提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究 王森

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:王森 张振峰
[导读] 摘要:随着煤矿现代化的推进,很多煤矿已经采用了综采技术。
        兖矿集团济宁二号煤矿  山东济宁  272072
        摘要:随着煤矿现代化的推进,很多煤矿已经采用了综采技术。综采技术虽然生产效率高,实现了完全机械化,但也存在对地质条件的适应性差等问题。要想提高综采工作面的回采效率,应该优化工作面的布置、加强地质勘探、做好准备工作,提高掘进水平、缓解接替紧张等方面着手。基于此,本文主要分析了提高煤矿综采工作面回采效率的技术。
        关键词:煤矿开采;综采工作面;回采效率;影响因素
        引言
        煤矿综采工作面的回采工作是整个煤矿开发和生产的重要组成部分,相关工作人员一定要加强对煤矿综采工作面回采率提升的重视程度,结合实际的要求以及需求,从各个方面入手,对综采工作面进行适当的调整,并且回收可利用的资源,这样可以有效地解决存在于煤矿综采工作面回采工作的问题,不断地提高煤炭开采质量。
        1影响煤矿综采工作面回采效率的因素
        1.1煤层自身的因素
        在综采过程中,煤矿综采工作面回采效率还会受到煤层自身赋存条件的影响。煤层的结构、厚度、倾斜度以及自身的稳定程度会在一定程度上影响回采的效率。国家标准对不同煤层的回采效率要求是不一样的,为了保证煤矿企业的可持续发展,煤矿在开采时应该选择符合自身情况的采煤方法和工艺。大量的开采实践证明,综采工作面的回采效率在一定程度上取决于煤层的厚度,煤层越厚,回采的难度就越大,回采效率也就越低。正因为如此,在开采时,煤矿企业应该根据煤层的不同相应地进行工艺的调整。
        1.2煤矿综采回采水平因素
        在影响煤矿综采工作面回采效率的因素中,煤矿综采回采水平也是非常重要的。
        首先是综合技术水平的影响,在煤炭综采层面,开采技术的先进性会影响整体工作的有序进行,假如相关煤矿综采企业所运用到的综合技术水平不高的话,那么会影响最终的工作效果以及相关工艺的实施效果,降低煤矿综采工作面的回采效率[1]。
        其次还受综采回采规模的影响,从整体上看煤矿综合回采规模和稳定性是成正比的,随着综采规模的不断扩大,相关设备的使用以及综采的稳定性是显著提高的,与此同时在综采回采中规模扩大还会影响煤柱的数量以及煤炭损失量,进一步的提高煤矿综采工作面的回采效率。
        此外,在进行煤矿综采工作的过程中,相关工作人员的管理也是非常重要的,需要相关管理人员明确煤矿综采工作面的情况以及主要的开采重点,对整个煤矿综采工作的过程进行科学的规划以及合理的调整,不断地加强煤矿综采工作的管理力度,从而不断地提高煤矿综采工作的回采效率。
        2提高煤矿综采工作面回采效率的措施
        2.1加强地质勘探做好准备工作
        在进行综采工作面回采时,不仅要考虑工作面长度的影响,还应该重点考虑地质条件的影响。总的来说,煤层开采是在地层中进行的,需要应对地质条件变化对回采的影响。虽然在准备阶段已经对工作面区域的地质构造情况进行了探测,但是并未考虑地质构造的影响。此外,准备阶段所开展的地质勘探比较粗糙,不能给煤层回采提供有效的参考[2]。
        为了保证工作面能以正常的速度回采,还应该对工作面的地质情况进行详查,主要采用电阻法、坑道探测仪等勘探,查看工作面是否存在小型地质构造区、陷落柱以及断层等。对于一些含水层被破坏的区域,要采取一些措施堵水;对于一些顶板破损区域,需要提前准备金属网,待工作面推进到该区域时铺在液压支架上方,防止碎石滚落;对于一些底板较软的区域,需要预备一些木板,在工作面刚推进到该区域时铺设上,以防液压支架发生陷底问题。通过提前采取一些局部回采措施,可以有效地提高综采工作面的回采效率。


        2.2合理设计和布置综采区
