状,星点状分布为主,少量微细粒聚集,不规则团块状,莓粒状及裂隙充填状。但对于高硫易选煤层则以结核状,莓粒状集合体为主,球粒状,星散状为次。
氧化物类: 含量变化为0.26%-17.70%之间,以石英为主,反射光下,突起高,表面平滑,轮廓清晰,普遍为微细粒状,细粒状分散分布于煤中。
碳酸盐类: 含量变化为0.06%-17.63%之间,以方解石为主,反射光下,具强非均质性,有的可见双晶纹,多见充填于次生裂隙中,少量充填胞腔。
(3)显微煤岩类型:煤岩显微类型是煤岩显微组分定量的一种补充分析项目,它是煤中各种显微组分的不同组合。显微煤岩类型与煤层的各组分及变质程度结合分析可以鉴别煤的特征,煤的成因,煤的工艺性能及地质问题。该区煤芯煤样显微煤岩类型,绝大多数为亮暗型煤,被矿化或强矿化亮暗型煤占2/3,暗亮型煤占1/3。
3 变质特征
作为反映煤的变质特征的指标较多,但我们采用了反映开田冲煤层变质特征较适宜的镜质体显微硬度(HV)及镜质体反射率(Rmax)这两个指标。
(1)显微硬度(HV)N/mm2。变化范围:34.4-43.4。变化趋势:从上部煤层至下部煤层HV值递增。(2)镜质体反射率(Rmax)。 变化范围:3.07-3.56%。变化趋势: 从上部煤层至下部煤层反射率值递增。(3)变化梯度。垂深变化范围:112.93-458.86米,即345.93米。Rmax值变化范围:3.07-3.56%,即0.49%.345.93米Rmax增加约0.50%,平均0.14/100m。
总之,由以上二指标变化情况来看,均属无烟煤Ⅶ1阶段。且自上而下随煤层埋藏深度的加深,煤的反射率及显微硬度值均递增。
4 煤质特征
(1)灰分:Ad(%)多属中高灰煤。原煤变化范围:10.20-67.01。精煤变化范围:5.36-12.87。(2)硫分:大部分属高硫煤,少许为中硫和低硫煤,多以硫铁矿为主,但有的中低硫煤层的精煤中有机硫高于硫铁矿硫。全硫St,d的原煤变化范围为:1.30-18.59%,精煤的变化范围为:0.34-2.15%.硫铁矿硫Sp,d的原煤变化范围为:微量-17.44%,精煤变化范围为:微量-1.52%。(3)精煤挥发分率(Vdaf):变化范围:4.04-5.94%,总的变化趋势是:随着深度增加,Vdaf值逐渐降低。中上部煤层偏年青无烟煤,中,下部煤层偏中等变质无烟煤。(4)精煤元素分析(Cdaf,daf%):Cdaf,变化于92.28-94.09%,Hdaf,变化于2.72-3.64%。总的趋势为随着煤层埋藏深度的增加,大致表现为Cdaf值增加,Hdaf值降低,但规律性不很明显,原因可能与煤层中矿物杂质含量普遍较高有关。
5 小结
开田冲勘探区煤层层数较多,有机显微组分分为镜质组和惰质组两组,其中以镜质组为主,含量>75%的为主,并大致可看出矿物组分含量低的其镜质组含量偏高这一特征。无机显微组分普遍以粘土矿物和黄铁矿为主,少量方解石和石英(仅个别煤层石英, 方解石偏高)。无机总量与原煤灰分含量也有一定的正比关系。从煤岩变质指标来看,开田冲勘探区所有煤层均属无烟煤Ⅶ1阶段。总的趋势为随着煤层埋藏深度的加深变质程度为不断增高。
参考文献:
[1]杨起,韩德馨.中国煤田地质学(上册).煤炭工业出版社,1979(12).
篇6
关键词:煤矿;开采方法;原则
Abstract: as everyone knows in new forms of social development today, coal mining technology progress and perfection is always the theme of the development of mining science. How to select the reasonable mining method, and make continuous improvement and development, to improve the level of production and economic benefits of mine, decisive change mine technology appearance, continue to do a good job in this regard, the future development of coal mining technology is an important aspect of. So this paper mainly introduces some principles of classification and coal mining system in the selection of mining method.
