宋军
兰花集团东峰煤矿有限公司 山西省晋城市048000
摘要:随着经济的发展和社会的进步,我国重要能源在经济收入中占有很大比例,煤矿的开采是要利用机械化来实现,从开采工艺到高水平开采技能效率的提升,这对于煤矿的挖掘在我国煤矿企业中的发展起着决定性作用。当前我国采煤工艺的机械化发展已成为行业关注的焦点问题,设备及技术的适应条件更是重要分析对象,可以为今后的煤矿经济效益提供较好的理论基础。
关键词:煤矿综采;工艺技术;特点
1煤矿综采工艺技术发展现状
我国对于煤矿各种技术的研究是有着长远历史的,世界各个国家也对于这样经济效益较好的专业进行深度研究。它不仅开创了开采煤矿的新局势,也提高了世界经济的发展与各个国家对于经济贸易的追求。当前我国的综采技术逐渐走向成熟与规模化,运用的主要技术就是机械技术与集约化技术,这也是我国首次大资金投入的装备技术,这不仅提高了开采过程中技术的使用效率,也促进了经济的不断发展,这使得我国可以在研发综采技术上取得了较好的成绩。但是我国的研究进展较为缓慢,科技研发能力有限,这使得我国在配置综采装备上有很大机率的功能低下,可靠性低下,使用时长与试用期较短,现有的大部分零部件都是从国外引进回来的,但是工期会延长或者在限定的日子中完不成工期,再有我国的地形较为复杂多变,煤层的整体分布并不均匀,这给煤矿开采带来了较大的难度。
2煤矿综采工艺技术优化研究
2.1地面开采工艺
在煤矿工作人员生产过程中,具有一定威胁的岩石和建筑物会引发地质灾害,因此需要应用高效的地面开采工艺来降低灾害的可能性。根据矿区实际的地形环境,地面开采工艺必须集中在危险岩石和建筑物的保护方面。采矿过程通常涉及以下问题:施工不稳定导致零件掉落会破坏矿区周围的建筑物进而引发像石流和危险的岩石塌陷等地质问题。因此需要根据该区域一定范围内建筑物的分布规律,采取实用的应急预案。例如,已经出现大量裂缝危险岩石经过长期风吹雨打,对于混有砖块构成的建筑物,需要在顶底安装支撑设置,在保证煤矿生产质量的前提下,应用预应力锚固技术,根据岩石面积和重量计算结果,使用混凝土填补风化的岩石裂缝,避免煤矿工作人员在采煤过程中遭受岩石掉落的威胁,保证煤矿工作人员的生命安全。
2.2切顶卸压工艺流程
该煤矿井下巷道的切顶卸压工艺流程主要包括四个部分,第一步首先是根据计算好的巷道支护参数对煤矿井下巷道顶板进行加强支护,在进行巷道支护参数计算的过程中应充分考虑巷道的地质条件和来压时的矿压波动和来压周期,如果巷道紧邻采空区域或者顶板的岩层稳定性较差,需要对计算结果施加一个安全系数,一般取1.5。第二步是在回采期间,对超前综采面进行施工设置预爆破孔,爆破后形成预设的顶板预裂切缝,在设置爆破孔时通常采用超前爆破的方案,超前距离约为100m,在进行爆破孔设置时应根据井下的实际情况合理的设置爆破孔的间距,满足安全、经济的爆破需求。第三步则是等到井下综采作业工作面推进到切缝的位置后第一时间在综采面的后侧进行加强支护,确保综采作业的安全性,加强支护采用了临时加强支护的方案,采用螺纹钢相互锁扣配合,既能保证快速支护、快速拆卸的需求,又能保证井下巷道的支护安全性。第四步则是随着综采作业的进行,使采空区域的巷道顶板不断的沿着预裂缝进行垮落并不断压实,直到形成稳定的支护结构后再统一撤除临时支护设备并将综采完成的采空区域进行密封隔离,完成留巷作业。
2.3短壁综合机械开采工艺
