時間:2023-10-08 10:03:28
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇煤礦采礦方法,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1、采煤方法和工藝
1.1開發(fā)煤礦高效集約化生產(chǎn)技術(shù)。建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心,以提高效率和經(jīng)濟效益為目標(biāo),研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置,生產(chǎn)過程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)。發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機械化,進一步改進工藝和裝備,提高應(yīng)用水平和擴大應(yīng)用范圍,提高采煤機械化的程度和水平。
開發(fā)“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產(chǎn)高效現(xiàn)代采煤成套技術(shù)”主要解決以下技術(shù)難題。硬頂板控制技術(shù),研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術(shù),主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術(shù),使直接頂能隨采隨冒,提高頂煤回收率,且基本頂能按一定步距垮落,既有利于頂煤破碎,又保證工作面的安全生產(chǎn)。硬厚頂煤控制技術(shù),研究開發(fā)埋深淺、支承壓力小條件硬厚頂煤的快速處理技術(shù),包括高壓注水壓裂技術(shù)和頂煤深孔預(yù)爆理技術(shù),使頂煤體能隨采隨冒,提高其回收率。頂煤冒放性差,塊度大的綜放開采設(shè)備配套技術(shù),研制既有利于頂煤破碎和頂板控制,又有利于放頂煤的新型液壓支架,合理確定后部輸送機能力。兩硬條件下放頂煤開采快速推進技術(shù),研究合適的綜放開采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時間,提高工作面的推進度,實現(xiàn)高產(chǎn)高效。5~5.5m寬煤巷錨桿支護技術(shù),通過寬煤巷錨桿支護技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用,有利于綜采配套設(shè)備的大功率和重型化,有助于連續(xù)采煤機的應(yīng)用,促進工作面的高產(chǎn)高效。
1.2緩傾斜薄煤層長壁開采。主要研究開發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機、刨煤機;研制適合刨煤機綜采的液壓支架;研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。
1.3鍘頃斜厚煤層一次采全厚大采高長壁綜采。應(yīng)進一步加強完善支架結(jié)構(gòu)及強度,加強支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究,提高支架的可靠性,縮小其與中厚煤層(采高2.5m左右)高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距。
1.4各種綜采高產(chǎn)高效綜采設(shè)備保障系統(tǒng)。要實現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開機率,對“支架:圍巖”系統(tǒng),采運設(shè)備進行監(jiān)控。今后研究的重點是:通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架:圍巖”系統(tǒng)控制,進一走完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質(zhì)量信包的自動采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷:采煤機在線與離線相結(jié)合的“油,磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測;帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態(tài)監(jiān)控。
2、深礦井開采技術(shù)
深礦井開采的關(guān)鍵技術(shù)是:煤層開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯和熱害治理及深井通風(fēng)、井巷布置等;需要攻關(guān)研究的是:深井圍巖狀態(tài)和應(yīng)力場及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場所工作環(huán)境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進與支護技術(shù)與裝備;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù);深礦井高產(chǎn)高效開采有關(guān)配套技術(shù);深礦井開采熱害治理技術(shù)與裝備。
3、“三下”采煤技術(shù)
提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運動和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計,工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。
4、優(yōu)化巷道布置,減少矸石排放的開采技術(shù)
改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng),實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實行全煤巷布置單-煤層開采,矸石基本不運出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時實現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展,生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗的同時,重點研究高產(chǎn)高效礦井,開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化,減化巷道布置,優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù),研究單一煤層集中開拓,集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù),大幅度降低巖巷掘進率,多開煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù),既是減少污染的一項有利措施,又減化了生產(chǎn)系統(tǒng),有利于高產(chǎn)高效集中化開采,應(yīng)加緊研究。
5、采場圍巖控制技術(shù)
5.1進一走完善采場圍巖控制理論。以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來保證開采活動的安全、高效低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)(統(tǒng)計分析預(yù)測、數(shù)值法)和實測法相結(jié)合運用先進的計算機技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開采條件,如及傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機理,不斷完善采場圍巖控制技術(shù)。
5.2研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)。目前,由于直用高壓注水、深孔預(yù)裂爆理堅硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)存在工藝復(fù)雜、成本高的問題,因而需進一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。
5.3放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機理。研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系;運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的途徑。
5.4支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測技術(shù)。在總結(jié)緩傾斜中厚長壁工作面開展支護質(zhì)量于頂板動態(tài)監(jiān)測方面,應(yīng)進一步在堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開展支護質(zhì)量與頂板動態(tài)監(jiān)測,同時應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù),發(fā)展智能化監(jiān)測系統(tǒng),改進監(jiān)測儀表,使監(jiān)測儀表向直觀、輕便、小型化方向發(fā)展。
5.5沖擊地壓的預(yù)測和防治。通過計算機模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機理;進一步完善沖壓性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng),發(fā)展遙控測量和預(yù)報技術(shù),完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專家系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】
煤礦;采礦生產(chǎn)方法;采礦生產(chǎn)技術(shù)
引言
煤礦在進行開采的過程中,其產(chǎn)量、安全性與所使用的生產(chǎn)技術(shù)和采礦方式有著直接的聯(lián)系。如果其施工方式自身就存在著一定的不足,那么必然會給整個煤礦井生產(chǎn)帶來巨大的安全隱患,輕則導(dǎo)致煤礦開采遇到故障而無法順利開工,嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致煤礦垮塌等現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,煤礦井下的采礦生產(chǎn)技術(shù)以及采礦的方法必須要根據(jù)實際情況來進行選擇,使得煤礦開采工作能夠最大限度的保持生產(chǎn)的安全性、可靠性、高產(chǎn)性。
一、當(dāng)前井下采礦方法的概述
在進行煤礦井開采時,為了提高煤礦井的生產(chǎn)效率,實現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須選擇高度集約化的開采技術(shù),同時不斷引進和研發(fā)各種高性能的采煤工藝、裝備等。選擇高度集約化的開采技術(shù),加上高性能的采煤工藝、裝備,能夠極大的提高煤礦井下采礦作業(yè)的安全性、高效性,從而為煤礦井的順利、安全、高效生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。選擇合適的采礦技術(shù)后還應(yīng)根據(jù)實際情況對采礦技術(shù)進行不斷優(yōu)化,以便提高采礦技術(shù)的適用性和適用范圍,從而使煤礦開采作業(yè)達到現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。
