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综合机械化固体充填采煤技术的分析

2021-04-11张汝伟

当代化工研究 2021年14期
关键词:煤炭资源采煤机机械化

*张汝伟

(西山煤电西铭矿通风科通风三队 山西 030052)

引言

随着我国国民经济的高速发展,对煤炭资源的实际需求量较大,促使我国煤矿资源开采力度不断加强,煤矿实际开采深度呈现出逐渐的加深状态,从而导致我国煤矿资源的储备量呈现出逐渐的下降趋势。随着这种煤矿开采现象的愈加严重,提高煤矿资源的采煤方法和采煤技术,以及扩大煤矿煤炭资源的产量,是行业快速发展的有效途径。采用综合机械化采煤方法和采煤技术,不仅能提高煤矿资源开采的有效性和安全性,还能对煤矿资源进行深度的挖掘,实现煤矿行业企业经济效益的提升,推动国民经济的高速发展。

1.综合机械化采煤以及设备

(1)综合机械化采煤工作

综合机械化采煤工作包含了生产全过程,如破煤处理、装煤运输、运煤支护、掘进开采等诸多环节。实现矿井下采煤工作的机械化发展,降低实际的开采成本投入,提高煤矿资源的开采效率,将机械化设备应用到煤矿资源的开采过程中,是煤矿行业发展的重要措施,也是煤炭资源利用的重要手段。

(2)综合机械化采煤设备

在煤矿资源的实际开采过程中,采用综合机械化采煤设备,包括了采煤机、输送机等设备。刮板输送机是煤矿资源开采的主要运煤设备,其不仅具备了运煤功能,还能为采煤机械运行轨道和液压支架移动提供支点。采煤机械设备具备了多项功能,如清理工作面上浮煤、合理铺设电缆以及水管的管道。

2.综合机械化采煤技术工艺

(1)综合机械化采煤工艺

①煤矿开采成套技术工艺。在煤矿资源的实际开采过程中,利用现代化高产高效的生产技术,结合顶板控制技术,对煤矿资源开采过程中顶板上沿位置的较硬岩层进行有效处理。针对现代化的煤矿资源开采技术而言,还能更加有效的解决厚度较大的顶板煤层。利用综合机械化设备对那些硬度较高的煤层进行深入的开采和掘进。在矿井下的结构支护方面,利用先进的支护技术手段,解决宽煤巷锚杆支护技术应用中存在的问题,大大改善了综合采煤设备的整体配套规模,提高煤矿资源的开采效率。

②长壁开采技术工艺。在利用长壁式开采技术工艺开采煤矿资源时,由于薄层煤的特殊情况,在实际的开采过程中,所选择的采煤机和刨煤机都要注重其体积小、功率大、安全高的特点,并配合着先进的移动式液压支架,保证煤炭资源的实际开采效率。针对倾斜煤层中煤炭资源的开采,需要采用全厚技术,且这种煤炭资源开采技术对支护结构提出了更高要求,这就要求在煤矿资源开采过程中,加强支护结构的强度,做好相应的安全防护措施,有利于提高煤矿矿井下煤炭资源的开采效率。

③较深矿井开采工艺。在我国煤矿企业的经营发展过程中,深部矿井中煤炭资源的开采技术工艺,需要对岩层结构、自然灾害、安全措施、通风技术等诸多方面进行严格控制,且在深部矿井内开采煤炭资源,所应用到的开采技术工艺,是需要满足当前的开采环境,以及适应快速掘进技术的应用要求,实现对自然性灾害的有效化控制。

④优化巷道布置工艺。针对较为复杂的煤矿开采地质结构,做好巷道布置工作,为开采煤矿资源提供根本保证。因此,针对巷道的科学布置,需要充分结合采煤方法和采煤技术的应用需求,全面考虑专家提出的有效性评估结果,实现巷道的合理化布置,提高煤矿矿井下煤炭资源的开采效率,从而实现煤矿企业经营经济效益最大化。

(2)综合机械化采煤技术

针对煤矿资源的开采作业,需要实施全面机械化的开采操作,其整个生产过程是使用采煤机进行破煤处理和装煤运输,且在实际的煤炭运输过程中,主要是利用输送机和液压支架进行重复性的动作,并对采空区的顶板煤层进行强行的放顶处理。为了实现综合机械化采煤技术方法的实践应用,保证该项技术工艺的应用效果,需要注重在开采设计方面的优化,并结合实际情况配备专业技术人员和机械设备,综合考虑煤矿煤炭资源开采的整体条件,满足开采技术工艺在煤矿企业生产发展过程中的实际需求,进一步推动煤矿企业的可持续性经营发展。

①长壁综采技术。随着综合机械化采煤机械设备功能的不断提高,传统的机械化采煤技术工艺已经无法满足当前社会经济发展对煤矿资源的使用需求,但在实际的应用过程中发生了新的变化,长壁综合机械化采煤技术工艺的应用,在转变传统综合机械化采煤技术工艺的同时,根据设备实际的开采能力,对不同的结构进行开采。

