煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用陈元岭

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:陈元岭
[导读] 随着我国煤矿产业的快速发展,厚煤层开采的工作量也随之增加,针对厚煤层的特点合理选用综采技术,能够确保厚煤层现场开采的安全有效。
        摘要:随着我国煤矿产业的快速发展,厚煤层开采的工作量也随之增加,针对厚煤层的特点合理选用综采技术,能够确保厚煤层现场开采的安全有效。下文针对常见的煤矿厚煤层综采技术进行分析,并探讨提高厚煤层开采的有效策略。
        关键词:综采技术;厚煤层;煤矿综采;煤层开采
        引言
        作为一种大采高采煤方法,在厚煤层中应用综采技术,有重要的作用和意义。在我国的煤矿开采过程中,设备和技术因素的影响,使得现阶段煤矿厚煤层开采安全性以及回采率相对较低,并且在一定程度上会制约煤矿企业的进一步发展,因此煤矿企业需要结合实际自身的生产情况,对开采技术进行完善和创新。
        1大采高采煤方法优势与特点分析
        第一,实现采煤匀速化。大采高工作面采煤过程中,采煤机滚筒处于不断的上下变化状态,使得摇臂负荷与滚筒所受的力能够处于一个相对均衡的状态,所以大采高采煤方法可以实现对煤块均匀切割。第二,大幅提升采煤效率。大采高采煤工艺的有效应用,能够以双向进刀的方式进行割煤施工,可以与支架工的切煤工作有效配合,根据各煤速度随时移架,提高采煤工作效率。在回采过程中,大采高采煤方式可以紧跟支架,支架顶梁可以紧贴煤层顶板,发挥极好的支护顶板作用。第三,较高的操作要求。综采工作面多是应用大型煤矿采煤,在其过程中常常会碰到较大块煤,此时刮板机和破碎机负担的压力会陡然增加而导致链条断裂和破碎机的损坏,同时大采高设备对于润滑有着极高要求,在煤层回采操作方面有着较高技术要求,要求工作人员能够在提高产量的同时控制好切割速度。除此之外,操作中心还应能及时反馈煤机切割效果,实现自动调节来调节滚筒与摇臂负荷,确保回采速度正常。
        2煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用分析
        2.1顶煤弱化技术
        作为解决厚煤层问题的关键技术之一,放顶煤技术要完成对后煤层一次性采全高,要有效的提升煤矿的回采率,提高对资源的充分利用,同时也对煤矿设备、材料的损耗进行有效降低,应用顶煤弱化技术,可以有效提升放顶煤回采的效率。在煤矿开采的过程中,应用顶煤弱化技术,要对放顶煤技术的规律、特点及煤矿开采进行有效的结合,利用爆破技术,对顶煤的完整性进行定向破坏,使顶煤力学性质随之改变,再结合液压支柱较大的支撑压力,可以有效提升放顶煤放顶效率。同时应用顶煤弱化技术,虽仅仅是对部分顶煤进行弱化,但缺可以满足破碎顶煤的作业,达到提高放顶煤回采效率的条件。此外,该种技术还要结合岩体应力分布情况,从而有效提升厚煤层开采的效果。
        2.2围岩支架耦合控制技术
        通过对工作面围岩支护的耦合控制,可以实现以下具体功能:科学监测工作面支架的支护状态。在具体作业过程中,根据支架底座、立柱、前梁等构件,实时监测支架的具体工作状态,有效避免作业过程中支架倾斜或蹲柱等不利情况的发生,保证采矿作业的顺利进行;顶板岩石耦合,还根据支护柱压力表、行程传感器等不同类型的传感元件,完成工作面顶板围岩具体参数的动态监测,同时有效监测顶板压力大小、顶板冒落、回采帮片帮等各种不利现象。使工作人员在具体应用过程中及时发现顶板围岩的各种风险情况,采取合理措施降低事故发生。
        2.3防控煤壁片帮
        若是出现顶板岩石断层、松软现象,则极易出现严重的煤壁片帮问题。地质情况复杂对于大采高有重大影响,若是工作面存在较大落差的断层,将会使煤壁片帮的影响范围增大,在上下盘煤柱叠加压力下,煤壁由于超负荷而出现坍塌问题,使得压力越大,坍塌范围也就越大。此外,液压支架移动速度也会对煤壁造成一定影响作用,若是移架速度控制不当也极易造成煤壁片帮问题。目前,煤矿开采过程中主要采取以下措施预防煤壁片帮问题:首先,对液压支架进行有效优化,应充分做好开采前准备工作,采取有效措施提高液压支架初撑力与稳定性,在支架移动过程中要时刻注意采取预防和处理工作面裂缝的措施,同时对煤壁进行强化,确保煤层具有较好的稳定性。

