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時(shí)間:2023-10-08 10:03:28
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇煤礦采礦方法,它們將為您的寫(xiě)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(kāi)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(kāi)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(jì)效益為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,簡(jiǎn)單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開(kāi)采布置,生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開(kāi)采技術(shù)。發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化,進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備,提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高采煤機(jī)械化的程度和水平。
開(kāi)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(jī)能力。兩硬條件下放頂煤開(kāi)采快速推進(jìn)技術(shù),研究合適的綜放開(kāi)采回采工藝,優(yōu)化工序,縮短放煤時(shí)間,提高工作面的推進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。5~5.5m寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),通過(guò)寬煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的研究開(kāi)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(jī)的應(yīng)用,促進(jìn)工作面的高產(chǎn)高效。
1.2緩傾斜薄煤層長(zhǎng)壁開(kāi)采。主要研究開(kāi)發(fā):體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī);研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架;研究開(kāi)發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開(kāi)采技術(shù)。
1.3鍘頃斜厚煤層一次采全厚大采高長(zhǎng)壁綜采。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,加強(qiáng)支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開(kāi)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(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,就要提高開(kāi)機(jī)率,對(duì)“支架:圍巖”系統(tǒng),采運(yùn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。今后研究的重點(diǎn)是:通過(guò)電液控制閥組操縱支架和改善“支架:圍巖”系統(tǒng)控制,進(jìn)一走完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信包的自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷:采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的“油,磨屑”監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)的監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。
2、深礦井開(kāi)采技術(shù)
深礦井開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)是:煤層開(kāi)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(chǎng)及分布狀態(tài)的特征;深井作業(yè)場(chǎng)所工作環(huán)境的變化;深井巷道(特別是軟巖巷道)快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)與裝備;深井沖擊地壓防治技術(shù)與監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù);深礦井高產(chǎn)高效開(kāi)采有關(guān)配套技術(shù);深礦井開(kāi)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(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開(kāi)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(hù)的開(kāi)采技術(shù);研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì),工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開(kāi)采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉陷控制、開(kāi)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(kāi)采技術(shù)
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置,以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專(zhuān)家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實(shí)行全煤巷布置單-煤層開(kāi)采,矸石基本不運(yùn)出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時(shí)實(shí)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(yàn)的同時(shí),重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井,開(kāi)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(kāi)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(jìn)率,多開(kāi)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(xiàng)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(kāi)采,應(yīng)加緊研究。
5、采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
5.1進(jìn)一走完善采場(chǎng)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(lái)保證開(kāi)采活動(dòng)的安全、高效低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國(guó)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(jì)分析預(yù)測(cè)、數(shù)值法)和實(shí)測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開(kāi)采條件,如及傾斜、大采高、大采深采場(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機(jī)理,不斷完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)。
5.2研究堅(jiān)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(jiān)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(wèn)題,因而需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來(lái)解決這些問(wèn)題。
5.3放頂煤開(kāi)采巖層和支架?chē)鷰r相互作用機(jī)理。研究放頂煤開(kāi)采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系;運(yùn)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(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。在總結(jié)緩傾斜中厚長(zhǎng)壁工作面開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量于頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,應(yīng)進(jìn)一步在堅(jiān)硬頂板、破碎頂板、急傾斜、放頂煤工作面開(kāi)展支護(hù)質(zhì)量與頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),同時(shí)應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)技術(shù),發(fā)展智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),改進(jìn)監(jiān)測(cè)儀表,使監(jiān)測(cè)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(cè)和防治。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬研究沖擊性礦壓顯現(xiàn)發(fā)生的機(jī)理;進(jìn)一步完善沖壓性礦壓顯現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),發(fā)展遙控測(cè)量和預(yù)報(bào)技術(shù),完善沖擊性礦壓綜合防治措施的優(yōu)化選擇專(zhuān)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(jìn)行開(kāi)采的過(guò)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(huì)給整個(gè)煤礦井生產(chǎn)帶來(lái)巨大的安全隱患,輕則導(dǎo)致煤礦開(kāi)采遇到故障而無(wú)法順利開(kāi)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(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇,使得煤礦開(kāi)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(jìn)行煤礦井開(kāi)采時(shí),為了提高煤礦井的生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須選擇高度集約化的開(kāi)采技術(shù),同時(shí)不斷引進(jìn)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(kāi)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。選擇合適的采礦技術(shù)后還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)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(kāi)采作業(yè)達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。
