国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司 宁夏石嘴山 753003
摘要:对于一个国家来说,对能源进行合理的开采和有效利用,可以提高国家的经济增长,促进国家的经济发展,而煤矿资源是目前需求量比较多的能源。现在煤矿行业的工作效率和经济发展都被采煤的工艺技术所影响,目前中国的采煤技术并不是特别好,还不能很好的满足社会的需求,归根到底都是目前的技术中还存在着一些缺点,而如果想要更好的满足现在社会发展的需求,那么就必须不断的改进完善采煤技术。
关键词:煤矿采煤方法;采煤技术;选择要点
1煤矿综合机械化采煤工艺的运用分析
1.1厚煤层分层开采
在20世纪90年代,我国的厚煤层大都是分层开采方式,也就是把平行的厚煤层分成许多个2.5m左右的小分层,然后从上到下逐层对小分层进行开采,偶尔也会有从下开始开采的情况。如果从上往下进行煤层开采时,把上一个小分层开采完成之后,在上层垮落的顶板下面进行开采下一个小分层,为了保证下分层施工人员的采煤安全,上一小分层需要设置再生顶板进行开采工作。现在一般都是使用金属网铺设在煤矿的分层之间,以此来作为开采下一层的顶板。在这个顶板的保护下开采煤矿,可以称作是下分层煤矿开采。还有一些煤矿区为了保护矿区的地面安全,或在比较容易发生自燃的厚煤层上进行上层开采,如风力充填法等。厚煤层采用分层的开采技术已经较为成熟,我国长期使用这种煤矿开采方式,其开采设备的投入成本较少、治理瓦斯的技术相对先进、地表煤层缓慢下沉。不过厚煤层的分层开采也有一定的局限性,开采的成本非常高、产量较低、支护技术不成熟、容易发生自燃等。由于厚煤层开采存在的局限性,我国一直致力于研究厚煤层的开采技术,已经取得了不错的成效。
1.2长壁、长壁综合机械化采煤工艺
短长壁综合机械化采煤工艺和长壁综合机械化采煤工艺两种采煤工艺分别适用于不同的采煤过程中。短长壁综合机械化采煤工艺在中小型煤矿中使用颇多,它在具体的使用中,是将长壁的工作面安排在已挖的巷道内,然后运用综合机械化进行采煤;而长壁综合机械化采煤工艺,此工艺的使用主要在顶板控制、回采巷道运输、支护等。长壁综合机械化采煤工艺,是将工作面进行延伸,这有助提高开采量,为开采争取时间,所以长壁综合机械化采煤工艺对采煤工作有着重要的作用。
1.3薄煤层综合机械化采煤工艺
在对薄煤层进行开采的过程中,由于地质的不同以及开采技术的影响,薄煤层的开采效率以及开采质量会受到很大的影响。现阶段,随着煤矿开采工艺水平的不断创新,煤矿综合机械化程度的不断提高,薄煤层的开采也引起了煤矿相关工作者的广泛关注,如何提高薄煤层的煤矿开采率,发挥储煤量较高的薄煤层的价值,提高综合机械化采煤技术水平。众所周知薄煤层的开采时一项艰巨的作业,如何对其进行开采,要合理、科学的运用综合机械化采煤技术,根据薄煤层的特性,设计行之有效的开采方案,推动煤矿开采工作的健康发展。
1.4合理采用开采成套技术
现代开采成套技术的实践主要是基于煤层内部的有效支撑,以及科学的开挖方案,减少开采过程中诸多不确定因素的影响,从而提升开采效率,该项技术的实践,规范了整个开采流程,因其需要在有序的开发基础上实践,如果开采技术流程混乱,不仅不能实现高效开采,还容易引发安全事故。开采成套技术的优势主要在于开采过程中能够安全的扩大开采规模、增加开采数量,实现对上层煤矿开采掉落资源的全面收集,从而实现增产目标。
2煤矿采煤工艺
2.1爆破采煤工艺
爆破采煤技术属于相对较多见的一种采煤技术,应用较为广泛。爆破采煤指的是施工人员于井下相对应的位置埋设足够量的炸药,借助炸药爆炸所形成的冲击力,以实现井下采煤的目的,通过该技术开展采煤作业,具体工作流程如下:第一,爆破落煤。