若是開采的煤礦具有淺埋深、硬頂板、硬煤層的特點,則應(yīng)針對性的采取埋深淺控制技術(shù)、硬頂板控制技術(shù)、硬煤層處理技術(shù),將其有機結(jié)合以便形成一套高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化采煤技術(shù)。在開采緩傾斜長壁薄煤層時,應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機或刨煤機,為了充分發(fā)揮采煤機的作用,還應(yīng)選擇合適的采煤機來加固采煤機的穩(wěn)定性,同時根據(jù)開采的薄煤層和選擇的采煤機實際情況選擇相應(yīng)的高效配套開采技術(shù)。
為了實現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須提高煤礦開采的機械化程度,利用各種高產(chǎn)、高效的機械化設(shè)備達到目的,以此形成一個良好的保障系統(tǒng)。采用合適的支架設(shè)備來加固礦井圍巖的穩(wěn)定,并采用相關(guān)監(jiān)控設(shè)備對支架的位態(tài)、支護質(zhì)量、圍巖狀態(tài)進行監(jiān)控,而后根據(jù)監(jiān)控信息診斷采煤機和礦井的實際狀況,通過電液控制閥組操縱支架和改善支架、圍巖系統(tǒng)控制,完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護質(zhì)量信息自動采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷:采煤機在線與離線相結(jié)合的油、磨屑監(jiān)測和溫度、電信號監(jiān)測;帶式輸送機、刮板輸送機全面狀態(tài)監(jiān)控。從而為實現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、當(dāng)前井下采礦技術(shù)應(yīng)用概述
(一)“三下”采煤技術(shù)
提高數(shù)值模擬計算和相似材料模擬等,深入研究開采上覆巖層運動和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護需要的合理的開采系統(tǒng)和優(yōu)化參數(shù),發(fā)展沉降控制理念和關(guān)鍵技術(shù),包括用地表廢料向垮落法工作面采空區(qū)充填的系統(tǒng);研究與應(yīng)用各種充填技術(shù)和組合充填技術(shù),村莊房屋加固改造重建技術(shù),適于村莊保護的開采技術(shù);研究近水體開采的開采設(shè)計,工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開采沉陷控制、開采村莊下壓煤、土地復(fù)墾和礦井水資源化等關(guān)鍵技術(shù)。
(二)降低矸石排放開采技術(shù)
改進、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置,以實現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo),研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng),實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實行全煤巷布置單煤層開采,矸石基本不運出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時實現(xiàn)中采與中掘同走發(fā)展,生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗的同時,重點研究高產(chǎn)高效礦井,開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化,減化巷道布置,優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù),研究單一煤層集中開拓,集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù),大幅度降低巖巷掘進率,多開煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù),既是減少污染的一項有利措施,又減化了生產(chǎn)系統(tǒng),有利于高產(chǎn)高效集中化開采,應(yīng)加緊研究。
(三)采場圍巖控制技術(shù)
1.進一走完善采場圍巖控制理論。以科學(xué)合理、優(yōu)化高效的巖層控制技術(shù)來保證開采活動的安全、高效低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國幾十年的礦山壓力研究成果,以理論分析(解析法)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)力學(xué)(統(tǒng)計分析預(yù)測、數(shù)值法)和實測法相結(jié)合運用先進的計算機技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開采條件,如及傾斜、大采高、大采深采場礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機理,不斷完善采場圍巖控制技術(shù)。2.研究堅硬頂板與破碎頂板條件下應(yīng)用高技術(shù)低成本巖層控制技術(shù)。目前,由于直用高壓注水、深孔預(yù)裂爆理堅硬頂板和應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)存在工藝復(fù)雜、成本高的問題,因而需進一步研究開發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來解決這些問題。3.放頂煤開采巖層和支架圍巖相互作用機理。研究放頂煤開采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系;運用離散元等方法研究頂煤放落規(guī)律,提出放煤優(yōu)化準(zhǔn)則和提高頂煤回收率的途徑。
三、總結(jié)
總之,我國的煤礦開采技術(shù)在不同煤層條件下,有著不同的處理措施。再加上我國煤層的地質(zhì)情況種類較多,這就導(dǎo)致其不同情況下煤層的分布方式也有所不同,促使煤礦井要根據(jù)煤層的實際情況采取不同的措施,利用這一方式能夠最大限度的保證煤礦生產(chǎn)自身所具有的安全性。而我國當(dāng)前的煤礦生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較為迅速,各種設(shè)備都在朝著大功率、程序化的方向發(fā)展,并且還在持續(xù)的進行改善,這促使我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法必然會快速領(lǐng)先于國際水平。
參考文獻:
中圖分類號:X752文獻標(biāo)識碼: A
引言
礦產(chǎn)資源是人類生產(chǎn)生活中必不可少的重要資源 ,采礦作業(yè)主要就是采取科學(xué)的工藝技術(shù)對地表或地表以下的礦產(chǎn)資源進行開采、開發(fā)。采礦工藝技術(shù)直接影響著采礦作業(yè)的效率、質(zhì)量、安全以及效益 ,所以 ,采礦工藝技術(shù)必須與時俱進 ,只有這樣才能滿足礦產(chǎn)生產(chǎn)和采礦企業(yè)發(fā)展的需求。旨在與同行進行業(yè)務(wù)交流 ,以期推進我國采礦工藝技術(shù)的發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大,因此為了使其生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到進一步的提升,就將許多現(xiàn)象的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中,并且根據(jù)當(dāng)?shù)孛旱V生產(chǎn)的實際情況,來對采礦工藝進行合理的選取。不過,從當(dāng)前我國煤礦采掘的現(xiàn)狀來看,這些采礦工藝在運用的過程中,還存在著許多的問題,這就對我國礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展有著嚴(yán)重的影響,為此就要對這些采礦工藝進行相應(yīng)的完善和改進,使其生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到有效的提升。
一、煤礦的開采方法
在當(dāng)前我國煤礦行業(yè)發(fā)展過程中,人們所采用的采礦方法有很多,這些方法都有效的提供煤礦生產(chǎn)質(zhì)量和效率,但是也存在許多的缺點,因此我們就要在煤礦生產(chǎn)的當(dāng)中,就要根據(jù)實際情況和相關(guān)要求,來對其采礦工藝和設(shè)備進行相應(yīng)的優(yōu)化,從而使得煤礦生產(chǎn)的安全性和效益得到進一步的提升。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們也將一些先進的技術(shù)手段、理念和設(shè)備應(yīng)用到其中,這就使得煤礦生產(chǎn)的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益得到有效的提高,從而推動我國采礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。目前,我們在煤礦開采的過程中,所采用的開采方法有很多,其中常見的主要有露天開采、井下開采以及極傾斜煤層開采方法這三種,它們在不同的煤礦生產(chǎn)工程中都有著不同的應(yīng)用效果,下面我們就對這幾種常見的開采方法進行介紹。
(一)井下開采
所謂的井下開采,顧名思義就是在煤層中設(shè)置一定的傾角,通過水平開采的方式,在礦井下來對礦產(chǎn)資源進行生產(chǎn)。一般來說,我們在采用井下開采方法的時候,通常都會將礦區(qū)劃分成多個區(qū)域,從而對根據(jù)每個不同采區(qū)的實際情況,對其生產(chǎn)工藝進行適當(dāng)?shù)母倪M,從而使得煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量得到保障。目前,我們在井下開采的工程中,人們主要是將其分成水采和旱采這兩種,人們可以根據(jù)其施工環(huán)境的不同來對其進行選用。雖然這種開采方法在運用時,有著較高的生產(chǎn)效率,可以很好的節(jié)約工程施工的成本,但是其回采效率比較低額,而且煤礦生產(chǎn)的危險性也比較高,這就對整個煤礦企業(yè)的安全管理工作有著極為嚴(yán)格的要求。
(二)露天開采
對露天開采來說,可以將井田分成許多的水平分層,可以采取自上而下的逐層開采的方法。首先使巖層松動破碎,進而再用采掘設(shè)備把巖煤的整體開采出來,再通過運輸?shù)脑O(shè)備將其運送到指定的地點。采用露天采煤的最大特點就是不受生產(chǎn)空間的限制,可以減少開采的成本,還能夠采用一些比較大型的開采設(shè)備,生產(chǎn)的效率也比較高。此外,還可以是煤炭資源回采的效率得到不斷提高,實現(xiàn)資源有效利用,在開采上不存在很大的安全隱患,可以確保開采工作人員在開采過程中的人身安全。然而,運用露天開采的方式占用了大量土地,對環(huán)境的污染也是比較嚴(yán)重的。
(三)極傾斜煤層開采
這種煤礦開采方法在實際應(yīng)用的過程中,主要是通過對煤區(qū)的合理劃分,根據(jù)煤礦生產(chǎn)的相關(guān)要求和規(guī)范,來對采取的煤炭進行充分的采礦。而且在不同煤區(qū)中,其采礦工藝和生產(chǎn)設(shè)備的要求也就不一樣。另外,為了保障煤礦開采工作的順利進行,人們也要對煤礦生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備和安全工作進行嚴(yán)格的控制管理,使得煤礦生產(chǎn)的安全性得到進一步的提升。
二、適合我國煤礦開采的一些新技術(shù)
(一)炮采放頂煤法
這種方法大多用于煤層五米以上厚度的傾斜或者極傾斜煤層。由支柱部分和頂梁部分組成的滑移頂梁,在頂梁及前梁的彈簧上必須要有前梁和后梁經(jīng)過,或是同導(dǎo)向槽相連接的,并且還有兩個到五個數(shù)量不等的液壓單體柱作為支架支柱??梢栽诤罅旱奈捕税仓梦擦?,在前梁額前端安置挑梁,這樣支架在比例上就相對較安全可靠,結(jié)構(gòu)也比較簡單,質(zhì)量也較輕,自己可以移動,在拆卸和安置上也較為方便的,且成本比較低,適應(yīng)性比較強。