若是開(kāi)采的煤礦具有淺埋深、硬頂板、硬煤層的特點(diǎn),則應(yīng)針對(duì)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(jī)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(kāi)采緩傾斜長(zhǎng)壁薄煤層時(shí),應(yīng)選擇可靠性高、體積小且功率大的薄煤層采煤機(jī)或刨煤機(jī),為了充分發(fā)揮采煤機(jī)的作用,還應(yīng)選擇合適的采煤機(jī)來(lái)加固采煤機(jī)的穩(wěn)定性,同時(shí)根據(jù)開(kāi)采的薄煤層和選擇的采煤機(jī)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的高效配套開(kāi)采技術(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦,就必須提高煤礦開(kāi)采的機(jī)械化程度,利用各種高產(chǎn)、高效的機(jī)械化設(shè)備達(dá)到目的,以此形成一個(gè)良好的保障系統(tǒng)。采用合適的支架設(shè)備來(lái)加固礦井圍巖的穩(wěn)定,并采用相關(guān)監(jiān)控設(shè)備對(duì)支架的位態(tài)、支護(hù)質(zhì)量、圍巖狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,而后根據(jù)監(jiān)控信息診斷采煤機(jī)和礦井的實(shí)際狀況,通過(guò)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(hù)質(zhì)量信息自動(dòng)采集系統(tǒng);乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷:采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的油、磨屑監(jiān)測(cè)和溫度、電信號(hào)監(jiān)測(cè);帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。從而為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效采礦奠定堅(jiān)實(shí)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(jì)算和相似材料模擬等,深入研究開(kāi)采上覆巖層運(yùn)動(dòng)和地表下陷規(guī)律,研究滿足地表、建筑物、地下水資源保護(hù)需要的合理的開(kāi)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(hù)的開(kāi)采技術(shù);研究近水體開(kāi)采的開(kāi)采設(shè)計(jì),工藝參數(shù)優(yōu)化和裝備,提出煤炭開(kāi)采與煤炭城市和諧統(tǒng)一的開(kāi)采沉陷控制、開(kāi)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(kāi)采技術(shù)
改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開(kāi)采布置,以實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效益最大化為目標(biāo),研究開(kāi)發(fā)煤礦地質(zhì)條件開(kāi)采巷道布置及工藝技術(shù)評(píng)價(jià)體系專(zhuān)家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)采方法、開(kāi)采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實(shí)行全煤巷布置單煤層開(kāi)采,矸石基本不運(yùn)出地面,生產(chǎn)系統(tǒng)要減化,同時(shí)實(shí)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(yàn)的同時(shí),重點(diǎn)研究高產(chǎn)高效礦井,開(kāi)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(kāi)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(jìn)率,多開(kāi)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(xiàng)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(kāi)采,應(yīng)加緊研究。
(三)采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)
1.進(jìn)一走完善采場(chǎng)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(lái)保證開(kāi)采活動(dòng)的安全、高效低成本為目標(biāo),深入總結(jié)我國(guó)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(jì)分析預(yù)測(cè)、數(shù)值法)和實(shí)測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),深入研究各種煤層地質(zhì)及開(kāi)采條件,如及傾斜、大采高、大采深采場(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律及圍巖破壞與平衡機(jī)理,不斷完善采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)。2.研究堅(jiān)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(jiān)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(wèn)題,因而需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新材料來(lái)解決這些問(wèn)題。3.放頂煤開(kāi)采巖層和支架?chē)鷰r相互作用機(jī)理。研究放頂煤開(kāi)采力學(xué)模型、圍巖應(yīng)力、頂煤破碎機(jī)理、支架、頂煤、直接頂、基本頂相互作用關(guān)系;運(yùn)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(guó)的煤礦開(kāi)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(guó)煤層的地質(zhì)情況種類(lèi)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(shí)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(guó)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(jìn)行改善,這促使我國(guó)煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法必然會(huì)快速領(lǐng)先于國(guó)際水平。
參考文獻(xiàn):
中圖分類(lèi)號(hào):X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
礦產(chǎn)資源是人類(lèi)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(duì)地表或地表以下的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采、開(kāi)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(shí)俱進(jìn) ,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(jìn)行業(yè)務(wù)交流 ,以期推進(jìn)我國(guó)采礦工藝技術(shù)的發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來(lái)越大,因此為了使其生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到進(jìn)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(shí)際情況,來(lái)對(duì)采礦工藝進(jìn)行合理的選取。不過(guò),從當(dāng)前我國(guó)煤礦采掘的現(xiàn)狀來(lái)看,這些采礦工藝在運(yùn)用的過(guò)程中,還存在著許多的問(wèn)題,這就對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展有著嚴(yán)重的影響,為此就要對(duì)這些采礦工藝進(jìn)行相應(yīng)的完善和改進(jìn),使其生產(chǎn)質(zhì)量和效率得到有效的提升。
一、煤礦的開(kāi)采方法
在當(dāng)前我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展過(guò)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(diǎn),因此我們就要在煤礦生產(chǎn)的當(dāng)中,就要根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)要求,來(lái)對(duì)其采礦工藝和設(shè)備進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益得到有效的提高,從而推動(dòng)我國(guó)采礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。目前,我們?cè)诿旱V開(kāi)采的過(guò)程中,所采用的開(kāi)采方法有很多,其中常見(jiàn)的主要有露天開(kāi)采、井下開(kāi)采以及極傾斜煤層開(kāi)采方法這三種,它們?cè)诓煌拿旱V生產(chǎn)工程中都有著不同的應(yīng)用效果,下面我們就對(duì)這幾種常見(jiàn)的開(kāi)采方法進(jìn)行介紹。
