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煤炭采掘技术与采掘方法探究

2019-02-28郭庆鹏

科学与财富 2019年1期

郭庆鹏

摘 要: 煤炭是社会中重要的资源,在经济发展中有着重要的位置,煤炭开采的質量以及效率对于社会发展有着重要影响。基于此,本文先是分析了煤矿采掘的原则,然后具体研究了采掘技术和采掘方法的选择。

关键词: 煤炭采掘;采掘技术;采掘方法

引言:最近几年,煤炭企业不断提高采挖产量,由于开采过程中选择不合适的方法引发诸多事故。由于不合适的采掘技术和采掘方法的时候,造成了地面出现下陷,引发了瓦斯爆炸事故以及水污染事故等,给社会带来了不良影响。因此需要对采掘技术和方法进行研究。

一、采掘原则

在进行煤炭采掘的时候,需要遵循安全性原则和实用性原则。首先煤炭企业选择采掘方法的时候需要遵循安全性原则,选择采煤方法和企业生产效率有着密切的关联,和工人人身安全紧密相关。煤矿企业作为特殊企业,在采掘过程中需要工人深入到地下进行施工作业。一旦发生事故,对人员的救援受到诸多限制,因此必须要在采掘工作中保障工人的人身安全。其次需要遵循实用性原则,在采掘工作中保障人员安全,还需要综合考虑方法和技术的实用性。需要从矿井实际情况出发,选择合适的技术和方法。

二、煤炭采掘技术

(一)机械采掘技术

首先是长臂采煤技术,这个技术需要根据煤层倾斜方向选择采煤工作面,包括前进和后退共两种推进方式,从而能透过回采面。根据煤层倾斜方向配置运输巷以及回风巷,从而构成一个运输通道,从边界向采煤区采掘煤炭。其次是放顶煤技术,针对厚煤炭层底部设置的长臂工作面,使用常规方式采掘。利用矿山压力或者是人工松动方式,对支架顶部进行推动,实现煤层破裂。这种方式针对超过六米的煤层具有施工效率的提升。在小倾斜角的煤层中使用技术也同样具有空间实现。这项技术的缺点就是煤炭资源的回收效率相对较低。

(二)综采技术

这项技术主要在采掘工作中进行应用,在装运煤、落煤以及支护等环节中进行机械操作。这一技术最早被应用在我国厚度小于六米的煤层中,这种技术的机械化程度比较高。使用这种技术对不同厚度具有诸多差异,小于1.3米厚度的煤层在开采的时候,使用滚筒式的采煤机能让安全性得到提升,能让坍塌事故得到有效的避免。对超过1.3米的煤层,这种技术的使用比较常见,通过使用液压支架形式展开。目前每日开采发掘量得到保障能够有效的提高煤炭企业收益。对于高厚度煤层,一般情况下不推荐这种技术的应用,若受到限制影响,可以使用电动牵引式的采煤机保障开掘量以及安全性能。

(三)炮采技术

从实践流程来讲,首先进行的是打眼环节以及爆破环节,在爆破环节实施之前,需要让工作面保持在平直状态中。同时为了让炸药雷管降低消耗,不需要在底煤环节以及顶煤环节做预留[1]。在爆破环节实施之前,需要对煤层的硬度和厚度进行预估,对爆破参数和顺序进行设置。其次在装运煤环节中,需要使用可以弯曲的运输机运输,运输环节需要使用悬臂支架做好掩护工作。在支护回柱环节上,需要使用集中的支护方式,多使用单体液压的支柱。支柱类型包含着单支柱类、双支柱类以及密集柱类。

三、煤炭采掘方法

选择采掘方法需要根据安全性、经济性以及高回采性的原则进行确定,保障安全的同时,使用采取条开采、房柱开采以及分层开采多种方式进行采掘。

(一)条带采掘方法

使用条带开采方式主要是根据煤层开采的状态对条带进行划分,根据开采一条同时预留一条的方式展开。这种采掘方法和房柱采掘方法比较相似,都是根据煤层实施状态开采作为原则,剩余部分根据煤柱方式将上层岩层支撑起来,从而能够保障安全性。条带开采方法在安全保障上的效果更好,同时从资源浪费的角度来讲,这种方法并不具备优势,这种方法更加适合在地下煤炭的局部开采中进行。

(二)房柱采掘方法

房柱式的采掘方法是柱式采煤方法中的一种,在采掘煤炭的过程中,在煤的房间中将各种各样的煤柱预留出来,发挥出支撑顶板的作用。在采掘结束之后能够按照计划进行煤回收工作[2]。房柱式采掘方法能将开采区域地面保护起来,相比于条带采掘方法,使用房柱式采掘方法可能会造成地面出现较小的位移,但是位移时间较为延缓。例如:在地面存在较多建筑的项目中,更适合使用房柱式采掘方法,这种方法的精准程度更高,能实现强度更高的采煤,这种方法的缺点在于损失量过于大。

(三)分层采掘方法

这种方法包含两种方式,一种是水平分层的采掘方法,另一种是倾斜分层的采掘方法。需要从业人员能依照煤矿情况展开处理,使用分层采掘的方法进行煤炭的采掘。首先顺着水平方向或者是倾斜方向,将厚煤层划分成若干层,根据顺序流程进行开采。在每层内部,布置回采工作面和分层巷道,顺着工作面展开施工。这种方法通过分层的方式让煤矿能在破坏状态下实现相对平衡,能实现保护地面建筑以及地下水。因此,这种方法更加适合一些厚松散层中较浅的部分,以及厚度较小的区域开采。

(四)清洁采掘方法

在煤矿中包含着煤层气,也就是瓦斯,瓦斯作为有害气体,极其不稳定。在空气中达到一定程度必然会引发爆炸事故,瓦斯爆炸的危害极大,必然会造成人员伤亡。清洁采掘方法也就是在开采之前,使用机械工具将瓦斯气体全部排出去。在采掘的过程中并不能避免粉尘的出现,这类粉尘主要是由煤粉构成,煤粉很容易就造成粉尘爆炸。在采掘方法中需要使用机械工具进行切割和钻探,使用高压喷淋装置同时展开作业。在喷淋水之后,煤粉将会随着喷淋水排放到排水管道中。同时需要保证排放的污水能够满足排放标准,需要对排放的污水进行沉降处理。

结论:综上所述,在煤炭采掘的时候需要遵循安全性原则和实用性原则,煤炭采掘技术主要包括机械采掘技术、综采技术以及炮采技术,煤炭采掘方法主要包括条带采掘方法、房柱采掘方法、分层采掘方法以及清洁采掘方法,需要从煤炭层实际情况选择合适的方法和技术。

参考文献

[1]赵延祥.基于复杂采掘背景下煤炭开采技术分析[J].山东工业技术,2018(21):84.

[2]高炎光.煤炭资源开采技术在复杂采掘地质条件下的分析[J].内蒙古煤炭经济,2016(24):47+49.