(二)偽傾斜的柔性掩護支架采煤法
采煤法工作面區(qū)段的高度關(guān)鍵取決于煤層傾角的大小,偽傾角的柔性掩護支架的采煤方法能夠變緩工作面的傾角,加之其工作面偏長一點,因此其長壁采煤法巷道部署和生產(chǎn)系統(tǒng)及掘進的效率不太高的各種相關(guān)特征都是因煤層的緩斜或傾斜引起的,為了隔開工作和采空區(qū)的空間,采用該種方法在掩護支架上是極其合適,既可以創(chuàng)造良好的條件保證生產(chǎn)的安全進行,又可以將復(fù)雜的頂板辦理工作簡化,將勞動的強度有所減弱,使工作面上的煤炭得以自溜。
(三)小階段爆破落煤米煤法
把區(qū)段內(nèi)的煤體分成多個小的區(qū)段而進行的無設(shè)備、無支護、無人員的工作場面,該方法即為小階段的爆破落煤的采煤法。此方法要求煤層的厚度應(yīng)該 3.5到 7.5米,煤層的開采傾斜角必須大于400,且頂?shù)装宀蝗菀谆涞倪@種不規(guī)則的煤層,比如低瓦斯的礦井。此種方法的最大特點就是有極好的安全性,工效比較高,回采的工藝也相對較簡單。然而通風(fēng)的系統(tǒng)相對較復(fù)雜,回采率普遍偏低,在風(fēng)流的分配上也存在極大的困難。
(四)刨煤機采煤方法
運用刨煤機采煤方法能夠在很大程度上提高煤炭的生產(chǎn)效率,該方法也是對中等級煤層的開采方法初次的成功技術(shù)典范,其每刀截面的深度依照煤層的硬度能夠達到二百五十毫米,其智能的驅(qū)動系統(tǒng)也是現(xiàn)階段在工作面上輸送機和刨煤機應(yīng)用最普遍的系統(tǒng),加之支架控制系統(tǒng)可靠地配合,就使采煤的工作面順利實現(xiàn)了全部自動化。刨煤機相對于滾筒采煤機來說,其操作比較簡單。滾筒的采煤機需要專門的人員依據(jù)可彎曲的鎧裝輸送機平面來找平。對于刨煤機來說,只需要通過無極繩來牽引機體就可以,此外還能夠在可彎曲的鎧裝工作面的輸送機上來焊接導(dǎo)軌,在割煤工作中就能夠在工作面沿著導(dǎo)軌進行滑行。
總而言之,煤礦采礦業(yè)發(fā)展的主題一定永遠都會圍繞采煤方法的不斷完善以及采煤技術(shù)的不斷進步,主要因為其既對煤礦開采各環(huán)節(jié)的變革有一定促進作用,還可以使煤礦的效率和產(chǎn)量得到提高,也可以實現(xiàn)技術(shù)的安全和可靠性。
結(jié)束語
煤礦采礦業(yè)發(fā)展的主題一定永遠都會圍繞采煤方法的不斷完善以及采煤技術(shù)的不斷進步,主要因為其既對煤礦開采各環(huán)節(jié)的變革有一定促進作用,還可以使煤礦的效率和產(chǎn)量得到提高,還可以實現(xiàn)技術(shù)的安全和可靠性。不同的地質(zhì)條件的礦山所采取的采礦方法也各不相同 ,而不同的采礦方法 ,其采礦工藝流程、采礦機械設(shè)備、采區(qū)巷道布置和開采順序也不同 ,因此 ,采礦企業(yè)必須緊密結(jié)合實際情況選擇合適的采礦方法 ,以此提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
中圖分類號:TD163 文章編號:1009-2374(2015)30-0131-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.068
煤礦行業(yè)生產(chǎn)中,開采技術(shù)是尤為重要的,一個好的開采技術(shù)不僅可以提高企業(yè)的工作效率,還能夠大大增加企業(yè)的經(jīng)濟效益,因此,隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展以及國內(nèi)各企業(yè)對煤炭資源利用率的不斷提高,煤礦開采技術(shù)也不斷進行著改革,以便能夠更好地適應(yīng)國家發(fā)展的需求。
1 采礦技術(shù)現(xiàn)狀
就煤礦資源的占有率來講,我國是世界上煤炭儲存量最多的國家。但由于我國煤礦開采技術(shù)的問題,使煤礦開采的周期較長,從而給我國煤礦開采帶來了諸多的困難。另外,在我國煤礦開采過程中,通常存在著淺層區(qū)域煤炭資源還沒有完全開采殆盡就進行深層區(qū)域的開采工作,從而給深層區(qū)域開采工作帶來困難,同時對技術(shù)上的要求也越來越高。據(jù)國內(nèi)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查資料顯示,目前國內(nèi)諸多中小型煤礦開采企業(yè)都存在著采礦技術(shù)不高的問題,因此在煤礦開采時往往會選擇一些開采難度較低的礦井區(qū)域。同時由于其采礦技術(shù)存在著制約性,因此中小型企業(yè)一般都會開采一些質(zhì)量較好、含炭量較高的煤礦,也因此在開采時會留下諸多的尾礦,從而給煤炭資源造成了巨大的浪費。
2 我國傳統(tǒng)的采礦技術(shù)及存在的問題
我國的煤礦開采技術(shù)起源較早,可謂是一項歷史悠久的技術(shù)措施。因而在煤礦開采過程中,經(jīng)長年的經(jīng)驗積累總結(jié)出了諸多可行性較高的開采技術(shù)。另外,在采礦技術(shù)應(yīng)用中,我國傳統(tǒng)的采礦技術(shù)主要分為以下四種類型,即深井采礦技術(shù)、緩傾層厚煤層采礦技術(shù)、緩傾層薄煤層采礦技術(shù)、硬頂板采礦技術(shù)。隨著我國煤礦事業(yè)的發(fā)展以及國內(nèi)人均及企業(yè)對煤礦資源的需求,傳統(tǒng)的采礦技術(shù)已經(jīng)遠遠無法滿足國內(nèi)對煤炭資源的需求量。因此,中小型煤礦企業(yè)發(fā)展就必須要引進新的采礦技術(shù),提高整體的礦井作業(yè)能力。目前,我國已經(jīng)建立了全國最大的礦井降溫技術(shù)研究基地,以便能夠很好地研究出如何在采礦中降低礦井內(nèi)的溫度,以此規(guī)避事故的發(fā)生。除此之外,對傳統(tǒng)采礦技術(shù)的改良與創(chuàng)新是我國煤礦生產(chǎn)安全的重要保障,但由于我國目前煤礦開采過程中的安全生產(chǎn)技術(shù)還較為落后,因此許多方面都達不到安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。例如:我國煤礦開采技術(shù)中的一組數(shù)據(jù)表明:我國采礦中機械化的應(yīng)用率還不足45%,僅這一方面而言,就與西方發(fā)達國家的機械化應(yīng)用程度相差甚遠。另外,我國目前采礦技術(shù)的能力較低是普遍存在的問題,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前我國仍有近200萬的煤礦施工人員在采礦中采取的是半自動化的方式,這就大大降低了我國整體的煤礦開采效率及能力。我國當(dāng)前開采工作中專業(yè)性的技術(shù)安全人員十分緊缺,在許多煤礦企業(yè)開采工作中都沒有專人進行技術(shù)監(jiān)督和管理,以至于造成了諸多的施工安全隱患,為煤礦開采及施工人中帶來諸多不必要的損失。
3 采礦的新技術(shù)與方法
3.1 綠色生態(tài)采礦技術(shù)
根據(jù)目前煤礦開采的相關(guān)資料顯示,我國煤礦開采作業(yè)中的污染問題十分嚴(yán)重。引起這一污染問題的主要根源在于在煤礦開采過程中對土地資源的生態(tài)環(huán)境的破壞造成的。一般而言,煤礦開采均是在深層地下進行作業(yè)的,如果開采不當(dāng),就會造成地表嚴(yán)重的下降以及對地下水質(zhì)的污染。同時,在煤礦開采過程中所釋放出的有毒氣體和粉塵等,對空氣質(zhì)量的污染十分嚴(yán)重。因此,針對煤礦開采中對生態(tài)環(huán)境的污染及影響,煤礦企業(yè)及相關(guān)部門結(jié)合多年的經(jīng)驗總結(jié)出了一種全新的采礦技術(shù),即綠色生態(tài)采礦技術(shù)。該技術(shù)在開采過程中首先要對煤礦生產(chǎn)進行合理科學(xué)的規(guī)劃,同時對巷道的掘進方式進行改革,以最大限度降低巷道的掘進量。另外,綠色生態(tài)采礦技術(shù)實施前,要對礦井內(nèi)自然區(qū)域進行合理的劃分,并對采區(qū)內(nèi)、矸石填充不出井等作業(yè)分配適合的人員,同時選擇最為適用的采礦方法。另外,在對煤礦的處理中,首先要利用分類排放的原則,采用先進的生產(chǎn)工藝最大限度降低生產(chǎn)作業(yè)中所排出的污水。同時選擇閉路循環(huán)式的水流模式,利用科學(xué)的方式將污水排出去。除此之外,對生產(chǎn)作業(yè)中所產(chǎn)生的粉塵和毒氣,可以加大對礦井下瓦斯的抽取量,以便從根本上降低毒氣的污染,提高采礦作業(yè)的效率及質(zhì)量。
3.2 大采高綜放技術(shù)
在煤礦開采中,經(jīng)常會遇到一些巖層較厚的區(qū)域,對開采工作造成了一定的困難。隨著煤礦開采技術(shù)的發(fā)展,目前許多企業(yè)采用大采高綜放技術(shù)來應(yīng)對較厚煤層的開采作業(yè)。所謂的大采高綜放技術(shù)主要指的是針對較厚的煤層采用分層次開采的一種技術(shù)措施,一般情況下,傳統(tǒng)的分層采礦技術(shù)雖然開采的區(qū)域得到了擴充,但同時該技術(shù)也存在著一定的弊端。利用傳統(tǒng)分層技術(shù)所開采出的煤炭資源量較少,尤其是在煤礦下層進行開采時,工作面由于移位的次數(shù)較多,因此對于巷道的維護產(chǎn)生了一定的影響,在煤層較厚的區(qū)域開采時,可以采用大采高綜放技術(shù)對礦井內(nèi)的積水以及剩余的煤炭資源進行處理,從而降低了煤礦開采過程中的安全隱患。
3.3 全自動刨煤機采礦技術(shù)
隨著科技的發(fā)展,一種智能化的全自動科技設(shè)備被應(yīng)用于煤礦的開采中去,并經(jīng)過了多次的驗證,取得了較好的效果。全自動采煤機是一種能夠?qū)⒚簩涌焖贀羲?、快速采煤的新技術(shù),在該技術(shù)中,采煤機的速度可高達每秒鐘三米,并且所切割的深度完全可以達到預(yù)期的指標(biāo)。另外,全自動刨煤機工作速度十分快,并且其智能化水平也較高。目前,隨著煤礦企業(yè)對全自動刨煤機的不斷創(chuàng)新與研發(fā),使其在原有基礎(chǔ)之上增設(shè)了對通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)的全面支持,從而真正實現(xiàn)了整體系統(tǒng)的自動化功能。另外,該種技術(shù)的應(yīng)用大大降低了人力資源的使用量,并且大大提升了工作效率。除此之外,隨著人們對煤炭資源的需求量以及國家發(fā)展的需求,煤礦企業(yè)開采中逐漸由中小型煤礦開采轉(zhuǎn)向大型煤礦的開采,在大型煤礦開采中,通常煤層對地表面的沖擊力度更大,從而造成了開采作業(yè)的困難,而全自動刨煤機則可以完全解決這一問題。全自動刨煤機以其快速的刨煤速度解決了大型煤礦開采難的問題,保證了開采效率及質(zhì)量。
3.4 小范圍爆破式落煤采礦技術(shù)
所謂的小范圍爆破式落煤采礦技術(shù)主要指的是將煤礦采取化整為零的方式進行區(qū)域性的爆破和開采。一般情況下,小范圍爆破式落煤采礦技術(shù)對技術(shù)的要求是較高的。該種技術(shù)在作業(yè)中無需任何支護設(shè)備及工作人員操作,且沒有任何的設(shè)備支持。也就是說,在該技術(shù)采煤過程中,設(shè)備的通風(fēng)要求是決定該項技術(shù)能否順利實施的關(guān)鍵。另外,一旦采用該技術(shù)爆破成功后,就會產(chǎn)生較多的污水,如果這些污水無法及時排出去,就會嚴(yán)重影響開采工作的有序進行,因此在使用該技術(shù)進行采礦時應(yīng)保證排水系統(tǒng)的順暢。除此之外,小范圍爆破式落煤技術(shù)在使用中安全性較高,且所需投入的成本較低,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力。但同時,該技術(shù)在開采過程中對煤炭的回收率較低,造成了企業(yè)諸多的資源浪費,因此,該技術(shù)只適用于較薄的煤層開采工作。
4 結(jié)語
綜上所述可知,掌握好煤礦的開采技術(shù)及方法對提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率以及保證煤礦生產(chǎn)施工人員的安全有著至關(guān)重要的作用。因此,在煤礦開采中要不斷創(chuàng)新出新的采礦技術(shù),以滿足國家及企業(yè)發(fā)展的需要。
參考文獻
[1] 范文龍.煤礦采礦新技術(shù)與開采方法的研究[J].地球,2013,(12).