(一)井下開(kāi)采
所謂的井下開(kāi)采,顧名思義就是在煤層中設(shè)置一定的傾角,通過(guò)水平開(kāi)采的方式,在礦井下來(lái)對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行生產(chǎn)。一般來(lái)說(shuō),我們?cè)诓捎镁麻_(kāi)采方法的時(shí)候,通常都會(huì)將礦區(qū)劃分成多個(gè)區(qū)域,從而對(duì)根據(jù)每個(gè)不同采區(qū)的實(shí)際情況,對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),從而使得煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量得到保障。目前,我們?cè)诰麻_(kāi)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(lái)對(duì)其進(jìn)行選用。雖然這種開(kāi)采方法在運(yùn)用時(shí),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(xiǎn)性也比較高,這就對(duì)整個(gè)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(kāi)采
對(duì)露天開(kāi)采來(lái)說(shuō),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(kāi)采的方法。首先使巖層松動(dòng)破碎,進(jìn)而再用采掘設(shè)備把巖煤的整體開(kāi)采出來(lái),再通過(guò)運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備將其運(yùn)送到指定的地點(diǎn)。采用露天采煤的最大特點(diǎn)就是不受生產(chǎn)空間的限制,可以減少開(kāi)采的成本,還能夠采用一些比較大型的開(kāi)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(shí)現(xiàn)資源有效利用,在開(kāi)采上不存在很大的安全隱患,可以確保開(kāi)采工作人員在開(kāi)采過(guò)程中的人身安全。然而,運(yùn)用露天開(kāi)采的方式占用了大量土地,對(duì)環(huán)境的污染也是比較嚴(yán)重的。
(三)極傾斜煤層開(kāi)采
這種煤礦開(kāi)采方法在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,主要是通過(guò)對(duì)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(lái)對(duì)采取的煤炭進(jìn)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(kāi)采工作的順利進(jìn)行,人們也要對(duì)煤礦生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備和安全工作進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理,使得煤礦生產(chǎn)的安全性得到進(jìn)一步的提升。
二、適合我國(guó)煤礦開(kāi)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(guò),或是同導(dǎo)向槽相連接的,并且還有兩個(gè)到五個(gè)數(shù)量不等的液壓?jiǎn)误w柱作為支架支柱??梢栽诤罅旱奈捕税仓梦擦海谇傲侯~前端安置挑梁,這樣支架在比例上就相對(duì)較安全可靠,結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,質(zhì)量也較輕,自己可以移動(dòng),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(qiáng)。
(二)偽傾斜的柔性掩護(hù)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(hù)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(zhǎng)一點(diǎn),因此其長(zhǎng)壁采煤法巷道部署和生產(chǎn)系統(tǒng)及掘進(jìn)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(kāi)工作和采空區(qū)的空間,采用該種方法在掩護(hù)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(jìn)行,又可以將復(fù)雜的頂板辦理工作簡(jiǎn)化,將勞動(dòng)的強(qiáng)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(gè)小的區(qū)段而進(jìn)行的無(wú)設(shè)備、無(wú)支護(hù)、無(wú)人員的工作場(chǎng)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(kāi)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(diǎn)就是有極好的安全性,工效比較高,回采的工藝也相對(duì)較簡(jiǎn)單。然而通風(fēng)的系統(tǒng)相對(duì)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(jī)采煤方法
運(yùn)用刨煤機(jī)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(duì)中等級(jí)煤層的開(kāi)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(dá)到二百五十毫米,其智能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也是現(xiàn)階段在工作面上輸送機(jī)和刨煤機(jī)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(shí)現(xiàn)了全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)相對(duì)于滾筒采煤機(jī)來(lái)說(shuō),其操作比較簡(jiǎn)單。滾筒的采煤機(jī)需要專(zhuān)門(mén)的人員依據(jù)可彎曲的鎧裝輸送機(jī)平面來(lái)找平。對(duì)于刨煤機(jī)來(lái)說(shuō),只需要通過(guò)無(wú)極繩來(lái)牽引機(jī)體就可以,此外還能夠在可彎曲的鎧裝工作面的輸送機(jī)上來(lái)焊接導(dǎo)軌,在割煤工作中就能夠在工作面沿著導(dǎo)軌進(jìn)行滑行。
總而言之,煤礦采礦業(yè)發(fā)展的主題一定永遠(yuǎn)都會(huì)圍繞采煤方法的不斷完善以及采煤技術(shù)的不斷進(jìn)步,主要因?yàn)槠浼葘?duì)煤礦開(kāi)采各環(huán)節(jié)的變革有一定促進(jìn)作用,還可以使煤礦的效率和產(chǎn)量得到提高,也可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的安全和可靠性。
結(jié)束語(yǔ)
煤礦采礦業(yè)發(fā)展的主題一定永遠(yuǎn)都會(huì)圍繞采煤方法的不斷完善以及采煤技術(shù)的不斷進(jìn)步,主要因?yàn)槠浼葘?duì)煤礦開(kāi)采各環(huán)節(jié)的變革有一定促進(jìn)作用,還可以使煤礦的效率和產(chǎn)量得到提高,還可以實(shí)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(jī)械設(shè)備、采區(qū)巷道布置和開(kāi)采順序也不同 ,因此 ,采礦企業(yè)必須緊密結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的采礦方法 ,以此提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
中圖分類(lèi)號(hào):TD163 文章編號(hào):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(kāi)采技術(shù)是尤為重要的,一個(gè)好的開(kāi)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(jì)效益,因此,隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展以及國(guó)內(nèi)各企業(yè)對(duì)煤炭資源利用率的不斷提高,煤礦開(kāi)采技術(shù)也不斷進(jìn)行著改革,以便能夠更好地適應(yīng)國(guó)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(lái)講,我國(guó)是世界上煤炭?jī)?chǔ)存量最多的國(guó)家。但由于我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)的問(wèn)題,使煤礦開(kāi)采的周期較長(zhǎng),從而給我國(guó)煤礦開(kāi)采帶來(lái)了諸多的困難。另外,在我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中,通常存在著淺層區(qū)域煤炭資源還沒(méi)有完全開(kāi)采殆盡就進(jìn)行深層區(qū)域的開(kāi)采工作,從而給深層區(qū)域開(kāi)采工作帶來(lái)困難,同時(shí)對(duì)技術(shù)上的要求也越來(lái)越高。據(jù)國(guó)內(nèi)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查資料顯示,目前國(guó)內(nèi)諸多中小型煤礦開(kāi)采企業(yè)都存在著采礦技術(shù)不高的問(wèn)題,因此在煤礦開(kāi)采時(shí)往往會(huì)選擇一些開(kāi)采難度較低的礦井區(qū)域。同時(shí)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(huì)開(kāi)采一些質(zhì)量較好、含炭量較高的煤礦,也因此在開(kāi)采時(shí)會(huì)留下諸多的尾礦,從而給煤炭資源造成了巨大的浪費(fèi)。
2 我國(guó)傳統(tǒng)的采礦技術(shù)及存在的問(wèn)題