        煤矿在进行综采的过程中,应该注意综采区的分布和设置是否合理、是否科学。若能确保综采区的分布和设置科学、合理,就能够在一定程度上延长综采区的长度,从而减少工作面的煤炭损失。同时,煤矿在进行综采的过程中也应该明确划分边界,这样有利于实现工作规范化。这就需要相关的管理人员根据煤矿的实际情况进行合理的规定。此外,还需要相关的工作人员对井田中的煤炭资源进行合理的分配,从而提高综采区资源分布的合理性[3]。
        2.3正确选择与煤层条件相适应的综采设备
        为了更好的提高综采工作面的回采效率,保证煤矿的集中开采,需要选择切割能力较强的采煤机,保证综采工作面输送机的工作稳定性及输送能力,运输巷内的转载机和带式输送机要与综采工作面的输送机能力相适应。选用的综采设备应该具有良好的性能,工作安全可靠,设备之间的匹配性较好,能够充分发挥各设备在采煤工作中的优势。现代化的煤矿开采设备选型的主要参数包括:功率、可靠性、故障率、环境适应性等,由此可见在进行设备选型之前必须充分了解煤层的条件,同时遵循以下原则:第一所选设备的性能指标必须能够适用煤层地质条件的需要;第二设备的功率和强度满足综采工作面的要求;第三设备的结构简单可靠,工作性能安全稳定,操作流程简便易行;第四设备控制系统功能齐全,控制灵敏度高,故障自诊断能力强,设备维护简便[4]。
        2.4合理确定综采工作面的回采工艺
        综采工作面回采工艺的确定主要包括进刀方式、煤炭运输、上下出口的支护等,其中传统的进刀方式为弧形挡煤板,存在设备故障率高、操作过程复杂的问题,而中部进刀方式,能够很好的适应厚度不等的煤层,实现煤炭的连续开采作业,提高装煤的效率。煤炭运输作为采煤工作面回采工艺中的重要环节,主要考虑其运输能力、设备之间的衔接关系、设备运行的可靠性等,煤炭的顺利运输,是保证煤矿综采工作连续进行,提高单位时间采煤量,保证综采工作面回采效率的必要条件。采煤工作面上下出口的支护大部分采用的是U型可缩性拱形支架支护,回采过程中需要超前替棚,因地质条件较为恶劣,替棚过程中极易出现局部冒顶,安全性低、工作效率差。锚网加锚索的结构能够提高支护的强度,无替棚环节,提高支护工作的效率,同时对于倾角较小的综采工作面采用一体式支护,操作会更加方便,有利于支护的管理。
        2.5提高掘进水平缓解接替紧张
        采掘接替紧张是制约综采工作面回采的关键因素,如何提高掘进水平是一个工程性难题。制约掘进速度的重要因素是破岩的速度和支护的速度,对于煤巷而言,可以采用连续采煤机来掘进,但是如何对巷道进行支护仍然是个问题;而对于岩巷而言,如何对岩石进行破碎和对成型的巷道进行支护都是问题。对于煤巷的支护,一些煤矿尝试使用锚杆进行支护,取得了不错的成效,但是仍然存在掘进与支护不协调的问题。造成这种现象的原因是,目前生产的掘锚一体机的配套能力很差,仅对一些特定的巷道起作用。对于岩巷的掘进,破岩和支护都是问题,钻爆法已经很成熟,但是如何协调破岩与支护仍然未得到很好的解决[5]。
        结束语
        综上所述,随着煤矿现代化的推进和科技的进步,综采已经成为了煤矿井下开采的主要技术。综采的主要技术优势是采用液压支架直接支护工作面的顶板,极大地提升了煤炭开采的效率。综采实现了煤炭开采的完全机械化,实现了破煤、装煤、支护以及运煤的一体化。
        参考文献
        [1]韩少杰.提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究[J].能源与节能,2018(2):191-192.
        [2]薄帅.煤矿综采工作面提高回采效率的技术措施分析[J].山西能源学院学报,2017,30(2):12-13.
        [3]赵凯.提高煤矿综采工作面回采效率的技术措施[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(16):185-186.
        [4]韩少杰.提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究[J].能源与节能,2018(2):191-192.
        [5]车勇.提高煤矿综采工作面回采效率的技术措施[J].中国高新区,2017(13):17.
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