短壁综合机械开采技术就是我国较为常见的煤矿开采技术,这其中主要是适用于环境较为恶劣的煤矿工作界面及对于低下较为复杂多形变的煤层,主要原因就是开采工作界面的短面、运输方便的工作效能等等优势,这不仅能提高工作效率,也能大大提升开采面的整体进度。适当的采用短壁综合机械技术还存在以下几个特点:①采煤的工作界面较短小,可以运用先退后开采的方式进行地下作业。②短壁的开采技术是双滚筒采煤机械,这样的采煤工作方式主要是运用螺旋滚筒的转次来保证,了解实际的采煤情况下进行深层次的挖掘。③这样的开采方式及开采装备是具有一定运输过程及运输方式的,整体来说要简洁方便,很大程度上是时间上的有效利用效率的增强,还在此基础上很大程度的对于提升采煤的工作效率。
2.4井下煤层开采工艺
对井下煤层进行开采时往往会引发地质灾害。该煤矿采矿的区域上方覆盖着厚厚的岩石面,为了确保矿井里面工作人员的生命安全,在该矿区内部的生产作业需要使用嵌套的地面处理技术,需要采用综合采矿技术来提高煤矿生产质量和保护采煤工作人员的生命安全。煤矿开采过程中充填法开采技术的应用将有助于全面控制矿区的地面沉降,还可以合理处理掉矿区周围挖掘出来的大量砂石。结合该煤矿矿区的实际生产情况,采用充填法开采技术,结合采煤过程中挖空的区域记录,将煤矿掘进过程中挖出来的砂石重新埋到煤矿中已经采煤结束的矿区,有效提高煤矿开采的安全性。由于该煤矿矿区存在一定的岩石掉落安全风险,可以在煤矿开采过程中使用条带法开采技术。这不仅可以增加煤矿采煤生产量,还可以有效保证煤矿矿区的生产安全。在该煤矿采煤布局相对复杂、开采不规则的区域采用倾斜长壁协调开采技术,这项技术的利用有助于俯采时积水的及时排放以及仰采时瓦斯的合理处理,减少煤矿矿区地质灾害的发生。在煤矿开采过程中,该煤矿南侧的灰岩峭壁位置存在挖空的矿区,同时发生显著的倾斜现象,容易引发坍塌事故,为了保证地下采煤人员的安全,可以使用走向长壁后退式协调开采技术。
2.5应用较为先进的煤矿开采设备
对于应用先进的煤矿开采设备的实效性来说是提高了较多的,还对于我国煤矿在开采技术上的发展有一定的影响力,这都是至关重要的一个环节。特别是对于煤矿开采技术的整体能力来说,引用先进的机械设备就是要投入到煤矿综采技术上,这很大程度降低了对于井下煤矿开采的工作难度,也实现了对于煤矿开采情况的实际监控与管辖,这及时的放置了由于人为因素、自然因素而产生的煤矿开采中的诸多不利影响。我国的煤矿开采设备是随着时间的推移有创新性发展,对于这样的现代状况分析,这已经在世界领先位置上达到了一定水平。就例如我国的牵引机和承载机这样的各个方面都有所研究,并且为在世界煤矿开采上的综采工艺提供了较多的贡献。对于牵引机来说,它的整体牵引速率已经达到世界水平,较很多国家相比已经处于领先地位,适合的煤层开采倾斜角要小于59°,整体高度要真实的高于0.9m,并且不能低于7m。除此以外,对于传感器、智能控制器等先进的现代应用技术均用到牵引机中,很大程度上提高了牵引机的工作稳定性与精细度,这无疑是推动着我国煤矿综采工艺的现代发展进度。
结语:为了保证煤炭的质量和煤矿的经济价值,煤炭企业对各种采煤工艺的技术改良都有很迫切的需求。企业要结合矿区的实际生产情况,不断改进和优化采煤工艺技术,开发适用于煤矿特定位置和特定条件的采煤技术,积极推广应用,以提高煤矿的生产安全,提高煤矿的经济价值,促进我国煤炭行业的朝着现代化发展。
参考文献
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