我國(guó)的煤礦開(kāi)采技術(shù)起源較早,可謂是一項(xiàng)歷史悠久的技術(shù)措施。因而在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,經(jīng)長(zhǎng)年的經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)出了諸多可行性較高的開(kāi)采技術(shù)。另外,在采礦技術(shù)應(yīng)用中,我國(guó)傳統(tǒng)的采礦技術(shù)主要分為以下四種類(lèi)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(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展以及國(guó)內(nèi)人均及企業(yè)對(duì)煤礦資源的需求,傳統(tǒng)的采礦技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)對(duì)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(jìn)新的采礦技術(shù),提高整體的礦井作業(yè)能力。目前,我國(guó)已經(jīng)建立了全國(guó)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(duì)傳統(tǒng)采礦技術(shù)的改良與創(chuàng)新是我國(guó)煤礦生產(chǎn)安全的重要保障,但由于我國(guó)目前煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全生產(chǎn)技術(shù)還較為落后,因此許多方面都達(dá)不到安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。例如:我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)中的一組數(shù)據(jù)表明:我國(guó)采礦中機(jī)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(dá)國(guó)家的機(jī)械化應(yīng)用程度相差甚遠(yuǎn)。另外,我國(guó)目前采礦技術(shù)的能力較低是普遍存在的問(wèn)題,根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前我國(guó)仍有近200萬(wàn)的煤礦施工人員在采礦中采取的是半自動(dòng)化的方式,這就大大降低了我國(guó)整體的煤礦開(kāi)采效率及能力。我國(guó)當(dāng)前開(kāi)采工作中專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)安全人員十分緊缺,在許多煤礦企業(yè)開(kāi)采工作中都沒(méi)有專(zhuān)人進(jìn)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(kāi)采及施工人中帶來(lái)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(kāi)采的相關(guān)資料顯示,我國(guó)煤礦開(kāi)采作業(yè)中的污染問(wèn)題十分嚴(yán)重。引起這一污染問(wèn)題的主要根源在于在煤礦開(kāi)采過(guò)程中對(duì)土地資源的生態(tài)環(huán)境的破壞造成的。一般而言,煤礦開(kāi)采均是在深層地下進(jìn)行作業(yè)的,如果開(kāi)采不當(dāng),就會(huì)造成地表嚴(yán)重的下降以及對(duì)地下水質(zhì)的污染。同時(shí),在煤礦開(kāi)采過(guò)程中所釋放出的有毒氣體和粉塵等,對(duì)空氣質(zhì)量的污染十分嚴(yán)重。因此,針對(duì)煤礦開(kāi)采中對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染及影響,煤礦企業(yè)及相關(guān)部門(mén)結(jié)合多年的經(jīng)驗(yàn)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(kāi)采過(guò)程中首先要對(duì)煤礦生產(chǎn)進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃,同時(shí)對(duì)巷道的掘進(jìn)方式進(jìn)行改革,以最大限度降低巷道的掘進(jìn)量。另外,綠色生態(tài)采礦技術(shù)實(shí)施前,要對(duì)礦井內(nèi)自然區(qū)域進(jìn)行合理的劃分,并對(duì)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(shí)選擇最為適用的采礦方法。另外,在對(duì)煤礦的處理中,首先要利用分類(lèi)排放的原則,采用先進(jìn)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(shí)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(duì)生產(chǎn)作業(yè)中所產(chǎn)生的粉塵和毒氣,可以加大對(duì)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(kāi)采中,經(jīng)常會(huì)遇到一些巖層較厚的區(qū)域,對(duì)開(kāi)采工作造成了一定的困難。隨著煤礦開(kāi)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(lái)應(yīng)對(duì)較厚煤層的開(kāi)采作業(yè)。所謂的大采高綜放技術(shù)主要指的是針對(duì)較厚的煤層采用分層次開(kāi)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(kāi)采的區(qū)域得到了擴(kuò)充,但同時(shí)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(kāi)采出的煤炭資源量較少,尤其是在煤礦下層進(jìn)行開(kāi)采時(shí),工作面由于移位的次數(shù)較多,因此對(duì)于巷道的維護(hù)產(chǎn)生了一定的影響,在煤層較厚的區(qū)域開(kāi)采時(shí),可以采用大采高綜放技術(shù)對(duì)礦井內(nèi)的積水以及剩余的煤炭資源進(jìn)行處理,從而降低了煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全隱患。
3.3 全自動(dòng)刨煤機(jī)采礦技術(shù)
隨著科技的發(fā)展,一種智能化的全自動(dòng)科技設(shè)備被應(yīng)用于煤礦的開(kāi)采中去,并經(jīng)過(guò)了多次的驗(yàn)證,取得了較好的效果。全自動(dòng)采煤機(jī)是一種能夠?qū)⒚簩涌焖贀羲椤⒖焖俨擅旱男录夹g(shù),在該技術(shù)中,采煤機(jī)的速度可高達(dá)每秒鐘三米,并且所切割的深度完全可以達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)。另外,全自動(dòng)刨煤機(jī)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(duì)全自動(dòng)刨煤機(jī)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(duì)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(shí)現(xiàn)了整體系統(tǒng)的自動(dòng)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(duì)煤炭資源的需求量以及國(guó)家發(fā)展的需求,煤礦企業(yè)開(kāi)采中逐漸由中小型煤礦開(kāi)采轉(zhuǎn)向大型煤礦的開(kāi)采,在大型煤礦開(kāi)采中,通常煤層對(duì)地表面的沖擊力度更大,從而造成了開(kāi)采作業(yè)的困難,而全自動(dòng)刨煤機(jī)則可以完全解決這一問(wèn)題。全自動(dòng)刨煤機(jī)以其快速的刨煤速度解決了大型煤礦開(kāi)采難的問(wèn)題,保證了開(kāi)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(jìn)行區(qū)域性的爆破和開(kāi)采。一般情況下,小范圍爆破式落煤采礦技術(shù)對(duì)技術(shù)的要求是較高的。該種技術(shù)在作業(yè)中無(wú)需任何支護(hù)設(shè)備及工作人員操作,且沒(méi)有任何的設(shè)備支持。也就是說(shuō),在該技術(shù)采煤過(guò)程中,設(shè)備的通風(fēng)要求是決定該項(xiàng)技術(shù)能否順利實(shí)施的關(guān)鍵。另外,一旦采用該技術(shù)爆破成功后,就會(huì)產(chǎn)生較多的污水,如果這些污水無(wú)法及時(shí)排出去,就會(huì)嚴(yán)重影響開(kāi)采工作的有序進(jìn)行,因此在使用該技術(shù)進(jìn)行采礦時(shí)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(shí),該技術(shù)在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)煤炭的回收率較低,造成了企業(yè)諸多的資源浪費(fèi),因此,該技術(shù)只適用于較薄的煤層開(kāi)采工作。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述可知,掌握好煤礦的開(kāi)采技術(shù)及方法對(duì)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(kāi)采中要不斷創(chuàng)新出新的采礦技術(shù),以滿足國(guó)家及企業(yè)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 范文龍.煤礦采礦新技術(shù)與開(kāi)采方法的研究[J].地球,2013,(12).
1 提高我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)與水平的重要性
在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與地方煤礦發(fā)展的時(shí)代背景下,為滿足社會(huì)煤礦需求,應(yīng)推動(dòng)我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)變革,以研究符合我國(guó)國(guó)情的煤礦開(kāi)采技術(shù)及提高煤礦開(kāi)采設(shè)備為核心,提高我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)水平。從當(dāng)前看來(lái),我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)與設(shè)備相對(duì)國(guó)際水平仍存在著一定差距,且設(shè)備運(yùn)行功率較低、生產(chǎn)能力較小,設(shè)備運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性不足,缺乏先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制功能的高科技設(shè)備。從總體來(lái)看,我國(guó)煤礦開(kāi)采掘進(jìn)設(shè)備在種類(lèi)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(jìn)速度。煤礦開(kāi)采技術(shù)與水平不足,導(dǎo)致煤礦開(kāi)采成本較高,安全事故頻繁,提高我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)與水平,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦開(kāi)采綜合效益的重要措施。
2 煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)應(yīng)用