1 提高我國煤礦開采技術(shù)與水平的重要性
在我國社會經(jīng)濟發(fā)展與地方煤礦發(fā)展的時代背景下,為滿足社會煤礦需求,應(yīng)推動我國煤礦開采技術(shù)變革,以研究符合我國國情的煤礦開采技術(shù)及提高煤礦開采設(shè)備為核心,提高我國煤礦開采技術(shù)水平。從當(dāng)前看來,我國煤礦開采技術(shù)與設(shè)備相對國際水平仍存在著一定差距,且設(shè)備運行功率較低、生產(chǎn)能力較小,設(shè)備運行的可靠性及穩(wěn)定性不足,缺乏先進的自動化監(jiān)測與控制功能的高科技設(shè)備。從總體來看,我國煤礦開采掘進設(shè)備在種類上較為單一,掘錨平行作業(yè)設(shè)備研制水平較為落后,嚴(yán)重影響著煤礦掘進速度。煤礦開采技術(shù)與水平不足,導(dǎo)致煤礦開采成本較高,安全事故頻繁,提高我國煤礦開采技術(shù)與水平,是實現(xiàn)我國煤礦開采綜合效益的重要措施。
2 煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用
在煤礦開采過程中,應(yīng)根據(jù)煤礦實際情況,選擇合適的煤礦開采方法與技術(shù),從而保證煤礦開采活動的安全性與經(jīng)濟性。本文重點對煤礦開采方法與技術(shù)進行研究。
2.1 煤礦開采的具體方法
2.1.1 滑移支架放頂煤開采法
滑移頂梁主要是由支柱與頂梁構(gòu)成,應(yīng)用導(dǎo)向槽或彈簧鋼將前梁與后梁連接,支架支柱采取液壓單體柱形式,在前梁前端處設(shè)置有挑梁或探梁,設(shè)置尾梁于后梁尾端?;祈斄褐Ъ芙Y(jié)構(gòu)簡單,制造成本較低,安全可靠,環(huán)境適用性較強,在中小煤礦開采活動中常會應(yīng)用到這種采礦方法。一般情況下,應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法進行煤礦開采,其煤層厚度應(yīng)控制在5m以上,工作面長度一般設(shè)計在60m-80m范圍內(nèi),最大工作面長度可以超過105m,滑移支架高度一般設(shè)計在5m-10m范圍內(nèi)。在煤礦開采中應(yīng)用滑移支架放頂煤開采法,其工作面支架撐力與工作阻力較低,支架穩(wěn)定性較差。
2.1.2 二型鋼梁放頂煤開采法
在煤礦開采中采取二型鋼梁放頂煤開采法,其采煤放煤與采樣分別進行。二型鋼梁放頂煤開采法應(yīng)用單體液壓支柱與二型鋼梁對煤棚進行支護,其最高控頂距離為3.4m,最低控頂距離為2.4m。采取放炮落煤方式時,應(yīng)設(shè)置雙排眼。在放炮后應(yīng)及時進行主梁移動,發(fā)揮主梁支護作用。二型鋼梁放頂煤開采法在煤層賦存條件變化較大的中型、小型煤礦中應(yīng)用較為廣泛,放頂煤采取分段作業(yè)形式。
2.1.3 偽傾斜柔性掩護支架采煤法
在煤礦開采中應(yīng)用偽傾斜柔性掩護支架采煤法,可以通過掩護支架將采煤空間與采空區(qū)進行隔離,將頂板管理工作進行簡化,從而為煤礦開采提供安全生產(chǎn)條件。偽傾斜柔性掩護支架采煤法在開采厚度為2m-6m之間的煤層、煤層厚度變化不大且埋深穩(wěn)定的情況下較為適用,在工作面較長,從面煤層傾斜的情況下,其掘進效率較低。
2.1.4 階段爆破落煤采煤法
階段爆破落煤采煤法在傾角大于400,煤層厚度在3.5m-7.5m范圍內(nèi)煤層開采中十分適用,其安全性較好,回采工藝十分簡單,且采礦工作效率較高。然而階段爆破落煤采煤法的應(yīng)用,要求煤層底板與頂板瓦斯含量較低,且通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置較為復(fù)雜。
2.2 不同煤層的煤礦開采技術(shù)
2.2.1 急傾斜煤層開采技術(shù)
急傾斜煤層厚度變化較大,構(gòu)造較為復(fù)雜,且存在著較多斷層與褶曲,這種煤層開采較為困難,且采煤工作面生產(chǎn)能力較小。急傾斜煤層開采礦井多屬于中型礦井與小型礦井。因急傾角煤層傾角一般較之巖石安息角要大,在工作面采下的煤可以自動進行下滑,從而方便了工作面裝運工作,然而在矸石與煤下滑過程中容易對支架穩(wěn)定性造成影響。此外,急傾斜煤層為節(jié)理發(fā)育,其周期來壓并不明顯,容易出現(xiàn)無征兆垮落,引起頂板事故。針對急傾斜煤層,其開采技術(shù)主要如下:第一,進行采區(qū)劃分,盡量擴大采區(qū)尺寸。在采區(qū)劃分時,通過擴大采區(qū)尺寸增加采區(qū)煤炭儲量。采區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮其生產(chǎn)設(shè)備性能及回采工藝要求,盡量加大采區(qū)走向長度;第二,優(yōu)化回采工藝。當(dāng)前,在急傾斜煤層開采中多采取炮采工藝與風(fēng)鎬落煤工藝,這種生產(chǎn)工藝其人工勞動強度較大,安全隱患較多。進行回采工藝優(yōu)化,應(yīng)提高機械化程度,如提高局部機械化或全局機械化。局部機械化指的是從煤礦開采的支護方式、落煤方式與運輸方式等多個方面采取改進措施,提高其機械化程度。通過完善急傾斜煤層開采系統(tǒng),優(yōu)化回采工藝,可以有效提高煤礦生產(chǎn)效率。
2.2.2 無保護層突出煤層開采技術(shù)
無保護層突出煤層開采屬于我國煤炭資源開采的重要形式,因其煤礦開采過程中缺乏保護層,導(dǎo)致其煤礦開采難度及危險性大幅增加。在無保護層突出煤層開采中如開采技術(shù)不合理,則極為容易引起煤礦開采的安全事故。根據(jù)無保護層突出煤層賦存狀況,合理選擇瓦斯泄放是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。當(dāng)前我國無保護層突出煤層開采主要采取的是長壁體系采煤技術(shù),并獲得較好效果,除此之外,柱式體系采煤技術(shù)在無保護層突出煤層開采中應(yīng)用也較為廣泛。柱式體系采煤技術(shù)一般分為房式采煤技術(shù)與房柱式采煤技術(shù)。
2.3 煤礦開采新技術(shù)
2.3.1 深礦井開采技術(shù)
在進行深礦井開采過程中,主要采取的技術(shù)包括煤層開采礦壓控制、井巷布置、沖擊地壓防治、瓦斯治理、深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置等。為提高深礦井開采效率,還應(yīng)加強深礦井生產(chǎn)的的相關(guān)配套技術(shù)研究,研究深礦井圍巖狀態(tài)與應(yīng)力場分布規(guī)律,研究深井作業(yè)工作環(huán)境變化狀況等,建立深井沖擊低壓防治系統(tǒng)與監(jiān)測監(jiān)控技術(shù),加強研制深井瓦斯治理與深井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備。
2.3.2 煤礦“三下”開采技術(shù)
煤礦“三下”開采技術(shù)的應(yīng)用,主要研究煤礦開采覆巖層運動與地表沉陷規(guī)律等,提高數(shù)值模擬計算與相似材料模擬研究,通過加大研究力度,找出滿足建筑物、地表、地下水資源保護需要的施工技術(shù),提高沉降監(jiān)控技術(shù)水平。具體來看,煤礦“三下”開采技術(shù)主要包括以下幾項內(nèi)容:采空區(qū)填充技術(shù)、村莊保護開采技術(shù)、礦井水資源處理技術(shù)等。
2.3.2 煤炭地下氣化技術(shù)
煤炭地下氣化技術(shù)屬于一種特殊的采煤技術(shù),應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù),將處于地下的煤炭進行有效控制燃燒,能夠通過對煤的熱化學(xué)作用形成可燃?xì)怏w。應(yīng)用煤炭地下氣化技術(shù),其綜合優(yōu)勢較為突出,具有著投資少、安全性高、工期短、見效快、效率高,成本低、效益優(yōu)良等優(yōu)勢,在地質(zhì)條件復(fù)雜、劣質(zhì)煤比例高等礦區(qū)中十分適用。
我國礦區(qū)地形復(fù)雜,中小型煤礦較多,其開采技術(shù)及開采裝備條件較差,綜合生產(chǎn)效率較低,在煤礦開采中,應(yīng)根據(jù)煤礦實際情況,合理選擇煤礦開采方法與技術(shù)。推動煤礦開采大型化、集中化、自動化是當(dāng)前煤礦開采的主要方向,提高煤礦開采方法與技術(shù)實際應(yīng)用水平,是推動我國煤礦行業(yè)發(fā)展的必然途徑。
3 結(jié)語
煤炭屬于我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能源,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對煤炭能源的需求量不斷增加。為滿足煤炭能源需求,提出對煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用分析。本文在分析提高煤礦開采方法與技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上,從煤礦開采的具體方法、不同煤層的煤礦開采技術(shù)、煤礦開采新技術(shù)三個方面,對煤礦開采方法與技術(shù)的應(yīng)用進行了探討。綜合提高煤礦開采方法與技術(shù)水平,是實現(xiàn)我國煤礦行業(yè)快速發(fā)展的重要途徑,在實現(xiàn)煤礦開采綜合效益等方面有著重要現(xiàn)實意義。
【參考文獻】
[1]李丹萍.我國多種復(fù)雜煤礦開采方法與技術(shù)[J].山東煤炭科技,2011(6):118-120.