Keywords: coal mine; mining method; principle
中图分类号:TD82文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1、引言
对我们国家而言煤炭资源丰富、分布面积广、煤田类型多样、开采煤层也具有多样化的特征,针对不同的矿区情况和不同的企业技术条件,选择合适的采煤方法是我国煤炭生产研究的重要课题之一。煤矿生产指标的优劣,除了受到自然资源条件限制外,更决定于所采用的采煤方法的实用性和适应性,只有选择合适的采煤方法,才能提高矿井生产水平和经济效益。因此,做好采煤方法的选择工作具有非常重大的意义。
2、煤矿开采系统的分类
所谓煤矿开采系统就是指综合运用煤矿开采学、矿山压力及控制、煤田地质学、煤矿安全科学与技术等理论,按科学的工程程序,使用一定的机电设备及配套系统采出地下煤炭以及伴生资源的一种工程活动和科学技术。煤矿开采系统所研究的是综合利用现代化科学理论与相关工程技术,深入分析、研究煤矿开采复杂多变的客观条件,掌握和利用煤矿开采的基本规律,系统地研究和开发高效、安全、高资源回收率和舒适作业条件的现代化煤矿开采的科学理论与工程技术。 它主要分为矿井通风系统和矿井运输系统:
(一)矿井通风系统
我们都知道矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压,向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气,供给人员呼吸,稀释并排出各种有害气体和浮尘,以降低环境温度,创造良好的气候条件,并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。
(二)矿井运输系统
对矿井运输设计时,应对井下煤炭、矸石、材料、设备及人员等的运输作统筹安排。运输方式与设备的选型,应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、瓦斯情况、采煤方法等因素确定。
①采区运输:大、中型矿井的采区,要积极采用连续化运输,发展重载下运带式输送机。
②辅助运输:要采用高效能、适应性能强、单机服务范围广的设备,减少环节逐步发展集装箱运输,要根据条件采用单轨吊车、卡轨车、胶套轮机车、齿轨机车、无轨胶轮车或其他运输设备,逐步实现全矿井辅助运输的机械化、连续化。
③大巷运输:主要运输大巷的运输方式应根据运量、运距和技术经济效果优化确定。凡井型较大、采区生产集中、条件适合的矿井,可采用带式输送机,实现全矿井的连续运输。采用轨道运输的矿井,要发展底卸式或侧卸式矿车。要研制改造与底卸式矿车配套的双轨同步牵引电机车,大功率电机车和防爆柴油机车。
3、煤矿选择采煤方法的原则
我们在对采煤方法进行选择时,应根据煤层赋存情况、开采技术条件、地面保护要求、设备供应状况及安全、产量、效率、成本和煤的回收率等因素,经综合技术经济比较后确定。因此采煤方法的选择必须坚持安全、经济、回采率高的原则。
(一)生产安全:安全是为了生产,生产就必须安全。应当充分利用先进技术和提高科学管理水平,以保证井下生产安全,不断改善劳动条件。对于所选择的采煤方法应仔细检查采煤工艺的各个工序以及采煤系统的各生产环节,一般应该做到以下几个方面:
(1)合理布置巷道,保证巷道维护状态良好,满足采掘接替要求,建立妥善的通风、运输、行人以及防火、防尘、防瓦斯积聚、防水和处理各种灾害事故的系统和措施,并尽量创造良好的工作条件。
(2)正确确定和安排采煤工艺过程,切实防止冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生产的各种事故发生。
(3)认真编制采煤工作面作业规程,制定完整、合理的安全技术措施,并建立制度以保证实施。
(二)经济合理:经济效果是评价采煤方法好坏的一个重要依据。在选择采煤方法时不仅要列出几种方案进行技术分析,而且在经济效益上要进行比较,最后确定技术可行经济上合理的方案。一般应当符合以下五个方面的要求:
(1)采煤工作面单产高
提高工作面产量,是实现矿井稳产、高产,提高采区和整个矿井各项技术经济指标的中心环节。提高工作面产量,主要应当提高工作面机械化程度,尽可能加大回采进度和合理加大工作面长度,加强生产的组织管理。
(2)劳动效率高
为了提高劳动效率,必须不断提高职工素质,改善经营管理。同时要选择合理的采煤工艺和劳动组织,采用先进的技术装备,努力实现机械化或综合机械化。
(3)材料消耗少
减少采煤工作面的各种材料消耗,特别是要减少坑木、钢材以及炸药、雷管等的消耗,为此必须加强管理,注意材料回收复用,正确确定钻眼爆破方法。
(4)煤炭质量好
要求煤炭的含矸率和灰分低,注意改进采煤工艺和支护设计,尽量防止矸石或岩粉混入煤中。
(5)成本低
成本是经济技术效果的综合反映。努力提高工作面单产和劳动效率,降低材料消耗,保证煤炭质量,是降低煤炭生产成本的主要途径。
(三)煤炭采出率高 :减少煤炭损失,提高煤炭采出率,充分利用煤炭资源,是国家对煤矿企业的一项重要技术政策。同时减少煤炭损失,也是防止煤的自燃、减少井下火灾、保持和延长采煤工作面和采区的开采期限、降低掘进率、保证正常生产的重要措施。
综上所述这三者之间既是密切联系又是互相制约的,因此在选择采煤方法时应当综合考虑,力求得到充分满足。
4、结论
总之,采煤技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,采煤技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进采煤技术的世界潮流,将其放在战略有限地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场敬振华中立于不败之地。
参考文献
[1] 周仁波.“三下”采煤技术浅析[J].科技资讯,2008,(33)
[2] 徐永圻等《煤矿开采学》中国矿业大学出版社1999