对采矿工程专业的概述

介绍采矿工程的概况,主要介绍了其课程、发展、就业、以及矿难。

对采矿工程专业的概述

王鲁瑀

（山东科技大学 资源与环境工程学院 采矿工程）

摘 要 叙述通过对采矿工程概论的学习，自己对本专业的一些了解。主要包括：本专

业的基本情况、面临的问题、解决问题的方法以及自己对本专业的一些认识。其中，对于瓦斯爆炸以及透水事故做了较详细的叙述。

关键词 采矿工程；瓦斯爆炸；透水

1 采矿工程基本情况 1.1 课程设置

岩体力学、工程力学、采矿学、矿井通风与安全、电工与电子技术、采矿机械、矿山企业管理与技术经济分析等。[4] 本专业所学学科众多，涵盖地质、测绘、安全等许多领域。总之知识面极广。 1.2 就业情况

采矿业本身是工业的龙头行业，承担为工业企业提供能源及动力的重任，在国民经济发展中地位重要。中国“入世”后，经济体制改革，教育体制改革的深入，该专业的发展趋势呈现出既有困难又有机遇的趋势。其促进因素主要有国家对采矿业的重视，国民素质的不断提高，采矿业

本身管理水平相对的进一步理顺，均对此专业的良性发展具有重要意义。但同时还应看到，由于“文革”的影响，中国采矿业面临的技术装备落后，技术含量低等因素，均对采矿工程专业发展造成许多不利影响，这一切的解决是逐步的需要一定时间的，总之机遇与挑战并存的趋势是不容置疑的。

采矿工程专业随着改革开放的进一步深入，各项制度的逐步完善，各种关系的理顺，采矿业工人素质的提高，采矿工程业的良好发展态势是迟早就会来到的。[4]

1.3面临的挑战

目前未发现的煤炭储量还有很多，所以未来几个世纪煤炭的储量不会成为煤

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矿事业发展的阻碍。现在面临的主要挑战就是煤矿的安全生产以及如何提高生产效率。[4]

2采矿工程目前面临的问题

本专业面临的问题主要是安全问题，表现在自然灾害方面。煤矿灾难主要包括：

2.1 矿井火灾

矿井火灾又叫矿内火灾或井下火灾。是指发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点的火灾。能够波及和威胁井下安全的地面火灾，也叫矿井火灾。 矿井发生的火灾(包括危及井下的地面火灾)，常招致人员伤亡,设备

损失,矿井停产,资源破坏,甚至引起瓦斯、 煤尘或硫化矿尘爆炸。[6] 2.2 煤尘灾害

在采煤过程中巷道中飞扬着的煤粉。煤尘污染空气，影响矿工身体健康，在空气中达到一定浓度时遇火会引起爆炸造成灾害。

可引发矿工的煤肺病。当其浓度和氧气浓度达到一定界限并有明火时可发生煤尘爆炸，其危害性十分巨大。[6] 2.3 顶板事故

顶板事故是指在地下采煤过程中，顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产终止等的事故。过去，顶板事故据资料显示占全部死亡人数的40%以上。现顶板

事故虽有减少，但仍是煤矿生产的主要灾害之一。[6] 2.4 透水事故

透水事故是指矿井在建设和生产过程中，由于防治水措施不到位而导致地表水和地下水通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道无控制地涌入矿井工作面，造成作业人员伤亡或矿井财产损失的水灾事故，通常也称为透水。[6] 2.5 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。预防瓦斯爆炸的主要从防止瓦斯积聚和消除火源两方面着手。[6]

3 解决上述问题采取的方法

其中危害最大的是透水事故和瓦斯事故，现在就这两个方面展开较浅显的叙述。

3.1 对瓦斯事故的讨论

近来的师宗矿难、鸡西矿难等都是由于瓦斯问题引起的，瓦斯事故引起的人数伤亡重大。其中师宗矿难22人遇难，被定为重大煤矿事故。

现在经过研究发现，煤层注水技术对于高瓦斯矿井的安全开采具有重要意义，尤其是对于防止瓦斯突出等问题具有很大的作用。[2]

3.1.1高瓦斯矿井的概念

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一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。 矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：

a低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m/min。

b 高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m/min。

c 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。

每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。上报时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结果。 新矿井设计文件中，应有各煤层的瓦斯含量资料。 低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m/t或有瓦斯喷出的个别区域（采区或工作面）为高瓦斯区，该区应按高瓦斯矿井管理。[2]

3.1.2发生瓦斯爆炸事故的基本条件：

a瓦斯涌出量超限，并达到爆炸浓度； b有供氧条件； c有引爆瓦斯的火源；

其中对恶性瓦斯事故而言，井巷内存在大量的煤尘，往往是瓦斯爆炸事故进一步扩大，造成大量人员CO中毒的根本原因。

在这些基本条件中瓦斯的涌出是瓦斯矿井的自然现象，不可避免，可以用良好的注水技术解决瓦斯涌出量超限。供氧条件是矿井不可缺少的，没有供氧（供风）条件，矿井就没了生命。其余两个基本条件中，火源问题有自然的因素也有人为的因素。煤尘的积聚经努力是可以完全避免的。

总体上讲在高瓦斯矿井（包括低瓦斯矿井）中，凡通风不畅的地方均会发生瓦斯超限，这些局部瓦斯积聚很有可能达到爆炸极限，一旦遇到火源即会发生爆炸事故。[3]

3.1.3 煤层注水在煤矿生产中的作用机理及效果

a防尘。

湿润煤体内的原生煤尘，使其失去飞扬的能力；

有效地包裹煤体的每个细小部分，当煤体在开采中破碎时，避免细粒煤尘的飞扬；

水的湿润作用使煤体塑性增强，脆性减弱。当煤体受外力作用时，许多脆性破碎变为塑性形变，因而大量减少了煤体被破碎为尘粒的可能性，降低了煤尘的产生量。

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b预防煤与瓦斯突出。

研究和试验考察表明，注水湿润煤体，可使煤的力学性质发生明显变化，煤的弹性和强度减小，塑性增大，从而使巷道前方的压力分布发生变化，即高压力向煤体深部转移，压力集中系数减小。煤体湿润后，其透气性也将成百上千倍的降低，水对瓦斯的运动起到明显的阻碍效应，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降。上述的各种变化，都表明注水湿润煤体，可以消除或降低煤层的突出危险。

c减少工作面回流风中的瓦斯浓度。 注水对治理瓦斯的作用，不仅表现在预防煤与瓦斯突出，而且也表现在减小工作面生产时回风流中瓦斯浓度，其原因有2个。

体中的水分对瓦斯的运动起阻碍作用，使一部分瓦斯在煤体破坏后不涌入采掘空间而是随煤体被运出工作面。

坏了煤体内原有的煤－瓦斯体系的平衡，注水前后则形成了新的煤－瓦斯－水三相体系，体系的这些变化都会导致瓦斯的涌出。

d防治冲击地压。

注水防治冲击地压的机理是：高压注水改变了煤体的裂隙结构，使煤体脆性减弱，塑性增强。促使 …… 此处隐藏：4666字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……