在煤礦開(kāi)采過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況,選擇合適的煤礦開(kāi)采方法與技術(shù),從而保證煤礦開(kāi)采活動(dòng)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文重點(diǎn)對(duì)煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)進(jìn)行研究。
2.1 煤礦開(kāi)采的具體方法
2.1.1 滑移支架放頂煤開(kāi)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?jiǎn)误w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。滑移頂梁支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本較低,安全可靠,環(huán)境適用性較強(qiáng),在中小煤礦開(kāi)采活動(dòng)中常會(huì)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(kāi)采法進(jìn)行煤礦開(kāi)采,其煤層厚度應(yīng)控制在5m以上,工作面長(zhǎng)度一般設(shè)計(jì)在60m-80m范圍內(nèi),最大工作面長(zhǎng)度可以超過(guò)105m,滑移支架高度一般設(shè)計(jì)在5m-10m范圍內(nèi)。在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用滑移支架放頂煤開(kāi)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(kāi)采法
在煤礦開(kāi)采中采取二型鋼梁放頂煤開(kāi)采法,其采煤放煤與采樣分別進(jìn)行。二型鋼梁放頂煤開(kāi)采法應(yīng)用單體液壓支柱與二型鋼梁對(duì)煤棚進(jìn)行支護(hù),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(shí),應(yīng)設(shè)置雙排眼。在放炮后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行主梁移動(dòng),發(fā)揮主梁支護(hù)作用。二型鋼梁放頂煤開(kāi)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(hù)支架采煤法
在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法,可以通過(guò)掩護(hù)支架將采煤空間與采空區(qū)進(jìn)行隔離,將頂板管理工作進(jìn)行簡(jiǎn)化,從而為煤礦開(kāi)采提供安全生產(chǎn)條件。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法在開(kāi)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(zhǎng),從面煤層傾斜的情況下,其掘進(jìn)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(kāi)采中十分適用,其安全性較好,回采工藝十分簡(jiǎn)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(kāi)采技術(shù)
2.2.1 急傾斜煤層開(kāi)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(kāi)采較為困難,且采煤工作面生產(chǎn)能力較小。急傾斜煤層開(kāi)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(dòng)進(jìn)行下滑,從而方便了工作面裝運(yùn)工作,然而在矸石與煤下滑過(guò)程中容易對(duì)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(lái)壓并不明顯,容易出現(xiàn)無(wú)征兆垮落,引起頂板事故。針對(duì)急傾斜煤層,其開(kāi)采技術(shù)主要如下:第一,進(jìn)行采區(qū)劃分,盡量擴(kuò)大采區(qū)尺寸。在采區(qū)劃分時(shí),通過(guò)擴(kuò)大采區(qū)尺寸增加采區(qū)煤炭?jī)?chǔ)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(zhǎng)度;第二,優(yōu)化回采工藝。當(dāng)前,在急傾斜煤層開(kāi)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(dòng)強(qiáng)度較大,安全隱患較多。進(jìn)行回采工藝優(yōu)化,應(yīng)提高機(jī)械化程度,如提高局部機(jī)械化或全局機(jī)械化。局部機(jī)械化指的是從煤礦開(kāi)采的支護(hù)方式、落煤方式與運(yùn)輸方式等多個(gè)方面采取改進(jìn)措施,提高其機(jī)械化程度。通過(guò)完善急傾斜煤層開(kāi)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(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采技術(shù)
無(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采屬于我國(guó)煤炭資源開(kāi)采的重要形式,因其煤礦開(kāi)采過(guò)程中缺乏保護(hù)層,導(dǎo)致其煤礦開(kāi)采難度及危險(xiǎn)性大幅增加。在無(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采中如開(kāi)采技術(shù)不合理,則極為容易引起煤礦開(kāi)采的安全事故。根據(jù)無(wú)保護(hù)層突出煤層賦存狀況,合理選擇瓦斯泄放是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。當(dāng)前我國(guó)無(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)采主要采取的是長(zhǎng)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(wú)保護(hù)層突出煤層開(kāi)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(kāi)采新技術(shù)
2.3.1 深礦井開(kāi)采技術(shù)
在進(jìn)行深礦井開(kāi)采過(guò)程中,主要采取的技術(shù)包括煤層開(kāi)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(kāi)采效率,還應(yīng)加強(qiáng)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(chǎng)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(cè)監(jiān)控技術(shù),加強(qiáng)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(kāi)采技術(shù)
煤礦“三下”開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用,主要研究煤礦開(kāi)采覆巖層運(yùn)動(dòng)與地表沉陷規(guī)律等,提高數(shù)值模擬計(jì)算與相似材料模擬研究,通過(guò)加大研究力度,找出滿足建筑物、地表、地下水資源保護(hù)需要的施工技術(shù),提高沉降監(jiān)控技術(shù)水平。具體來(lái)看,煤礦“三下”開(kāi)采技術(shù)主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容:采空區(qū)填充技術(shù)、村莊保護(hù)開(kāi)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(jìn)行有效控制燃燒,能夠通過(guò)對(duì)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(shì)較為突出,具有著投資少、安全性高、工期短、見(jiàn)效快、效率高,成本低、效益優(yōu)良等優(yōu)勢(shì),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(guó)礦區(qū)地形復(fù)雜,中小型煤礦較多,其開(kāi)采技術(shù)及開(kāi)采裝備條件較差,綜合生產(chǎn)效率較低,在煤礦開(kāi)采中,應(yīng)根據(jù)煤礦實(shí)際情況,合理選擇煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)。推動(dòng)煤礦開(kāi)采大型化、集中化、自動(dòng)化是當(dāng)前煤礦開(kāi)采的主要方向,提高煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)實(shí)際應(yīng)用水平,是推動(dòng)我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展的必然途徑。
3 結(jié)語(yǔ)
煤炭屬于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性能源,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)煤炭能源的需求量不斷增加。為滿足煤炭能源需求,提出對(duì)煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)應(yīng)用分析。本文在分析提高煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上,從煤礦開(kāi)采的具體方法、不同煤層的煤礦開(kāi)采技術(shù)、煤礦開(kāi)采新技術(shù)三個(gè)方面,對(duì)煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。綜合提高煤礦開(kāi)采方法與技術(shù)水平,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦行業(yè)快速發(fā)展的重要途徑,在實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采綜合效益等方面有著重要現(xiàn)實(shí)意義。
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一、引言
隨著整個(gè)社會(huì)對(duì)煤礦需求量的增加以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在煤礦采礦中,為了提高效益,促進(jìn)煤礦開(kāi)采的發(fā)展,提高開(kāi)采的效益,運(yùn)用新技術(shù)和新的開(kāi)采方法是一種必然趨勢(shì)。文章主要結(jié)合煤礦采礦的實(shí)際情況,對(duì)新技術(shù)和新開(kāi)采方法進(jìn)行了探討分析。
二、煤礦采礦的新技術(shù)
