煤矿综采工作面缩采技术分析

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:李广文 俞庆礼
[导读] 摘要:在煤矿井下生产过程中,为了延长生产工作面的可采走向长度,或者工作面推进过程中遇到陷落柱、断层等地质构造时,需将工作面设计为对接工作面或进行缩面回采。
        济宁何岗煤矿  山东济宁  272075
        摘要:在煤矿井下生产过程中,为了延长生产工作面的可采走向长度,或者工作面推进过程中遇到陷落柱、断层等地质构造时,需将工作面设计为对接工作面或进行缩面回采。综采工作面缩面开采工艺对安全、高效生产有着重要意义,需要结合矿井实际条件,确定缩面方式和施工组织方式。A矿井11105工作面所在采区地质构造较为复杂,受开采边界的限制,顶板压力大,巷道顶板极其破碎,工作面煤炭资源回收效率偏低。针对此种情况,设计采用缩面回采技术和支架回撤工艺,为复杂条件下综采面的缩采工作提供指导。基于此,以下对煤矿综采工作面缩采技术进行了探讨,以供参考。
        关键词:煤矿;综采工作面;缩采技术;分析
        引言
        为了提高中国综合实力,促进经济的快速发展,需要充分重视煤矿开采作业。为了确保煤矿开采工作效率和质量,应不断完善煤矿开采机械设备,提高煤矿开采技术水平,尤其是对煤矿综采工作面开采设备及技术的逐渐完善。针对煤矿开采过程中出现的问题制订完善的解决措施,实际解决煤矿开采工作效率较低的情况,同时保障煤矿开采的安全性及高效性。
        1煤矿开采新技术的重要性分析
        目前,中国大多数矿井都已进入了深部开采,浅部的采矿技术可能对于深部开采并不适用。矿井深部开采中发生事故时救援非常困难,这就要求煤矿开采技术与方法必须足够安全,做到万无一失。虽然现在煤矿安全事故发生率相较于之前大幅度降低,但是并不能从本质上保证开采的安全性。这是由煤矿开采时地质条件的不确定性及煤矿开采技术的局限性引起的。随着地质勘探技术的发展,地质条件不确定性可大幅度降低,而对于煤矿开采技术的问题亟需解决。在深部开采时,岩层动力扰动大、地应力高、瓦斯压力大,现有的开采技术很难应对复杂的环境。因此,在发展煤矿开采技术时综合考虑一些特殊的应用条件是十分重要的。与开采的安全性相比,开采成本是煤矿开采所需要考虑的另一个重要因素。煤矿开采在服务国家建设的同时,取得一定的经济效益也是必要的。在社会主义市场经济的今天,煤矿企业之间存在激烈的竞争,新技术带来的成本优势非常重要。新技术通过改善煤矿的综合效率来降低运行成本,而其在初期需要投入的成本比较大。
        2煤矿回采效率影响因素及采煤损耗问题
        根据我国多年开采生产经验以及相关文献,影响放顶煤回采率偏低的主要因素为:顶煤损失、煤炭丢失和采煤工艺不合理三个方面。其余因素也涉及到地质状况、机械装备、工作面衔接、一线工人技术水平的影响。其中顶煤损失是由于煤矿企业为了确保人员安全,在距离停止开采线一定范围后就要求停止开采。此时采煤机已工作到了停采线附近,就会造成顶煤的垮落。工作面煤炭损失也是出于安全方面考虑,为了确保在开采上、下顺槽时不对顶板造成破坏性影响。重点应解决采煤工艺所造成的顶煤损失,提升工艺技术减小放煤时的损失量。但是回采率较低和煤炭损失并不属于同一性质,尤其在厚煤层的开采中,煤炭的损失主要受到两个因素影响,第一是工作面的煤炭损失,第二是支护巷道时的煤炭损失。尤其在放煤过程中,如果支护不到位,煤炭的损失量将更大。因此在提出提高回采率技术措施时,应首先对放煤方法和支护步骤的合理性进行重新确定,同时要注意由于回采设备的选型不合理所造成的影响。
        3煤矿综采工作面缩采技术分析
