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井下采煤技术与采煤工艺的选择应用

2014-12-25林茂川

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:采煤工艺采煤技术选择

林茂川

摘要:社会的进步,时代的发展都离不开矿产的供应。在全球经济社会快速发展的时代,工业化程度越来越深入,对矿产的需求量也越来越大,我国开设矿井的数量也随之增多。以目前的煤炭资源情况来说,地表的煤层矿产基本上被开发殆尽,想要继续获得煤炭资源就需要深入地下,才能开发出更多的矿产资源。不过问题随之而来,施工安全系数会随着矿井的深入而逐渐降低,越深的矿井不安全因素越多。接下来笔者将结合自身的经验和调查走访结果,基于井下采煤技术的特点,详细叙述我国井下采煤工艺现状,与采煤工艺的选择应用。

关键词 煤炭业;采煤技术;采煤工艺;选择;应用

中图分类号:B819文献标识码: A

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

随着我国社会的发展,经济的不断进步,我国的煤炭业也在快速的发展。我国储藏的煤炭资源十分丰富,位居世界的首位,且种类多种多样,为我国煤炭业的迅猛发展奠定了最为可靠的基础,同时也提供了十分必要的条件。20世纪80年代,我国煤炭业的发展已逐步进入机械化全新发展阶段,革新了落后的回采工艺,成功研究并广泛推行了综合的机械化和普通的机械化工艺及设备,并逐步对机械化设备进行全面行的更新换代。综合的机械化采煤工艺,朝着程序化、电牵引、大功率的方向逐步前进,普通化的机械设备,逐步采用了新型的工艺设备,使用封底式的刮板输送机器、无链牵引的双滚筒的采煤机、双速、侧卸等。因此,我国煤炭业生产和发展水平都有极大的提高。

2 我国的采煤工艺与采煤技术分析

2.1综采工艺

总综采工艺,即综合机械化采煤工艺,主要是指采煤作业中全部生产工序,包括割煤、运煤、工作面支护、采空区处理,在这些过程中都是运用机械化进行连续作业的。这种机械化连续作业的采煤工艺系统,可以在很大程度上降低劳动强度,提高单产和安全性。因而,综采技术是现阶段最为先进的采煤工艺,也是目前采煤工艺的重要发展方向。

2.1.1割煤

在采煤工艺系统中,割煤工序又包括了破煤和装煤,割煤中使用的采煤机主要有两种:滚筒式采煤机、刨煤式采煤机。其中,滚筒式采煤机又包括了单滚筒采煤机与双滚筒采煤机。通常,较多采用的是可调高双滚筒采煤机,可随着采高的变化而变化,也能很好的适应煤层顶底板的起伏。滚筒采煤机,利用其螺旋叶片和滚筒旋转的抛掷作用,直接将煤装入刮板输送机。刨煤式采煤机,相比滚筒式采煤机,结构更简单,设备造价更低,且管理、检修都更容易些,具有容易实现自我控制、工作面可无人操作的优点。

2.1.2运煤

采煤机将割下来的煤炭装入刮板输送机,运出工作面,输送到巷中的桥式转载机、可伸缩带式输送机,然后再输送出综采工作面。刮板输送机的运输能力一般应略大于采煤机的生产能力,但至少必须与采煤机的生产能力相适应。

2.2普采工艺

普采工艺,即普通机械化采煤工艺,主要是指使用采煤机实现破煤、装煤作业,运煤机械化,单体支柱支护作业空间顶板。与综采工艺不同的是,普采工艺的支护工序需要通过人工进行。且小于综采工艺工作面的机械功率与能力。普采工艺需要的体力劳动较大,技术经济效果和安全程度都远远比不上综采工艺系统,但是普采工艺的适应性更强。

2.3炮采工艺

炮采工艺,就是指工作面采用爆破的方法落煤,主要包括了破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等工序。

2.3.1爆破落煤

爆破落煤,对爆破的进度要求准确无误,煤块应是均匀破碎的,没有破坏顶板,工作面煤壁是平直的,且不能崩倒支柱、崩翻输送机。选择钻研爆破参数时,要进行多方面综合考虑,分析煤层顶板稳定程度,煤层厚度,煤层硬度,裂隙等状况。近几年来,随着科学技术的发展,在爆破落煤技术上采用了毫秒爆破技术,极大的缩短了爆破时间,提高炮采工作面的单产和效率。

2.3.2装煤

炮采工艺中,爆破落下的煤,除少部分因爆破作用直接装入输送机外,大部分的煤都是进行人工装载的,极为少数的矿井使用装煤机进行装载。

3 井下采煤工艺与技术的选择应用

科学、合理选择井下采煤工艺与技术,必须要坚持采煤率高、经济效益高、安全性高的基本原则,同时要结合采煤管理水平、开采技术条件、设备的供应情况、煤层的赋存状况等各方面的有因素,进行全面、综合的分析,比较技术、经济的状况,才能做出最终决定。我国煤田地质较为复杂,因而我国煤矿技术是多层次的,且在今后很长一段时间都将是多种采煤工艺与技术并存。

3.1适用于采用综采工艺的条件

综合采煤工艺,具有典型的高效、高产、低耗、安全性高,劳动强度小,劳动条件好的特点。但是与其他工艺相比,综采工艺设备价格昂贵,其生产优势的发挥依赖于矿井自身的良好的生产系统,管理水平、操作水平高,煤层的赋存条件比较好。因此,综采工艺适用于倾角在55度以下,构造较为简单,赋存较为稳定,顶底条件更好的工作面。

3.2适用于普采工艺的条件

普通采煤工艺,具有价格便宜、产量较高,适应性强的优点。地质构造小、形状不规则、推进距离比较短的工作面,综合采煤工艺的优势无法有效发挥,反而更适合采用普通采煤工艺。普采工艺的技术操作简单、易掌握,组织和生产也很容易,因而在我国中小型矿井中常采用普采工艺。

3.3适用于采用炮采工艺的条件

爆破采煤工艺,其操作技术容易掌握,适用性强,生产技术管理比较简单,技术装备投资较少。但是炮采工艺的劳动条件较差,单产效率较低。根据我国技术改革的政策,凡是不适用于机械采用的煤层条件,就能够使用爆破技术进行采煤。现阶段,我国爆破采煤工艺大多应用于地质构造复杂、倾斜急的煤层。

3.4适用于采用连续采煤工艺的条件

连续采用工艺,具有安全性高、效率高、适应性强、投资少、机械化程度高的优点,但是经过连续采煤工艺采出的煤炭资源回收利用率低,其通风条件较差,与其他采煤工艺相比,仅高于爆破采煤工艺。连续采煤工艺,对煤层的地质条件要求较高,主要适用于煤层倾角较小,最好是不超过15度,厚度较薄或为中厚,煤质较硬或为中硬,地质构造简单,开采深度比较浅的平煤层。

4 结论

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。

参考文献

[1]刘贵喜.完善充填开采管理解放"三下"压煤[J].管理观察,2011(14).

[2]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(2).

[3]屈昀,商登涛,张贞良.中厚煤层高产高效工作面采煤工艺优化设计[J].煤矿开采,2006,11(2).

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