[2]周遠生.試論煤礦開采方法與技術(shù)應(yīng)用[J].價值工程,2012,31(23):98-99.
中圖分類號:TD823.49 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(a)-0048-01
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,煤礦需求量的不斷增大,促使煤礦采礦技術(shù)與開采方法也在不斷革新,應(yīng)用新型的煤礦采礦技術(shù)與開采方法能夠提高煤礦產(chǎn)量、保證煤礦開采安全、增加煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益,從而進一步促進我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。因此,筆者結(jié)合自身實踐經(jīng)驗對煤礦采礦新技術(shù)與開采方法進行分析與探討,顯得非常有必要。
1 煤礦采礦新技術(shù)
1.1 炮采放頂煤采煤技術(shù)
1.1.1 滑移支架放頂煤采煤技術(shù)
滑移支架放頂煤采煤技術(shù)是指在頂梁和前梁處設(shè)置彈簧鋼或溝槽,在支架處布置大約3個左右的液體單體柱,而后利用銷軸相連接。另外,還應(yīng)在前梁處安裝挑梁,在后梁處安裝尾梁。采取這種安裝方式具有能夠自由移動、隨意拆裝、性價比高、對使用環(huán)境要求低等優(yōu)點,因而,被頻繁應(yīng)用在煤礦采礦中。采用滑移支架放頂煤采煤技術(shù)能夠獲取較高的煤層高度,但是也存在支架支撐力不足、穩(wěn)固性相對較低的缺點。
1.1.2 二型鋼梁放頂煤開采技術(shù)
二型鋼梁放頂煤開采技術(shù)主要是指在頂煤層架設(shè)二型鋼柱和液壓單體柱進行支護,且采煤與放頂不應(yīng)作為一個整體部分進行,而是分成兩個部分進行,而后采用人工爆破的方式進行采煤。二型鋼梁放頂煤開采技術(shù)一般主要用于煤層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地區(qū),該開采技術(shù)具有對設(shè)備要求低的優(yōu)點,但是也存在操作復(fù)雜、對操作人員能力要求較高的缺點。
1.2 小階段爆破落煤采煤技術(shù)
小階段爆破落煤采煤技術(shù)的工作原理是將需要爆破的煤層細(xì)分為多個小段,而后將炸藥、雷管按照煤層劃分的段落仔細(xì)放置,最后在確保爆破現(xiàn)場沒有多余物體時,例如采煤人員、施工設(shè)備、各種支架等,順序的進行爆破。小階段爆破落煤采煤技術(shù)通常多用于傾斜度較大的煤層,且煤層厚度約為5米,煤頂板穩(wěn)固性好,不易脫落。小階段爆破落煤采煤技術(shù)具有效率高、安全性好的優(yōu)點,但是該技術(shù)也存在技術(shù)操作要求高、煤礦回采率低的缺點。
1.3 刨煤機采煤技術(shù)
刨煤機采煤技術(shù)主要適用于開采淺中層煤礦,通常刨煤機一次戳進深度能夠達到25 cm。相較于其他采煤技術(shù),刨煤機采煤技術(shù)機械化程度更高,節(jié)省了大量的人力勞動資源,有效降低了煤礦開采成本。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,刨煤機也在不斷升級革新,逐漸向自動化、智能化方面發(fā)展。刨煤機采煤技術(shù)具有采煤效率高、節(jié)省人力勞動資源、成本費用低、安全性能高的優(yōu)點。
2 煤礦開采方法
2.1 井下采煤
在進行井下采煤時,若是煤層傾斜角度大于10°,則應(yīng)選擇水平開采的方法進行采煤。采用水平開采法進行采煤時,應(yīng)將采煤的作業(yè)面劃分為多個區(qū)域,而后順次進行開采。進行水平煤區(qū)開采時,將煤區(qū)劃分為若干個大區(qū),且煤區(qū)開采的順序是由近到遠。若是煤區(qū)煤層較多,則采煤的順序是從上到下進行開采。井下采煤能夠分為兩大類,分別是旱采和水采,具體選擇何種采煤方式應(yīng)根據(jù)煤礦井中是否具有水來決定。若是煤礦井中沒有水,則應(yīng)選擇旱采,且采煤的方法主要有柱式、壁式采煤法,具有作業(yè)效率高、施工簡單的優(yōu)點。
2.2 露天采煤
進行露天采煤時,首先應(yīng)對采場煤層構(gòu)造進行勘探,知道煤層結(jié)構(gòu)后,在進行煤層水平面劃分,而后按照由上到下的順序逐層進行開采。露天煤層開采相對簡單,利用機械設(shè)備將煤層表面的巖土層掘開露出煤層后便可進行開采。相較于井下采煤,露天采煤工作面廣闊、工作環(huán)境良好、作業(yè)安全性也比較高。露天采煤能夠利用大型機械設(shè)備,機械化程度較高,不僅大大提高了采煤效率,還有效的降低了人力勞動成本。另外,露天采煤的回采率較好,避免了煤礦開采過程中被大量浪費的現(xiàn)象。但是,露出采煤也存在一定的不足,其對采場周邊生態(tài)環(huán)境影響極大。
2.3 急傾斜煤層采煤
在進行急傾斜煤層采煤時,煤礦企業(yè)必須進行多方面的綜合考慮,例如采礦的方便性、回采是否便利等,從而對開采區(qū)域進行科學(xué)、合理的劃分,這樣有助于采礦作業(yè)的順利進行,能夠進一步加快煤礦采煤速度,提高煤礦生產(chǎn)效率。在采礦時,為了給采礦提供方便,還能夠采取加長工作面長度和增加采礦層垂直高度的措施。另外,煤礦開采過程中,還應(yīng)對巷道布置進行優(yōu)化,加大通風(fēng)設(shè)施的投入建設(shè)力度,從而為煤礦開采工作的順利、安全、高效進行奠定堅實的基礎(chǔ)。
3 結(jié)語
綜上所述,本文從炮采放頂煤采煤技術(shù),小階段爆破落煤采煤技術(shù)以及刨煤機采煤技術(shù)方面進行了分析探討,這對于加深煤礦采礦新技術(shù)認(rèn)識有著非常重要的意義;另外,又從井下采煤,露天采煤以及急傾斜煤層采煤方面進行了分析探討,這對于加深煤礦開采方法的認(rèn)識同樣有著非常重要的意義,不僅有助于提高煤礦企業(yè)的整體技術(shù)水平,提升企業(yè)的經(jīng)濟效益,還有助于進一步促進我國煤礦采礦技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
一、煤炭開采的主要方法
1、井下采煤
井下采煤的順序。對于傾角10°以上的煤層一般分水平開采,每一水平又分為若干采區(qū),先在第一水平依次開采各采區(qū)煤層,采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。開采近水平煤層時,先將煤層劃分為幾個盤區(qū),立井于井田中心到達煤層后,先采靠近井筒的盤區(qū),再采較遠的盤區(qū)。如有兩層或兩層以上煤層,先采第一水平最上面煤層,再自上而下采另外煤層,采完后向第二水平轉(zhuǎn)移。按落煤技術(shù)方法,地下采煤有機械落煤、爆破落煤和水力落煤三種,前二者稱為旱采,后者稱為水采,我國水采礦井僅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者為主。壁式采煤法工作面長,一般100~200 m,可以容納功率大,生產(chǎn)能力高的采煤機械,因而產(chǎn)量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,頂板易維護,從而減少了支護費用,主要缺點是回采率低。
2、露天采煤
移走煤層上覆的巖石及覆蓋物,使煤敞露地表而進行開采稱為露天開采,其中移去土巖的過程稱為剝離,采出煤炭的過程稱為采煤。露天采煤通常將井田劃分為若干水平分層,自上而下逐層開采,在空間上形成階梯狀。其主要生產(chǎn)環(huán)節(jié):首先用穿孔爆破并用機械將巖煤預(yù)先松動破碎,然后用采掘設(shè)備將巖煤由整體中采出,并裝入運輸設(shè)備,運往指定地點,將運輸設(shè)備中的剝離物按程序排放于堆放場;將煤炭卸在洗煤廠或其他卸礦點。
主要優(yōu)缺點:優(yōu)點為生產(chǎn)空間不受限制,可采用大型機械設(shè)備,礦山規(guī)模大,勞動效率高,生產(chǎn)成本低,建設(shè)速度快。另外,資源回采率可達90%以上,資源利用合理,而且勞動條件好,安全有保證,死亡率僅為地下采煤的1/30左右。主要缺點是占用土地多,會造成一定的環(huán)境污染,而且生產(chǎn)過程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面,對煤賦存條件要求較嚴(yán),只宜在埋藏淺,煤層厚度大的礦區(qū)采用。
3、急傾斜煤層采煤
合理劃分采區(qū),加大采區(qū)尺寸盡量加大采區(qū)尺寸,加大采區(qū)的煤炭儲量。劃分采區(qū)時,根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備及回采工藝的要求,避免人為地劃分采區(qū)邊界,適當(dāng)加大采區(qū)的走向長度,加大階段垂高。