        针对煤矿待开采的煤层地质中的薄煤带、断层、陷落桩等煤矿,科学应用综采工作面缩采技术,提高整体开采煤矿效率,避免复杂的地质因素对开采工作造成影响。缩采技术的应用有利于顺利开展煤矿综采工作。应制订完善的缩采工作方案。煤矿断层和落差区域更适用缩采技术。根据煤矿综采工作面实际情况,实施具体缩采方案。缩采工作方案一:在进行煤矿综采工作时,工作人员应合理掘进靠断层位置处的巷道,以此减小断层对煤矿开采的影响,在安放临时运输轨道时,调节风窗与临时巷道末端的距离不超过5m。缩采技术方案二:工作人员应优化临时轨道,通过在临时轨道的中部安装槽来实现对煤炭的运输。采用方案一开展作业能降低工作人员的煤矿巷道整体挖掘量,避免造成很大的煤炭损失。然而,在实际应用过程中首先需要拆除支架,这会花费很多时间,且不能确保煤炭开采量。采用缩采技术方案二能增加煤炭开采量,避免资源浪费,可确保作业的整体安全性。根据综合分析比较,制定的缩采技术方案二具备更好的实际效果。


        4煤矿综采工作面开采的相关措施
        4.1确保煤矿综采工作面的回采设备及技术水平
        煤矿回采设备及技术水平直接影响煤矿综采工作面回采工作效率,采用良好的煤矿回采设备,合理应用回采技术,能有效提升煤矿综采工作面回采工作质量和效率。工作人员应协调煤矿生产规模、应用回采设备的能力及整体技术水平。加强协调统筹工作,可以确保煤矿综采工作面的整体回采效率。
        4.2优化放顶煤开采技术方案
        方案是指导矿井开采的指引依据,首先应该对方案内容进行优化。一是采用综合的开采工艺,应根据地质状况、煤层厚度及岩石性质确定开采方法。能够结合巷道工作面的支护布置,在基于安全与经济性的条件下,尽量采用沿底掘巷的开采方式。该类开采方式要求在每个工序的关键时间节点,放顶煤开采机械都及时就位,避免煤炭的损失掉落。同时,顶煤开采工作面应实行分组分区管理,将工作面合理切割,每个工作面水平距离约200m。工作面放顶煤的开采长度应在500~2000m,做到对开采工作面的精细化管理。在设计开采工艺方面应做好矿井的参数收集工作,尤其是对顶煤的厚度、硬度、倾斜角度等关键数据。
        4.3避免开采造成损耗情况
        煤矿企业在煤炭资源开采过程中,需要合理、科学选择煤矿开采设备及开采技术。根据实际情况制订完善的煤矿开采方案,可有效提高整体开采工作效率。管理人员应不断优化煤矿综采工作面设计工作,加强控制煤炭资源开采损失量,避免造成大量的煤炭资源浪费,有效提升煤矿综采工作面的整体回采效率。
        4.4完善放顶煤开采的管理制度
        加强对综采放顶煤开采技术的信息化建设,不仅包括在综采放顶煤的工作面中导入信息技术,如将智能机械设备导入到前后部输送机的移动工作中,确保其移动的位置、距离、倾斜角的科学性;还要求能够在整个矿井中导入信息技术,如利用智能监控设备,建立起整个厚煤层的93%回采率的最佳方案模拟,从而能够在模拟的前提下,更直接有效的展开放顶煤的回采。加强对整个煤炭开采工作队伍的专业性、职业性的建设。要求综采放顶煤技术人员通过培训学习到最新开采工艺,全面提升生产作业团队的业务前瞻性。
        4.5综采面监控技术
        在综采面构建开放性的工业控制网络,将设备信息传输至顺槽监控中心,为设备控制决策提供依据;综采面每6个支架配置1台摄像仪,以实时监控综采面作业情况以及设备运行情况;在顺槽列车上设置井下中控室,负责监控综采面无人化作业,值班人员仅需要在监控中心值班即可。
        结束语
        工作面回采过程中难免会遇到不规则区域,此时需要进行工作面缩采作业,以提高煤炭资源的回收率和矿井的生产效益。在生产过程中,需要结合矿井实际条件,探索适合本矿井的缩采工艺。该矿井顶板条件较为破碎,采用注入马丽散+锚网钢梁支护的方式加固破碎顶板,以确保液压支架出架安全。同时,缩采工艺采用一次性回撤2台液压支架的方式,大大简化了缩采工艺,减少了断接运输机的次数,有效降低了劳动作业量,提高了生产效率。
        参考文献
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