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井下采煤技术与采煤工艺的选择应用

2012-12-30樊心磊

中国新技术新产品 2012年10期
关键词:机械化高产顶板

樊心磊

(云南云维集团有限公司,云南 沾益 655500)

随着我国经济技术的不断发展,我国煤矿产业也已经从落后的回采工艺发展到了普通的机械化水准,然后进一步的演变成了现在全新综合性较强的井下采煤的机械化,这样一来大大提高了井下采煤的技术水平。开发煤矿要高可靠性高效高产的开采矿井、利用高效的集约型的生产加工技术,努力建设生产高度集中的煤矿,从而提高以生产的集中化和工作面的单产为核心的采煤的工艺和其装备,提高它的应用水平和扩大它的应用范围,进而提高我国采煤机械化的水平。

1 我国的采煤技术的发展现状

我国的煤炭资源位居世界的首位,是煤炭资源最为丰富的国家之一,而且我国煤的种类齐全,这些就为我国快速的发展煤炭事业奠定了可靠的基础和提供了必要的条件。自从新中国成立之后,我国的煤炭业得到了快速的发展,逐步的对落后的回采工艺进行了革新,之后又逐步的研制并推行了综合的机械化和普通的机械化的采煤的工艺和设备,因此采煤的机械化取得了较大的进步。20世纪80年代开始,我国采煤的机械化已经进入到了全新的发展阶段,运用并推广了连采的技术和设备;而普通化的机械设备也进行了较为全面的更新换代,主要采用了封底式的刮板输送机器、双速、无链牵引的双滚筒的采煤机和侧卸等新型的工艺和设备;综合的机械化采煤则面向了程序化、电牵引和大功率的方向发展,至此煤矿业的生产和发展水平得到了大幅度的提高。

2 在不同的硬度的条件下所运用的采煤技术

2.1 硬顶板的控制技术。研究地压小、埋深浅的硬厚的顶板的控制技术,我们主要是通过岩层的定向的水力的倾斜深孔的爆破和压裂等对硬顶板进行处理的技术,从而使得直接能够随时的开采随时冒,提高了煤的回收利用率,并且基本顶能够按照一定的步距进行垮落,这样就既有利于顶部煤的破碎,又能够很好的保证工作面安全的生产。

2.2 硬厚顶煤的控制技术。研究支撑的压力小、开发的埋深浅的硬厚顶煤的快速的处理技术,主要包括了顶煤深孔的预先爆破的处理技术以及高压注水裂缝的技术,使得顶煤能够随采随冒,从而提高了煤的回收率。

2.3 顶煤块度大、冒放性差的综合开采成套的设备及其配套的技术。主要研究既有利于顶板的控制和顶煤的破碎,有利于放置顶煤新型的液压支架,从而能够合理的确定出后部的输送机的能力。

2.4 在两硬的条件下放顶煤的开采进行快速的推进的技术。主要研究的是合适的综合放开采的回采工艺,提高工作面的推进度、优化工序、实现高产和高效并缩短放煤的时间。

2.5 5-5.5m宽的煤巷锚杆的支护技术。宽煤巷锚杆的支护技术的应用,有助于连续的采煤机器的运用,同时也有利于综合采煤配套的设备其重型化和大功率,从而有效的促进了工作面的高效高产。

2.6 缓倾斜薄煤层的长壁开采。主要研究的是可靠性高、功率大、体积小的薄煤层的刨煤机和采煤机;研究和开发薄煤层工作面的高效的开采技术和总体的配套技术;研制出适合刨煤机能够综合采煤的液压的支架;进一步的加强和完善支架的强度和结构、加强支架的防滑防倒,防止严重的损坏千斤顶的措施,防止顶梁的焊缝开裂以及四连杆的变形等问题的研究,从而能够更好的提高支架的可靠性能,缩小它与中厚型煤层高效高产指标之间的差距。

2.7 小煤矿技术的改造和其机械化的开采技术。实施国家关闭的小煤矿,对落后的生产设备和生产技术进行淘汰,从而提高平均的单井规模技术的改革,并开发半机械化的开采装备和开采技术以及小型煤矿的机械化,提高小煤矿的顶板和底板控制的技术水平,从而最大限度的减少底板和顶板的事故发生率。