改進巷道布置,優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。選擇巷道布置方式時,首先要滿足安全生產(chǎn)的要求,保證每個采區(qū)、回采工作面均至少有2個安全出口,實現(xiàn)工作面全負(fù)壓通風(fēng)。其次,巷道布置方式要與采煤方法一致,同回采工藝結(jié)合,充分考慮水平巷道、傾斜巷道各自的優(yōu)缺點,盡量不采用垂直巷道,提出系統(tǒng)簡單、布置合理的準(zhǔn)備、回采巷道。
二、煤礦采礦中適用的新技術(shù)
在許多地區(qū),由于煤礦生產(chǎn)能力較小,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜煤層賦存變化大,且很多為急傾斜煤層和薄煤層,給開采帶來較大的困難,研究和開發(fā)新采礦技術(shù),提高礦井的高產(chǎn)高效,更為重要。在煤礦中,單一長壁采煤方法已趨成熟,現(xiàn)主要發(fā)展的有放頂煤采煤技術(shù)、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法和小階段爆破落煤等采煤方法。
1、炮采放頂煤采煤技術(shù)(1)滑移支架放頂煤采煤法:滑移頂梁由頂梁和支柱兩個部分組成,前梁和后梁通過頂梁和前梁彈簧鋼或?qū)虿圻B接,支架的支柱為液壓單體柱,數(shù)量2-5個不等。與頂梁之間通過銷軸連接。此外,前梁前端可安裝的探梁或挑梁,后梁尾端可安裝尾梁?;祈斄褐Ъ鼙容^安全可靠,可自移,質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)簡單,便于拆卸安裝,成本低,適應(yīng)性強等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運用。采用這種采煤方法開采的煤層厚度為5m以上,主要為傾斜和急傾斜煤層。工作面長度一般為60-80m,最長達105m,采高通常為5-10m,工作面循環(huán)進度0.8m。滑移支架開采存在的主要問題:工作面支架初撐力和工作阻力偏低和穩(wěn)定性較差。(2)二型鋼梁放頂煤開采:二型鋼梁放頂煤上作面支護采用二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設(shè),工作面采用放炮落,人工破網(wǎng)放煤,采放分別進行。在煤層賦存條件變化較大或技術(shù)水平較低的地區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對棚支護,每對棚5根支柱,主粱為一梁三柱。副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm,對棚間以為600mm。最大控頂距3.4m,最小控頂距2.4m。采用放炮落煤、一般布置雙排眼。放完炮后及時移主梁。打臨時支柱。做到及時支護,爆破后人上裝煤。工作面輸送機采用可彎曲刮板箱送機和帶式輸送機。采用全部培落達處理采空區(qū),隨著移副梁放頂煤,頂板逐漸自然下沉,垮落,以完成放頂工作。放頂煤采用分段、多輪作業(yè)方式,放煤口布置在刮板輸送機斜上方0.3m-0.5m左右。以人工堵口控制放頂煤量。采取間隔多次將頂煤充分放出,放煤后要及時調(diào)整歪斜棚梁,保證支柱有力,頂幫牢固。見殲堵口必要時打支柱以加固擋殲。
2、偽傾斜柔性掩護支架采煤法:偽傾斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩,工作面較長,從面具有緩斜、傾斜煤層走向長壁采煤法巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、掘進率低的一系列的特點,此采煤法利用掩護支架把工作空間與采空區(qū)隔開,大大簡化了復(fù)雜頂板管理工作,為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件,工作面煤炭自溜,減輕勞動強度。偽傾斜柔性掩護支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。
中圖分類號:TB
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3198(2015)10-0188-02
1 礦井概況
蘇杭河煤礦位于拜城縣城西北50km,在眾維煤礦東側(cè),行政區(qū)劃屬阿克蘇地區(qū)拜城縣鐵列克鎮(zhèn)管轄。杭河煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力初期為0.45Mt/a,主要環(huán)節(jié)為0.9Mt/a,建設(shè)性質(zhì)為改擴建,屬于中型煤礦。井田東西長4km,南北寬2.2km,井田面積8.76km2。該井田位于天山南麓低山帶,地形走向北東―南西,地形復(fù)雜程度為三類,井田溝谷發(fā)育,最大河流臺勒曲克河位于井田中部,為長年流水,一般流量為5~10m3/s,歷史上最大流量達20.59m3/s。該礦井為年產(chǎn)0.45Mt/a的改擴建礦井,開拓方式為平硐―暗斜井,采煤方法為采用走向長壁偽傾斜柔性掩護支架爆破落煤采煤法,于2010年4月1日開工建設(shè),基本建設(shè)已完成,2013年年初開始試生產(chǎn),但是,實際采用該采煤方法后存在很多問題。
2 礦井采用的偽傾斜柔性掩護支架爆破落煤采煤法存在的問題
該礦井2013年年初開始試生產(chǎn),使用的采煤方法為偽傾斜柔性掩護支架爆破落煤采煤法,已開采了五個工作面,投產(chǎn)時兩個工作面生產(chǎn),實際生產(chǎn)能力為0.25Mt/a。但是,實際采用該采煤方法后存在以下問題:
(1)經(jīng)現(xiàn)場實踐,該工藝推進速度慢,工人勞動強度大,工作面安全系數(shù)及作業(yè)環(huán)境較差。由于煤層厚度變化較大,工人往往在處理支架下放、支架扭斜矯正、支架懸空及鋼絲繩斷繩等過程中發(fā)生事故。
(2)該采煤工藝目前尚難實現(xiàn)機械化作業(yè),工作面勞動人員多,炸藥消耗量大,噸煤成本高,礦井工效低。
(3)工作面有效但面小,通風(fēng)條件差,工作面工作環(huán)境差,難以保留工人。工作面爆破落煤,工作面粉塵大,工人得病率高。
(4)工作面單產(chǎn)低,目前一個工作面年產(chǎn)量才0.13Mt/a。
(5)該礦井試生產(chǎn)時間已到期,因為,目前采用的偽傾斜柔性掩護支架爆破落煤采煤法不符合國家行業(yè)政策(沒有機械化開采),當(dāng)?shù)匦袠I(yè)管理部門無法驗收。
3 采煤方法的選擇
3.1 采煤方法的選擇
3.1.1 水力采煤的可行性
蘇杭河煤礦擬采用水力采煤進行開采,下面根據(jù)水力采煤的特點對蘇杭河煤礦進行可行性分析:
(1)地質(zhì)構(gòu)造:水力采煤巷道及工作面布置靈活,對地質(zhì)構(gòu)造適應(yīng)性強,特別是斷層多,傾角大及傾角變化大時更具有明顯的優(yōu)勢,水力采煤適應(yīng)煤層傾角為6°~90°,蘇杭河煤礦煤層傾角平均在62°,適合利用水力開采。
(2)煤層厚度:水力采煤對煤層厚度適應(yīng)性強,特別是煤層厚度變化大時具有較強的優(yōu)勢,蘇杭河煤礦7層煤煤層厚度最大處為6.05m,最小處為0.53m,煤層厚度變化相對較大,適合水力采煤法。
(3)頂?shù)装鍡l件:煤層頂、底板條件較好,均為中砂巖或細(xì)砂巖,允許頂板暴露面積為80m2~100m2左右,這不但有利于提高回采率,還有利于巷道的掘進與支護。因此,該頂?shù)讞l件均可滿足水采回采落煤工藝的要求。
(4)瓦斯條件:《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,突出煤層中的突出危險區(qū)、突出威脅區(qū),嚴(yán)禁采用放頂煤采煤法、水力采煤法、非正規(guī)采煤法采煤。蘇杭河煤礦上部瓦斯低為瓦斯礦井,下部為高瓦斯礦井,煤層無突出,可采用水力采煤法。
(5)煤層硬度:通過對Ⅳ7和Ⅳ13層采樣用搗碎法測定,普氏硬度系數(shù)f值為0.45~0.6,屬于軟煤層,從目前水力落煤技術(shù)水平分析,判定該煤層屬高壓水射流易破碎型,有利于水力落煤。
(6)煤泥處理:蘇杭河礦地面建有選煤廠,煤泥可直接進入選煤廠進行洗選,降低生產(chǎn)成本。
(7)水源條件:水力采煤水系統(tǒng)為閉路循環(huán),因煤炭會帶走部分水分,需要進行補水,蘇杭河煤礦緊臨臺勒曲克河,能夠滿足水采生產(chǎn)要求。
(8)礦井供電:礦井現(xiàn)有供電系統(tǒng)不能滿足供電要求,需增加供電容量。蘇杭河煤礦周邊四個大型變電站,具備礦井增容空間。
通過以上分析,蘇杭河煤礦利用水力采煤是可行的。
3.1.2 水力采煤的必要性
礦井煤層傾角平均62°,開采煤層為7層,煤層厚度最大處為6.05m,最小處為0.53m,由于煤層較薄,無法采用大傾角綜采開采;礦井現(xiàn)采用柔性掩護支架采煤法,該采煤法單面產(chǎn)量較低,對煤層厚度變化適應(yīng)性差,如煤層厚度變化,會造成回采率降低,生產(chǎn)能力下降;從安全方面,護架下放時容易發(fā)生事故。通過以上分析,礦井采用水力采煤方法是必要的。