②短臂机械化采煤技术。短臂机械化采煤技术在煤矿资源开采过程中的应用,主要适用于那些不规则煤层中煤炭资源的开采。如果实际的煤炭开采工作面较短,多采用后退式开采技术,而双滚筒采煤机在开采工作面的煤炭资源开采过程中,使用中部斜切和单向割煤的方式。同时,在这个工作面进行煤炭资源的开采,需要选择轻型化采煤设备,有利于设备的移动和安装。此外,长壁综合机械化开采技术与短壁综合机械化开采技术存在很多的相似地方,其中加大综合机械化采煤工作面的实际长度,会增加采煤机械设备的工作效率,减少因繁重开采工序带来的产量影响。

③综合机械化掘进技术。综合机械化掘进技术是利用伸缩式输送机、悬臂式掘进机、通风设备、供电系统等诸多部分组成。其中,掘进机设备的使用就是为了提高开采过程中的掘进能力和开采效率,以及充分利用掘进机来加深煤层中煤炭资源的开采深度。

④连续采煤机技术。采煤机是综合机械化采煤技术工艺应用中最为常用的开采设备。针对较大宽度的煤层,使用连续采煤机进行煤炭资源的开采具有非常大的优势,能够将破煤、装煤、运煤进行有效联系,并在实际的煤矿煤炭资源开采过程中,利用连续采煤机实现交叉换位和锚杆钻车的相互配合,提高煤炭资源的开采效率。而且,连续采煤机在开采用于煤炭资源运输的巷道时,锚杆转车是需要在锚杆支护结构下进行施工作业,并通过交换位置的方式来实现循环效应,提高掘进效率。

3.填充采煤技术的使用要点

(1)科学的布置物质输送系统

在综合机械化固体填充采煤技术的应用过程中,需要有效的解决填充材料质量,以及开采出的煤炭资源应该如何运输。通常情况下,利用填充采煤技术进行煤炭资源的开采,能够有效的节约经济成本,提高煤炭资源的开采效率。而在这个过程中,针对填充材料材质的选择,多是遵循着就地选择的原则,如周围建筑垃圾等固体物质,都是可以用作填充材料的。此外,针对所选择的填充材料进行运输,多是从井上输送到井下,并在实际的开采过程中,将井下开采出的煤炭资源,输送到井上。因此,利用填充技术进行煤炭资源的开采,需要在解决好填充材料的基础上,对输送系统进行合理化的设置。

(2)合理的利用液压支架结构

在综合机械化固体填充采煤技术的实际应用过程中,需要在做好固体物质填充的同时,对开采区域进行煤炭资源的开采。因此,在实际的煤矿资源开采过程中,为了保证开采工作的安全性,需要充分借助一体化的液压支架结构来支撑顶板。这种支架结构与传统支架结构是存在较大差异性的,在实际的应用操作过程中,这种一体化的液压支架是可以主动承受住顶板的压力,保证煤炭资源开采的安全性和高效性。从液压支架结构方面进行分析,其主要是分为前顶梁和后顶梁,其中后顶梁的整体支护结构力度较强,能够为填充技术的应用提供充足的支撑能力。而前顶梁则是为煤炭资源的开采提供支撑力。这样就实现煤矿资源开采环节与填充处理能够同时的进行,保证开采效率。

(3)注重加强适应性研究分析

从目前的实际发展情况来看,借助综合机械化固体填充采煤技术进行煤炭资源的开采,需要在实际的开采过程中,做好相应的填充处理。这在某种程度上是会影响到煤炭开采的整体效率。在固体材料的填充处理过程中,经常需要花费额外费用和大量时间来夯实填充材料。在这个情况下,多是借助机械自动化控制技术来完成,推动机械自动化技术的应用发展。

此外,虽然综合机械化固体填充采煤技术的应用,能够提高实际的采煤效率,但这种技术在实际的应用中,还是存在明显的局限范围的。通常情况下,这种开采技术在煤炭资源的开采过程中,只适用于2.0m-4.0m厚度的煤层,这就要求工作人员要谨慎选择。如果想要在某些薄煤层中使用这种开采技术,是需要对液压支架、夯实设备进行深入研究,制定完善的施工计划和施工方案,保证采煤工作的有效开展。现阶段,深井开采技术的应用更加普遍,所以针对综合机械化固体填充技术的开采应用,仍需要不断的探索。

4.结语

综上所述,我国社会经济的高速增长,促使我国煤矿资源开采能力不断提升,综合机械化采煤技术和方法的应用,充分提高了煤矿开采的高效性和可靠性。再加上煤炭资源开采方法和开采技术的创新发展,是提高行业发展市场竞争力的有效途径,也是创造社会经济效益的有效措施,推动我国社会经济的可持续发展。

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