3 对井下采煤工艺的选择应用

对于井下采煤工艺的合理选择我们必须要坚持煤炭的采出率高、经济且安全的基本原则,并且要结合管理水平、设备的供应状况以及煤层的赋存情况和开采的技术条件等几个因素,最后进行全面的分析再经过综合的技术经济的比较之后再确定。基于我国的基本国情和煤田地质的复杂性,那么决定我国的煤矿技术的装备就是多层次的,而且在今后的一段时期内也必将是多种采煤工艺和方式并存的。

3.1 适用于采用综合采煤工艺的条件

综合采煤的工艺具有低耗、高效、安全、高产以及劳动强度小、劳动条件好的优点。但是综采的设备价格比较昂贵,综合采煤工艺生产的优势其发挥有赖于全矿井的良好的生产系统,较高的管理和操作水平以及较好的煤层的赋存的条件。据我国的综合采煤的生产的经验以及目前技术水平来看,综合采煤的工艺适用在以下的条件:煤层的倾角在55度以下,构造比较简单、煤层的赋存比较稳定和顶、底的条件比较好的情况下。

3.2 适用于采用普通采煤工艺的条件

普通采煤工艺的价格比较便宜,一套采煤的设备只相当于一整套综合采煤设备的1/4,但其产量却可以达到综合采煤产量的1/3-1/2。而且普通型的采煤工艺对地质变化的适应能力要比综合采煤工艺的强,工作面的搬迁也比较的容易。对于小的地质构造、形状不规则以及推进距离较短的工作面,综合采煤工艺的优势难以发挥出来,但是采用普通的采煤工艺就可以取得比较好的效果。并且,普通的采煤工艺其操作的技术很容易掌握,其组织和生产也比较容易。因此,普通采煤工艺是我国的中小型矿井业提高采煤机械化的运用重点。

3.3 适用于采用爆破采煤工艺的条件

爆破采煤工艺具有操作技术易于掌握、适用性强、生产技术的管理较为简单以及技术装备的投资少的特点,但是它的劳动条件差和单产的效率比较低。依据我国的技术改革的政策,凡是条件不适用于机械采煤的煤层,就可以采用爆破采煤的工艺方式,就目前而言,我国的爆破采煤工艺大多应用在地质构造比较复杂和急倾斜的煤层。

3.4 适用于采用连续采煤工艺的条件

连续采煤的工艺其主要的特点是安全性能好、投资少、机械化的程度高、适应性比较强、效率比较高、出煤快。但是它的煤炭资源的回收利用率比较低,而且其通风的条件又比较差,因此,仅仅高于爆破的采煤工艺。连续的采煤机房柱式的开采对煤层的地质条件要求比较高,那么它主要的使用在以下的条件:煤层的倾角不能够超过15度的薄和中厚的煤层、煤质硬或中硬、构造简单、开采的技术条件简单以及开采的深度较浅等。近水的平煤层最为合适,但是其采出煤炭的效率比较低,不适用在近距离的煤层进行群开采。依据近几年来我国连续的采煤工艺的运用的情况来看,它作为大中型的矿井辅助采煤的方法比较好。

总结

总之,采煤技术的运用以及采煤工艺的合理选择是煤矿产业生产和发展的核心所在,同时也是实现高效高产矿井进行建设的依据,煤矿产业的生产指标其优劣状况,除了有关的资源条件以外,主要决定于所采用的技术和对工艺选择的先进性、合理性和适用性。因此,采煤技术的运用以及采煤工艺的选择都应该严格坚持煤炭的高采率、高效、高产和高安全这几个最基本的原则,在煤层的地质特征和技术的经济实力相同的条件下,我们要优先的选择综合采煤的工艺,其次就为普通的采煤工艺,最后是爆破采煤和连续采煤的工艺。

[1]郝忠军.井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].内蒙古科技与经济,2007(13).

[2]肖焕春.基于煤矿井下开采技术的分析[J].城市建设理论研究,2011(32).

[3]刘梅芳.依据自然条件,改革采煤技术[J].政府法制,2005(5).

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