煤礦采礦是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作,同時(shí)也存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)。在很多的地方,由于設(shè)備較差,技術(shù)水平不夠,煤礦的生產(chǎn)能力比較小,并且地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,薄煤層和急傾斜煤層較多,給開(kāi)采工作帶來(lái)了很大的困難,為了提高開(kāi)采效益,需要采用新技術(shù),以達(dá)到最好的效果。
1、炮采放頂煤采煤技術(shù)。該技術(shù)的運(yùn)用比較廣泛,主要包括以下兩種類(lèi)別。第一、滑移支架放頂煤采煤法?;祈斄喊▋蓚€(gè)組成部分:頂梁和支柱。前梁和后梁是通過(guò)頂梁、導(dǎo)向槽或者是前梁彈簧鋼進(jìn)行連接的,支架的支柱是液壓?jiǎn)误w柱,數(shù)量不完全相等,一般是2—5個(gè)?;祈斄褐Ъ芫哂卸喾矫娴膬?yōu)點(diǎn),既安全又可靠,并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量較輕,能夠自由移動(dòng),拆卸和安裝方便,成本低廉,適應(yīng)性強(qiáng),在施工實(shí)踐中具有廣泛的運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)煤層厚度大于五米的時(shí)候,可以采用這種方法開(kāi)采,它主要適用于傾斜和急傾斜煤層。第二、二型鋼梁放頂煤開(kāi)采。該方法的支護(hù)使用的是二型鋼梁,運(yùn)用單體液壓支柱架設(shè)棚,工作面采用放炮落,人工破網(wǎng)放煤。如果煤層條件較差,或者技術(shù)水平較低,可以采用這種方法進(jìn)行煤礦開(kāi)采。運(yùn)用二型鋼梁對(duì)棚進(jìn)行支護(hù),運(yùn)用放炮落煤,并且需要及時(shí)支護(hù)。對(duì)于放頂煤,采用分段、多輪作業(yè)方式,為控制放頂煤量,可以采用人工堵口的方式。
2、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法。該方法的工作面較長(zhǎng),傾角比較緩慢,其生產(chǎn)系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低等特點(diǎn)。該方法將工作空間和采空區(qū)隔開(kāi),不僅簡(jiǎn)化了管理工作,還保證了生產(chǎn)的安全,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,主要適用于開(kāi)采斜角煤層。埋藏穩(wěn)定、煤層厚度變化不大的可以運(yùn)用該方法進(jìn)行開(kāi)采。在回采的過(guò)程中,回風(fēng)巷需要將支架不斷的接長(zhǎng),而進(jìn)風(fēng)巷的支架則需要不斷的拆除。當(dāng)工作面到達(dá)采區(qū)附近,則需要將支架全部回收。
3、小階段爆破落煤采煤法。使用該方法,首先將區(qū)段內(nèi)的煤層分成多個(gè)小區(qū)段,并且,在工作面沒(méi)有施工人員,施工設(shè)備和支護(hù)措施。該方法主要適用于開(kāi)采傾角大于四十度的情況,煤層厚度在3.5—7.5米之間,并且頂?shù)装宀蝗菀谆?,不?guī)則的煤層。它具有安全性強(qiáng)、回采工藝簡(jiǎn)單、工作效率高的特點(diǎn)。但是它也有回采率低、通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜等缺陷與不足。
4、刨煤機(jī)采煤方法。該技術(shù)最先在中等和薄煤層開(kāi)采中得到了運(yùn)用,適應(yīng)了開(kāi)采的實(shí)際,大大的提高了開(kāi)采的效率。它的切割速度可以達(dá)到3m/s,功率可以超過(guò)800kW,每刀的切深可以達(dá)到25cm。刨煤機(jī)的開(kāi)采系統(tǒng)簡(jiǎn)單,工作效率高,適應(yīng)了煤礦開(kāi)采的實(shí)際,能夠收到良好的開(kāi)采效果。目前,在實(shí)際工作中,采用智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)刨煤機(jī),并采用可靠的支架控制系統(tǒng),從而有利于實(shí)現(xiàn)采煤的自動(dòng)化。此外,支架的前移也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化,從而增加了支架的可靠性,也提升了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化。在適用范圍上,刨煤機(jī)可以適用于特薄煤層的開(kāi)采,最小的開(kāi)采厚度可以達(dá)到0.6m。為了提高穩(wěn)定性,便于實(shí)際操作和維修,采空區(qū)一側(cè)的刨煤機(jī)導(dǎo)軌和附件需要焊接在輸送機(jī)上面。為了減少粉塵的產(chǎn)生、防止部件過(guò)分磨損,還有必要安裝刨煤機(jī)水平控制系統(tǒng)。
三、煤礦采礦的開(kāi)采方法
就煤礦采礦開(kāi)采方法來(lái)說(shuō),它包括很多種類(lèi),在施工中運(yùn)用得比較多的,效果比較好的包括以下幾種。
1、井下采煤。如果煤層的傾角大于十度的話,一般采用水平開(kāi)采,對(duì)每一水平又將其分為若干的采區(qū)。先完成第一水平的開(kāi)采,然后再進(jìn)行下一水平的開(kāi)采。對(duì)于近水平煤層的開(kāi)采,應(yīng)該將其劃分為幾個(gè)盤(pán)區(qū),先開(kāi)采中間的煤層,再開(kāi)采較遠(yuǎn)的煤層。如果存在多個(gè)煤層,先開(kāi)采第一水平最上面的煤層,再自上而下進(jìn)行開(kāi)采,開(kāi)采完成之后,再向第二層轉(zhuǎn)移。井下采煤又可以分為旱采和水采,水采的運(yùn)用十分少,運(yùn)用得多的是旱采。旱采又包括壁式和柱式兩種采煤法。壁式采煤法產(chǎn)量大,效率高,柱式的支護(hù)費(fèi)用低廉,節(jié)省成本,但是回采率也比較低。
2、露天采煤。對(duì)于露天采煤,通常將井田劃分為若干水平分層,自上而下逐層開(kāi)采。首先將巖煤松動(dòng)破碎,然后使用采掘設(shè)備將巖煤整體采出,并通過(guò)運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)往指定地點(diǎn)。露天采煤具有生產(chǎn)空間不受限制,能夠使用大型機(jī)械設(shè)備,生產(chǎn)效率高、開(kāi)采成本低等特點(diǎn)。此外,資源的回采率比較高,可以對(duì)資源實(shí)現(xiàn)有效的利用,安全隱患小,可以最大限度的保護(hù)作業(yè)人員的安全。但是,露天采煤往往會(huì)占用大量的土地,也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
3、急傾斜煤層采煤。運(yùn)用該方法采煤的時(shí)候,首先應(yīng)當(dāng)對(duì)采區(qū)進(jìn)行合理的劃分,盡可能的加大采區(qū)的尺寸和煤炭?jī)?chǔ)量,在進(jìn)行采區(qū)劃分的時(shí)候,應(yīng)該考慮生產(chǎn)設(shè)備和回采工藝的要求,進(jìn)行合理的劃分。為了使開(kāi)采順利進(jìn)行,適當(dāng)?shù)募哟蟛蓞^(qū)的走向長(zhǎng)度和階段的垂直高度。在施工中,還要改進(jìn)巷道的布置,優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。巷道布置一定要滿足安全生產(chǎn)的各項(xiàng)要求,保證良好的通風(fēng)性能。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,在煤礦采礦實(shí)際工作中,運(yùn)用新技術(shù)和新開(kāi)采方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。它能夠減少事故的發(fā)生,提高煤礦采礦的效益,促進(jìn)整個(gè)煤礦采礦的發(fā)展。今后在實(shí)際工作中,要圍繞煤礦采礦的實(shí)際情況,不斷完善開(kāi)采技術(shù)和開(kāi)采方法,進(jìn)而帶動(dòng)煤礦采礦的變革,提高煤礦采礦的安全性和可靠性,促進(jìn)現(xiàn)代煤礦采礦的高產(chǎn)和高效,提高采煤的綜合效益。
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一、煤炭開(kāi)采的主要方法
1、井下采煤
井下采煤的順序。對(duì)于傾角10°以上的煤層一般分水平開(kāi)采,每一水平又分為若干采區(qū),先在第一水平依次開(kāi)采各采區(qū)煤層,采完后再轉(zhuǎn)移至下一水平。開(kāi)采近水平煤層時(shí),先將煤層劃分為幾個(gè)盤(pán)區(qū),立井于井田中心到達(dá)煤層后,先采靠近井筒的盤(pán)區(qū),再采較遠(yuǎn)的盤(pán)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(jī)械落煤、爆破落煤和水力落煤三種,前二者稱(chēng)為旱采,后者稱(chēng)為水采,我國(guó)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(zhǎng),一般100~200 m,可以容納功率大,生產(chǎn)能力高的采煤機(jī)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(hù),從而減少了支護(hù)費(fèi)用,主要缺點(diǎn)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(jìn)行開(kāi)采稱(chēng)為露天開(kāi)采,其中移去土巖的過(guò)程稱(chēng)為剝離,采出煤炭的過(guò)程稱(chēng)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(kāi)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(jī)械將巖煤預(yù)先松動(dòng)破碎,然后用采掘設(shè)備將巖煤由整體中采出,并裝入運(yùn)輸設(shè)備,運(yùn)往指定地點(diǎn),將運(yùn)輸設(shè)備中的剝離物按程序排放于堆放場(chǎng);將煤炭卸在洗煤廠或其他卸礦點(diǎn)。
主要優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)為生產(chǎn)空間不受限制,可采用大型機(jī)械設(shè)備,礦山規(guī)模大,勞動(dòng)效率高,生產(chǎn)成本低,建設(shè)速度快。另外,資源回采率可達(dá)90%以上,資源利用合理,而且勞動(dòng)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(diǎn)是占用土地多,會(huì)造成一定的環(huán)境污染,而且生產(chǎn)過(guò)程需受地形及氣候條件的制約。在資源方面,對(duì)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?jī)?chǔ)量。劃分采區(qū)時(shí),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(zhǎng)度,加大階段垂高。