其次,增加护帮板的设置,对综采工作面应用大采高采煤方法时,通过增加护帮板设置,可以有效防止煤壁片帮问题出现的概率降低30%左右,避免发生较大事故,从而提升煤矿开采安全性。同时注意靠近煤壁附件的支护结构应当是设置护帮板的重点位置,借助护帮板运行的提前打开与收起功能,确保采煤机不间断运行时的安全性。另外,处理煤柱时,结合煤炭生产实践来看,综采工作面范围广、所使用机械设备众多等因素地存在,大采高采煤方法应用上还必须将对剩余煤柱压力作用进行充分考量,以此保障生产安全性。为此,在综采工作面应用大采高采煤方法时推进方向要处于倾斜状态朝向回采煤壁。
        2.4减沉注浆技术
        煤层在开采后,会导致覆岩层运动,从而形成离层带。在最终完成煤矿开采任务后,会改变煤矿的地下空间,影响岩石原本的平衡状态。因此相关的工作人员需要针对上述情况,采取相应措施改善,对容易改变的空间进行有效的填补,减少对地表造成的损坏,从而对地理环境进行有效的保护。应用减沉注浆技术能够在采空区进行改善,主要起到支撑的作用,对地表下沉问题进行避免,减少煤矿开采对周围环境产生的影响。在具体应用该种技术时,主要需要按照以下的步骤进行。首先,需要结合该技术在厚煤层地面钻孔,然后在地表中注入浆液,避免岩石离层空间改变。然后结合水流动性特征,对离层带中灌水。最后,沉淀填充物,提升填充物的体积和密度,从而保证厚煤层的支撑效果。
        3提高煤矿综采技术的方法措施
        3.1重视机械化技术的升级
        我国当前的采煤技术与传统的炮采技术,高档回采技术机械化水平已有很大提高,但与国外的先进机械化采煤技术相比,我国的采煤机械化水平还相对较低,在实际采煤时把出采率与回采率看的太重,只重视提高经济效益,而对自然环境的保护,生命安全的保护不到位,破坏岩层现象严重,地质条件不断恶化,当雨季来临时,很多地面不堪重负,出现塌陷,对人们的生命财产安全已造成严重威胁,应重视煤矿机械化技术的升级,可通过机械化技术的升级,应用先进的采煤技术提高煤矿开采安全系数,全方位,多层次的保障煤矿安全生产。
        3.2推动综采技术的创新、不断提高综采信息化水平
        在企业里面更多的去使用综采技术,还有让工作人员认识到工作上面有什么缺点,增加对于机械自动化的使用,更加去重视使用先进的技术还有设备,更好的去统一监控网络,不但能够更好的去完成设备的使用,还能够更好的了解设备里面的故障的产生,使用计算机技术去构建设备数据库,可以更加多的去明确有关的数据,对综采机电设备可以提前就做好检查还有维修,可以很好的去处理生产中出现的问题,让机电设备的工作效率得到非常高的增加。
        3.3自动化技术发展
        在未来综采技术的发展,无人自动化技术是重要的发展方向,即对装备、技术以及理论的机械化和智能化进行有效的实现。相关的工作人员要加强对厚煤层开采中存在的不足进行及时的分析和解决,对相关技术应用的效果进行不断提升,从而最终提升厚煤层综采技术的效果,对煤矿开采的质量和效率进行有效的提升,降低以及避免煤矿开采中的安全隐患,增加相关企业的经济效益。
        结语
        综上所述,在煤矿开采过程中针对中厚煤层特点采用多种不同的开采方式。大采高综采智能化化学工作面开采是一种常见的开采方式。这种模式在具体应用过程中的关键优势在于,可以加快采煤速度,保证相应人员在具体作业过程中的安全。在煤矿开采作业过程中,要加强对各项技术的分析,使各项技术得到合理应用,提高开采效果。
        参考文献
        [1]赖恭鹏.论煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].技术与市场,2015(5):204.
        [2]姚钊.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(26):3084.
        [3]邱岳伟.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].煤,2019,28(2):58-59.
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