通过炸药的爆破可以令黏附于矿洞之中的煤炭炸裂,然后令煤炭改变为较小的颗粒。该流程中,应保证煤炭资源可以爆炸的基础之上,形成最小的爆炸效果,避免对顶板或是井下其余作业设备产生负面影响。施工人员在正式埋设炸药之前,应先针对炮眼位置予以合理的设计。第二,运煤。施工人员把掉落在地面上的煤炭装入运输车辆之中,使得煤炭能够及时高效地运输出井。第三,关于采空区的处理以及工作面的支护。为了提高采煤工作本身的安全性,施工人员需要采用全部垮落法的方式针对采空区予以合理的处理,同时利用支柱的方法,针对工作免于以合理支护。
2.2综合机械化采煤工艺
通常综合机械化采煤技术也称之为综采工艺,其采煤过程中实现全面机械化采煤作业。在井下采煤工作中,有着一整套的工序流程并共同构成井下煤炭开采作业程序。在井下采煤作业流程中割煤与运煤是两项十分重要的内容。其中割煤就是常说的破煤,其主要是应用刨煤式与滚筒式采煤机等相关设备来实施煤矿开采作业。刨煤式与滚筒式两种采煤机各自具有自身优点:如刨煤机结构极为简单、操作十分便捷,且其在煤矿开采、检修以及管理等方面都有着极大优势,也因此该机械在实际开采作业中应用十分广泛;而对于滚筒式采煤机来讲,其主要是利用滚筒旋转够实现对掘进作业,同时其在实际采煤作业中可以以采煤调度为依据对其底板高度作适当地调节。在这一过程中割煤完成后煤炭被装入相关运输设备并将其运送到工作面外边,进而再使用转载机、伸缩输送机等设备将所有煤炭运送到综采工作面以外。在进行工作面支护与采空区处理时,通常综采工作面主要是采取掩护式支架来实施支护,并利用支架来施加高压乳化液,将支架液压柱抬升以实现顶板支护的效果。液压支护能够自动完成切顶、护帮、推溜以及移架等工序。在回采综采工作面时,通常是采取及时支护与滞后支护两种类型。通常情况下,当周期压力较大或是工作面板较为稳定情况下采取的是滞后支护方式,但是该种方式对于顶板较为破碎的工作面适应能力较差。当前国内大部分煤矿在处理采空区时都是采取全部垮落法。
2.3普通采煤工艺
在综采工作面采煤机落煤、装煤并利用刮板输送机等设备将煤炭运出后,对顶板采用人工支设单体柱进行支护的施工工艺被称为煤矿普采工艺。相比于综合机械化采煤工艺,普通机械采煤工艺是采用人工来完成支护工序、普采工作面机械设备的功率比综采工作面的设备功率要小。雖然普采工艺的安全系数和施工效率较低、劳动强度较大,但是它的适应性要比综采技术强。齐梁直线柱和错梁直线柱是普采工作面支护工作中所采用的两种方式,一般采用较多的是错梁直线柱布置方式,采用单体液压支柱和金属顶梁对工作面进行联合支护,其排距一般为1.0m,间距为0.8m。
3当今煤矿开采中采煤技术的选择
在进行煤矿采煤工艺的时候,首先要根据煤矿的地质情况进行技术选择,对于煤层地质情况比较好的地方可以采用综合开采技术,而对于不能机采的地方就要使用炮采技术。综合开采技术的产量更高,安全性更高而且消耗也更少,但是这也意味着价格会非常昂贵,也因此,综合开采技术更多的还是用在地质条件比较好、矿洞结构比较简单的地方,对于操作管理也要要求水平更高。炮采技术虽然操作简单、成本低、更容易适应各种地形,但是煤产量也不高。由于只有在不能机采的地方才能使用炮采技术,所以这个技术更多的还是用在地质情况比较复杂的地方。
再者就是要选择合适的设备,合理的选择设备,可以节省一大筆开支。就比如综采设备和普采设备相比,普采设备的价格更低,但是普采的煤产量也没有综合机械化采煤设备多。由于普采设备可以更好的用在地形易变化的煤矿中,而且操作简单,所以普采工艺更适合用于形状不规则的地质结构中,而且在小型的煤矿开采中最经常用的设备就是普采,不过缺点就是煤产量比较少。
结束语
由此可见,在煤矿开采工艺技术优化当中煤矿采煤技术是尤为重要的。因为煤矿开采技术的好和坏之间影响着开采煤矿的产量和质量,所以我们要开发新的技术和新的方法来完成这一任务。
参考文献:
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