改進(jìn)巷道布置,優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。選擇巷道布置方式時(shí),首先要滿足安全生產(chǎn)的要求,保證每個(gè)采區(qū)、回采工作面均至少有2個(gè)安全出口,實(shí)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(diǎn),盡量不采用垂直巷道,提出系統(tǒng)簡(jiǎn)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(kāi)采帶來(lái)較大的困難,研究和開(kāi)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(zhǎng)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(hù)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(gè)部分組成,前梁和后梁通過(guò)頂梁和前梁彈簧鋼或?qū)虿圻B接,支架的支柱為液壓?jiǎn)误w柱,數(shù)量2-5個(gè)不等。與頂梁之間通過(guò)銷(xiāo)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(jiǎn)單,便于拆卸安裝,成本低,適應(yīng)性強(qiáng)等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運(yùn)用。采用這種采煤方法開(kāi)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(zhǎng)度一般為60-80m,最長(zhǎng)達(dá)105m,采高通常為5-10m,工作面循環(huán)進(jìn)度0.8m?;浦Ъ荛_(kāi)采存在的主要問(wèn)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(kāi)采:二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù)采用二型鋼梁、單體液壓支柱對(duì)棚架設(shè),工作面采用放炮落,人工破網(wǎng)放煤,采放分別進(jìn)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(duì)棚支護(hù),每對(duì)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(duì)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(shí)移主梁。打臨時(shí)支柱。做到及時(shí)支護(hù),爆破后人上裝煤。工作面輸送機(jī)采用可彎曲刮板箱送機(jī)和帶式輸送機(jī)。采用全部培落達(dá)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(jī)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(shí)調(diào)整歪斜棚梁,保證支柱有力,頂幫牢固。見(jiàn)殲堵口必要時(shí)打支柱以加固擋殲。
2、偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法:偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法將工作面傾角變緩,工作面較長(zhǎng),從面具有緩斜、傾斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低的一系列的特點(diǎn),此采煤法利用掩護(hù)支架把工作空間與采空區(qū)隔開(kāi),大大簡(jiǎn)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(dòng)強(qiáng)度。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法一般適用于開(kāi)采傾角大于印。
中圖分類(lèi)號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):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(jì)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(kuò)建,屬于中型煤礦。井田東西長(zhǎng)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(lèi),井田溝谷發(fā)育,最大河流臺(tái)勒曲克河位于井田中部,為長(zhǎng)年流水,一般流量為5~10m3/s,歷史上最大流量達(dá)20.59m3/s。該礦井為年產(chǎn)0.45Mt/a的改擴(kuò)建礦井,開(kāi)拓方式為平硐―暗斜井,采煤方法為采用走向長(zhǎng)壁偽傾斜柔性掩護(hù)支架爆破落煤采煤法,于2010年4月1日開(kāi)工建設(shè),基本建設(shè)已完成,2013年年初開(kāi)始試生產(chǎn),但是,實(shí)際采用該采煤方法后存在很多問(wèn)題。
2 礦井采用的偽傾斜柔性掩護(hù)支架爆破落煤采煤法存在的問(wèn)題
該礦井2013年年初開(kāi)始試生產(chǎn),使用的采煤方法為偽傾斜柔性掩護(hù)支架爆破落煤采煤法,已開(kāi)采了五個(gè)工作面,投產(chǎn)時(shí)兩個(gè)工作面生產(chǎn),實(shí)際生產(chǎn)能力為0.25Mt/a。但是,實(shí)際采用該采煤方法后存在以下問(wèn)題:
(1)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,該工藝推進(jìn)速度慢,工人勞動(dòng)強(qiáng)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(guò)程中發(fā)生事故。
(2)該采煤工藝目前尚難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),工作面勞動(dòng)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(gè)工作面年產(chǎn)量才0.13Mt/a。
(5)該礦井試生產(chǎn)時(shí)間已到期,因?yàn)?,目前采用的偽傾斜柔性掩護(hù)支架爆破落煤采煤法不符合國(guó)家行業(yè)政策(沒(méi)有機(jī)械化開(kāi)采),當(dāng)?shù)匦袠I(yè)管理部門(mén)無(wú)法驗(yàn)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(jìn)行開(kāi)采,下面根據(jù)水力采煤的特點(diǎn)對(duì)蘇杭河煤礦進(jìn)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(duì)地質(zhì)構(gòu)造適應(yīng)性強(qiáng),特別是斷層多,傾角大及傾角變化大時(shí)更具有明顯的優(yōu)勢(shì),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(kāi)采。
(2)煤層厚度:水力采煤對(duì)煤層厚度適應(yīng)性強(qiáng),特別是煤層厚度變化大時(shí)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),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(duì)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(jìn)與支護(hù)。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(xiǎn)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(wú)突出,可采用水力采煤法。
(5)煤層硬度:通過(guò)對(duì)Ⅳ7和Ⅳ13層采樣用搗碎法測(cè)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(jìn)入選煤廠進(jìn)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(huì)帶走部分水分,需要進(jìn)行補(bǔ)水,蘇杭河煤礦緊臨臺(tái)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(gè)大型變電站,具備礦井增容空間。
通過(guò)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(kāi)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(wú)法采用大傾角綜采開(kāi)采;礦井現(xiàn)采用柔性掩護(hù)支架采煤法,該采煤法單面產(chǎn)量較低,對(duì)煤層厚度變化適應(yīng)性差,如煤層厚度變化,會(huì)造成回采率降低,生產(chǎn)能力下降;從安全方面,護(hù)架下放時(shí)容易發(fā)生事故。通過(guò)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(jìn)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(duì)緩傾斜煤層的開(kāi)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(duì)傾斜和急傾斜煤層的開(kāi)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(zhǎng)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(kāi)拓實(shí)際情況,確定采垛的長(zhǎng)度(沿煤層傾向,即兩回采順槽之間煤柱長(zhǎng)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(guò)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(jì)算和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),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(yùn)為前提來(lái)確定。因此,根據(jù)水采礦井采用小階段式采煤法的經(jīng)驗(yàn),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(kāi)采,煤分區(qū)段由上至下進(jìn)行回采,每一區(qū)段按煤層上下順序進(jìn)行回采。每一層煤每區(qū)段劃分為三個(gè)小階段進(jìn)行交替回采,工作面沿回采順槽逐垛進(jìn)行后退式回采,5層煤回采順序也是按區(qū)段由上至下進(jìn)行回采。
3.2.3 水采工作面推進(jìn)度
為了便于管理,每班退槍2次,開(kāi)槍時(shí)間為4~6小時(shí),工作制度為3班生產(chǎn),日采垛個(gè)數(shù)6個(gè),日退尺為48m。
3.2.4 工作面生產(chǎn)能力
經(jīng)計(jì)算,回采工作面年產(chǎn)量Q=52萬(wàn)t,各煤層交替回采,按煤層平均厚度計(jì)算,生產(chǎn)能力能夠滿足45萬(wàn)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(hù)支架采煤法進(jìn)行技術(shù)比較。水力采煤有以下突出優(yōu)點(diǎn):
(1)采用高壓水射流落煤,在工作面無(wú)帶電設(shè)備,不會(huì)發(fā)生電氣設(shè)備引發(fā)的事故。