3.1.3 水力采煤方法的選擇
水力采煤方法按回采工作面推進方向的不同,主要分為傾斜漏斗式采煤法和走向小階段式采煤法。傾斜漏斗式采煤法又分為單面漏斗式和雙面漏斗式采煤法,它一般沿煤層傾向方向布置回采工作面,因此,它適用于對緩傾斜煤層的開采。走向小階段式采煤法一般沿煤層走向方向布置回采工作面,因此,它適合于對傾斜和急傾斜煤層的開采。由于蘇杭河煤礦煤層傾角大,屬于傾斜煤層,綜合考慮煤層地質(zhì)條件、通風(fēng)等情況,確定采用小階段式采煤法。
3.2 水采工作面參數(shù)
3.2.1 采垛參數(shù)
(1)采垛的長度L:水射流沖采距離主要受水槍有效射程、頂板允許暴露面積和水采生產(chǎn)能力所決定。因此,結(jié)合該礦開拓實際情況,確定采垛的長度(沿煤層傾向,即兩回采順槽之間煤柱長度)L=15m為宜。
(2)采垛的移槍步距X:該礦煤層采垛的移槍步距不能過小,應(yīng)大于采垛上側(cè)采空區(qū)可能竄矸的距離,根據(jù)計算和實際生產(chǎn)經(jīng)驗,確定移槍步距X=8m。
(3)采垛的最終沖采角θ。
由于該礦煤層傾角較小,采用小階段式采煤法。沖采角主要是以保證采垛內(nèi)的煤水能夠外運為前提來確定。因此,根據(jù)水采礦井采用小階段式采煤法的經(jīng)驗,沖采角θ=50~60°。
3.2.2 回采順序
(1)采垛落煤順序:采用閉式落煤順序。
(2)回采順序:水采首采區(qū)為上山開采,煤分區(qū)段由上至下進行回采,每一區(qū)段按煤層上下順序進行回采。每一層煤每區(qū)段劃分為三個小階段進行交替回采,工作面沿回采順槽逐垛進行后退式回采,5層煤回采順序也是按區(qū)段由上至下進行回采。
3.2.3 水采工作面推進度
為了便于管理,每班退槍2次,開槍時間為4~6小時,工作制度為3班生產(chǎn),日采垛個數(shù)6個,日退尺為48m。
3.2.4 工作面生產(chǎn)能力
經(jīng)計算,回采工作面年產(chǎn)量Q=52萬t,各煤層交替回采,按煤層平均厚度計算,生產(chǎn)能力能夠滿足45萬t/a的要求。
4 結(jié)論
該礦井目前能使用的采煤方法只要兩種:水力采煤與目前使用的柔性掩護支架采煤法進行技術(shù)比較。水力采煤有以下突出優(yōu)點:
(1)采用高壓水射流落煤,在工作面無帶電設(shè)備,不會發(fā)生電氣設(shè)備引發(fā)的事故。
(2)人在有加強支護的巷道內(nèi)距工作面30米外視屏控制作業(yè),不進入無支護的采場落煤作業(yè)區(qū)域,能保證人員不受頂板冒落危害,保證人員安全。
一、急傾斜煤層開采的主要特點
1.急傾斜煤層的構(gòu)造復(fù)雜,斷層和褶曲多,煤層厚度變化較大,開采煤層的賦存條件普遍較差、儲量少、開采困難、采煤工作面生產(chǎn)能力小。因此,開采急傾斜煤層的礦井多數(shù)是中、小型礦井。
2.急傾斜煤層的傾角大于巖石安息角,采煤工作面采下的煤能自動下滑,從而簡化了工作面的裝運工作,但下滑的煤和矸石容易沖倒支架,砸傷人員,急傾斜煤層和圍巖的節(jié)理發(fā)育,初次來壓和周期來壓與不明顯,易發(fā)生無預(yù)兆的大面積突然冒頂垮落,造成頂板事故,給生產(chǎn)帶來一些不安全因素。因此,生產(chǎn)的不安全因素多,安全性差。
3.急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小,而沿傾斜作用的分力大,煤層開采后,煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動垮落,支架穩(wěn)定性差,易發(fā)生扭曲與傾倒。因而工作面支護工作的難度大。
二、急傾斜煤層開采技術(shù)存在的問題
總的來說,目前我國急傾斜煤層開采方法中不同程度地存在很多問題,這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.煤炭損失率高。主要存在于那些采落的煤炭與采空區(qū)冒落矸石無隔離設(shè)施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、倉儲式等。這些采煤方法的煤炭損失率有的高達40%-50%,與此同時,生產(chǎn)的煤炭往往有較高的含矸率。煤炭損失率高,不但給煤炭自燃創(chuàng)造了條件,而且浪費資源,縮短礦井壽命。
2.巷道掘進率高。這些問題主要表現(xiàn)在斜坡式、小分段爆破和沿傾斜推進的掩護支架等采煤方法中。這些采煤法,有相當(dāng)大的一部分巷道是在支承壓力帶內(nèi)掘進和維護的,維護這些巷道的工作量很大。掘進率高,增加了巷道掘進維護的費用,影響工作面的接替,給通風(fēng)管理工作造成困難。尤其在有沖擊地壓危險的煤層中,巷道對煤體切割過多,增加了沖擊地壓的危險。
3.通風(fēng)條件差。這一問題,大部分急傾斜煤層采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、倉儲式和長孔爆破采煤法尤為嚴(yán)重。這些采煤方法中,通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜,有的采煤工作面為獨頭通風(fēng),工作面風(fēng)流中,煤塵和瓦斯的含量較高,對工人的健康和安全危害較大。
4.工人勞動強度大。這是所有急傾斜煤層采煤方法共同的缺點,由于煤層賦存條件的限制,急傾斜煤層中大部分巷道和工作面坡度大、空間小,工人在工作面落煤、支護、運料、行走均十分困難,勞動強度大。
5.開采效益差。與傾斜或近水平煤層比較,急傾斜煤層的開采不僅單產(chǎn)低、工效低,而且成本高、煤質(zhì)差,因此,這類急傾斜煤層礦井規(guī)模小、效益差。
三、急傾斜煤層采煤方法的分析
1.合理劃分采區(qū),加大采區(qū)尺寸盡量加大采區(qū)尺寸,加大采區(qū)的煤炭儲量。劃分采區(qū)時,根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備及回采工藝的要求,避免人為地劃分采區(qū)邊界,適當(dāng)加大采區(qū)的走向長度,加大階段垂高。
2.優(yōu)化回采工藝,提高生產(chǎn)效率
目前我國急傾斜煤層開采工藝相對比較落后,絕大多數(shù)礦井采用炮采工藝和風(fēng)鎬落煤工藝,工人勞動強度大,安全狀況差。優(yōu)化回采工藝最主要的就是提高回采機械化程度。要提高礦井開采的機械化程度,可以從局部機械化和全局機械化兩個方面來考慮。局部機械化指的是從支護方式、落煤方式以及運輸方式幾個方面單獨考慮改進方法,以提高礦這幾個方面的機械化程度。全局機械化是采用綜合機械化采煤方式,從破煤、裝煤、運煤以及支護四個方面來實現(xiàn)機械化。
在一定的條件下,對開采技術(shù)條件進行評價,尋求最適宜的采煤方法,并且通過對工作面開采工藝、設(shè)備及系統(tǒng)配置的分析,采取改造系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、完善工藝系統(tǒng)和開采技術(shù)等措施來有效地提高工作面單產(chǎn)。如加大采區(qū)走向長度,改進回采工藝,合理確定采煤工作面的支護方式等。在通常情況下,急傾斜煤層采區(qū)的走向長度比較小,可采儲量少,只能滿足幾個月的正常生產(chǎn),造成采面搬遷頻繁,而且需要留設(shè)大量的保護煤柱,影響資源回收率。這不僅影響礦井的正常生產(chǎn),增加無效工時,同時也造成了資源浪費,降低了工作面設(shè)備的使用效率,影響機械化程度的提高。在生產(chǎn)過程中,根據(jù)礦井地質(zhì)條件的變化,加大采區(qū)走向長度,不僅可以增加采區(qū)儲量和服務(wù)年限,減少工作面搬遷次數(shù),而且還能減少區(qū)間煤柱的損失,減少準(zhǔn)備巷道的掘進工程量,進而增大采區(qū)生產(chǎn)有效工時比率。加大采區(qū)的走向長度,還可以增加采區(qū)同時開采的工作面?zhèn)€數(shù),能提高采區(qū)的生產(chǎn)能力,有利于采區(qū)和礦井的集中生產(chǎn)。
3.改進巷道布置,優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)
選擇巷道布置方式時,首先要滿足安全生產(chǎn)的要求,保證每個采區(qū)、回采工作面均至少有2個安全出口,實現(xiàn)工作面全負(fù)壓通風(fēng)。其次,巷道布置方式要與采煤方法一致,同回采工藝結(jié)合,充分考慮水平巷道、傾斜巷道各自的優(yōu)缺點,盡量不采用垂直巷道,提出系統(tǒng)簡單、布置合理的準(zhǔn)備、回采巷道。
四、結(jié)論
我國開采急傾斜煤層的歷史悠久,由于經(jīng)濟欠發(fā)達,受科學(xué)技術(shù)、國家產(chǎn)業(yè)政策和生產(chǎn)力發(fā)展水平等的限制,大、中、小礦井并存,且中、小型煤礦特別多,因此采用的采煤方法很多。本文總結(jié)與提升急傾斜煤層的采煤方法與采場礦山壓力顯現(xiàn)的規(guī)律;并針對目前開采存在的主要技術(shù)難題,提出急傾斜煤層開采的發(fā)展方向與對策,指導(dǎo)急傾斜煤層的安全生產(chǎn)實踐,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,促進急傾斜煤層采煤方法的發(fā)展。
參考文獻:
前言
在經(jīng)濟全球化趨勢的影響下,我國的社會經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展,逐漸實現(xiàn)了由農(nóng)業(yè)社會向工業(yè)社會的轉(zhuǎn)變。而工業(yè)的發(fā)展離不開相應(yīng)的資源和能源,就我國的能源儲備分析,煤炭資源成為了社會發(fā)展的主要能源,也因此推動了采煤技術(shù)的發(fā)展。煤礦的儲備大多處于地表以下,絕大多數(shù)情況下需要進行井下開采,在這樣的環(huán)境下,我國的井下采煤技術(shù)得到了迅速發(fā)展。
1 煤礦井下采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過了長期的發(fā)展和演變,我國的煤礦井下采煤技術(shù)獲得了巨大的進步和完善,極大地提升了采煤效率,保證了采煤的安全性和可靠性,也引入了大量的先進技術(shù)和設(shè)備,其成就可以說是極其輝煌的。但是,受經(jīng)濟發(fā)展和資金、技術(shù)等因素的限制,目前我國的井下采煤技術(shù)仍存在不少缺陷和問題,需要及時進行處理和解決。
1.1 整體水平較低
我國的煤礦井下采煤技術(shù)與國外先進煤炭企業(yè)相比,整體水平偏低,主要表現(xiàn)在設(shè)備的制造、技術(shù)水平等方面,尤其在自動化和智能化機械控制和機電一體化、計算機輔助技術(shù)方面,存在著較為巨大的差距。對于中小型煤礦企業(yè)而言,資金技術(shù)的缺乏使得其使用的仍是炮采的方式,工作面較短且安全性不高,效率低下。
1.2 機械化程度低
雖然大型煤礦企業(yè)基本實現(xiàn)了勘探、開采、運輸?shù)囊惑w化,機械設(shè)備的使用率較高,但是對于中小型企業(yè)而言,在采煤、運輸?shù)确矫娴募夹g(shù)設(shè)備整體偏低,機械化程度不高,不僅影響采煤效率,而且會對工作人員的人身安全造成一定程度的威脅。
1.3 安全性不足
一方面,是由于煤礦管理人員片面注重經(jīng)濟效益而忽視了安全防護工作,導(dǎo)致井下開采過程中出現(xiàn)大量的安全隱患;另一方面,在先進安全設(shè)備的使用方面不夠重視,雖然認(rèn)識到了安全生產(chǎn)的重要性,也采取了相應(yīng)的預(yù)防措施,但是整體水平偏低,效果不夠理想。例如,在井下危機自救和避災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)方面,不夠清晰和明確;工作人員的個人防護裝備質(zhì)量低下;對于瓦斯等重大災(zāi)害的預(yù)警儀器不能滿足實際需求等。
2 煤礦井下采煤技術(shù)的特點
煤礦的開采技術(shù)可以根據(jù)煤礦儲藏的深度,分為露天開采和井下開采,而由于煤礦資源形成和發(fā)育的特性,在絕大多數(shù)情況下,都需要進行井下開采。相比于露天開采,煤礦井下采煤技術(shù)具有更加突出的特點,主要包括以下兩個方面:
2.1 技術(shù)難度高
首先,從煤礦的儲量分析,露天煤礦的儲量要遠遠低于井下煤礦,而由于井下采煤需要進行相應(yīng)的勘探、爆破、打井、運輸?shù)纫幌盗泄ぷ鳎瑫r受開采環(huán)境的限制較大,技術(shù)難度較高。其次,在對井下煤礦進行開采的過程中,需要全面分析開采地區(qū)的水文地質(zhì)和煤層分布狀況,并以此為依據(jù),制定科學(xué)合理的開采方案和標(biāo)準(zhǔn),對開采的流程進行細(xì)致分析。然后,在井下采煤過程中,容易受到各種因素的影響,威脅工作人員的人身安全,如地震、塌方、瓦斯泄露、積水、機械故障等,需要管理人員全面系統(tǒng)的進行考慮。
2.2 開采方法的選擇性
煤礦的類型不同,分布不同,井下采煤方式的選擇也有所差異,對于開采效率的影響也有著較大的差異性。從目前我國井下采煤技術(shù)的發(fā)展形式看,比較常用的是長壁開采和放頂開采。伴隨著經(jīng)驗的積累和實踐的探索,井下采煤技術(shù)也會隨之得到改進和創(chuàng)新,這就需要相應(yīng)設(shè)備和采煤方式的更新和完善,需要相關(guān)技術(shù)人員的努力。為了保證井下開采的準(zhǔn)確性,在開采前和開采過程中,需要采用定向鉆探技術(shù),對煤礦資源的分布進行明確,隨時修正開采的深度和位置,從而提高煤礦開采的效率。
3 煤礦井下采煤技術(shù)的方法選擇
在對井下采煤技術(shù)進行選擇時,必須遵循幾個基本的原則,切實保證煤礦開采的順利進行。首先,要堅持安全性原則。在對井下煤礦進行開采前,要根據(jù)相應(yīng)的法律法規(guī)以及煤礦生產(chǎn)的安全規(guī)范,對采煤方法進行選擇,切實保證采礦工作人員的人身安全。部分私人煤礦在開采時一味注重經(jīng)濟效益和開采效率,忽略了安全性原則,往往會導(dǎo)致煤井坍塌事故的發(fā)生,造成人員的傷亡。其次,要堅持經(jīng)濟性原則。煤礦企業(yè)進行煤礦開采活動的根本目的在于謀取經(jīng)濟利益,因此要堅持經(jīng)濟性原則,結(jié)合煤礦的自身特點,對井下采煤技術(shù)進行選擇,提高煤礦的會回采率。
3.1 綜采技術(shù)
所謂的綜采技術(shù),是對綜合性機械采煤技術(shù)的簡稱,指在井下采煤過程中,實現(xiàn)開采過程的系統(tǒng)化和機械化、連續(xù)化,從而提高開采效率,降低勞動力成本和勞動強度,切實保障工作人員的人身安全。綜采技術(shù)需要大量技術(shù)設(shè)備的支持,如刨煤式采煤機、刮扳輸送機、橋式轉(zhuǎn)載機、液壓支護設(shè)備等。這種方法雖然對于技術(shù)和設(shè)備的要求較高,但是由于其自身極高的工作效率和生產(chǎn)量,使得其相對成本較低,而且操作簡單,安全性強,是我國煤礦井下采煤技術(shù)的重要發(fā)展方向。不過由于其自身較大的局限性,只適用于技術(shù)條件和管理水平較高的大中型煤礦企業(yè),針對煤層儲備豐富、開采條件好的情況進行。
3.2 普通機械開采技術(shù)
也就是通常所說的普采,其與綜采技術(shù)基本相似,但是使用的采煤機械有所不同。普通機械采煤技術(shù)使用的是單一的滾筒式采煤機,雖然分為單筒和雙筒,但是與綜采的刨煤式采煤機相比,較為簡單。在目前我國的井下采煤應(yīng)用中,雙筒采煤機的應(yīng)用較為廣泛,可以實現(xiàn)單向割煤和雙向割煤兩種開采形式,其裝煤效果良好,頂板的穩(wěn)定性強。相比綜采技術(shù),雖然普采的效率略有不及,但是設(shè)備價格較低,且適用于地形較差的工作面。
3.3 炮采技術(shù)
炮采,是指使用爆破技術(shù),對煤礦資源進行開采的工藝,其基本流程包括勘探-分析-選擇爆破點-安放炸藥和雷管-爆破-裝煤-機械運煤。在使用炮采技術(shù)時,為了避免其對礦井的穩(wěn)定性造成破壞,需要采取必要的防護措施,對工作面進行支撐和強化。炮采技術(shù)具有成本低、便于管理的特點,適用于地形地質(zhì)較為復(fù)雜的情況。我國的相關(guān)政策規(guī)定,凡是環(huán)境條件惡劣,不適合進行機械開采的煤層,都可以使用炮采技術(shù)。
3.4 水力采煤技術(shù)
指使用相應(yīng)的設(shè)備,對水進行加壓處理,使用水流進行落煤和運煤。這種方法的優(yōu)點在于無視地形,工作人員不需要進入工作面,也就不需要對工作面進行支護和處理,使得采煤的流程大大簡化,生產(chǎn)的安全性也有了十足的保證。但是相對而言,開采效率低下,一般只能開采煤層儲量的60%作用,而且能源消耗較大,整體機械化程度低。在當(dāng)前的技術(shù)條件下,水利采煤技術(shù)適用于煤層厚度1~8m,傾角超過7°、頂?shù)装遢^好的軟或中硬煤層,也可以用于煤層分布不規(guī)則的情況。
4 結(jié)束語
總而言之,煤礦井下采煤技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的,發(fā)展井下采煤技術(shù),對于推動我國煤炭行業(yè)的發(fā)展有著十分重大的現(xiàn)實意義。煤礦工作人員要結(jié)合煤礦的實際情況,選擇恰當(dāng)?shù)牟擅悍椒ǎ袑嵄WC煤礦井下采煤的經(jīng)濟性和安全性。
參考文獻
[1]倪仲軍.淺談井下采煤技術(shù)的合理選擇[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011,(21):108.