(2)人在有加強(qiáng)支護(hù)的巷道內(nèi)距工作面30米外視屏控制作業(yè),不進(jìn)入無(wú)支護(hù)的采場(chǎng)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(kāi)采的主要特點(diǎn)
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(kāi)采煤層的賦存條件普遍較差、儲(chǔ)量少、開(kāi)采困難、采煤工作面生產(chǎn)能力小。因此,開(kāi)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(dòng)下滑,從而簡(jiǎn)化了工作面的裝運(yùn)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(lái)壓和周期來(lái)壓與不明顯,易發(fā)生無(wú)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(lái)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(kāi)采后,煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動(dòng)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(hù)工作的難度大。
二、急傾斜煤層開(kāi)采技術(shù)存在的問(wèn)題
總的來(lái)說(shuō),目前我國(guó)急傾斜煤層開(kāi)采方法中不同程度地存在很多問(wèn)題,這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(wú)隔離設(shè)施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、倉(cāng)儲(chǔ)式等。這些采煤方法的煤炭損失率有的高達(dá)40%-50%,與此同時(shí),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(fèi)資源,縮短礦井壽命。
2.巷道掘進(jìn)率高。這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在斜坡式、小分段爆破和沿傾斜推進(jìn)的掩護(hù)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(jìn)和維護(hù)的,維護(hù)這些巷道的工作量很大。掘進(jìn)率高,增加了巷道掘進(jìn)維護(hù)的費(fèi)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(xiǎn)的煤層中,巷道對(duì)煤體切割過(guò)多,增加了沖擊地壓的危險(xiǎn)。
3.通風(fēng)條件差。這一問(wèn)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(cāng)儲(chǔ)式和長(zhǎng)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(dú)頭通風(fēng),工作面風(fēng)流中,煤塵和瓦斯的含量較高,對(duì)工人的健康和安全危害較大。
4.工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。這是所有急傾斜煤層采煤方法共同的缺點(diǎn),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(hù)、運(yùn)料、行走均十分困難,勞動(dòng)強(qiáng)度大。
5.開(kāi)采效益差。與傾斜或近水平煤層比較,急傾斜煤層的開(kāi)采不僅單產(chǎn)低、工效低,而且成本高、煤質(zhì)差,因此,這類(lèi)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?jī)?chǔ)量。劃分采區(qū)時(shí),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(zhǎng)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(guó)急傾斜煤層開(kāi)采工藝相對(duì)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(dòng)強(qiáng)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(jī)械化程度。要提高礦井開(kāi)采的機(jī)械化程度,可以從局部機(jī)械化和全局機(jī)械化兩個(gè)方面來(lái)考慮。局部機(jī)械化指的是從支護(hù)方式、落煤方式以及運(yùn)輸方式幾個(gè)方面單獨(dú)考慮改進(jìn)方法,以提高礦這幾個(gè)方面的機(jī)械化程度。全局機(jī)械化是采用綜合機(jī)械化采煤方式,從破煤、裝煤、運(yùn)煤以及支護(hù)四個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。
在一定的條件下,對(duì)開(kāi)采技術(shù)條件進(jìn)行評(píng)價(jià),尋求最適宜的采煤方法,并且通過(guò)對(duì)工作面開(kāi)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(kāi)采技術(shù)等措施來(lái)有效地提高工作面單產(chǎn)。如加大采區(qū)走向長(zhǎng)度,改進(jìn)回采工藝,合理確定采煤工作面的支護(hù)方式等。在通常情況下,急傾斜煤層采區(qū)的走向長(zhǎng)度比較小,可采儲(chǔ)量少,只能滿足幾個(gè)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(hù)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(wú)效工時(shí),同時(shí)也造成了資源浪費(fèi),降低了工作面設(shè)備的使用效率,影響機(jī)械化程度的提高。在生產(chǎn)過(guò)程中,根據(jù)礦井地質(zhì)條件的變化,加大采區(qū)走向長(zhǎng)度,不僅可以增加采區(qū)儲(chǔ)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(jìn)工程量,進(jìn)而增大采區(qū)生產(chǎn)有效工時(shí)比率。加大采區(qū)的走向長(zhǎng)度,還可以增加采區(qū)同時(shí)開(kāi)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(jìn)巷道布置,優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)
選擇巷道布置方式時(shí),首先要滿足安全生產(chǎn)的要求,保證每個(gè)采區(qū)、回采工作面均至少有2個(gè)安全出口,實(shí)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(diǎn),盡量不采用垂直巷道,提出系統(tǒng)簡(jiǎn)單、布置合理的準(zhǔn)備、回采巷道。
四、結(jié)論
我國(guó)開(kāi)采急傾斜煤層的歷史悠久,由于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),受科學(xué)技術(shù)、國(guó)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(chǎng)礦山壓力顯現(xiàn)的規(guī)律;并針對(duì)目前開(kāi)采存在的主要技術(shù)難題,提出急傾斜煤層開(kāi)采的發(fā)展方向與對(duì)策,指導(dǎo)急傾斜煤層的安全生產(chǎn)實(shí)踐,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)急傾斜煤層采煤方法的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
前言
在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的影響下,我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展,逐漸實(shí)現(xiàn)了由農(nóng)業(yè)社會(huì)向工業(yè)社會(huì)的轉(zhuǎn)變。而工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)相應(yīng)的資源和能源,就我國(guó)的能源儲(chǔ)備分析,煤炭資源成為了社會(huì)發(fā)展的主要能源,也因此推動(dòng)了采煤技術(shù)的發(fā)展。煤礦的儲(chǔ)備大多處于地表以下,絕大多數(shù)情況下需要進(jìn)行井下開(kāi)采,在這樣的環(huán)境下,我國(guó)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(guò)了長(zhǎng)期的發(fā)展和演變,我國(guó)的煤礦井下采煤技術(shù)獲得了巨大的進(jìn)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(jìn)技術(shù)和設(shè)備,其成就可以說(shuō)是極其輝煌的。但是,受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資金、技術(shù)等因素的限制,目前我國(guó)的井下采煤技術(shù)仍存在不少缺陷和問(wèn)題,需要及時(shí)進(jìn)行處理和解決。
1.1 整體水平較低
我國(guó)的煤礦井下采煤技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)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(dòng)化和智能化機(jī)械控制和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)方面,存在著較為巨大的差距。對(duì)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(jī)械化程度低
雖然大型煤礦企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)囊惑w化,機(jī)械設(shè)備的使用率較高,但是對(duì)于中小型企業(yè)而言,在采煤、運(yùn)輸?shù)确矫娴募夹g(shù)設(shè)備整體偏低,機(jī)械化程度不高,不僅影響采煤效率,而且會(huì)對(duì)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(jì)效益而忽視了安全防護(hù)工作,導(dǎo)致井下開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)大量的安全隱患;另一方面,在先進(jìn)安全設(shè)備的使用方面不夠重視,雖然認(rèn)識(shí)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(jī)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(gè)人防護(hù)裝備質(zhì)量低下;對(duì)于瓦斯等重大災(zāi)害的預(yù)警儀器不能滿足實(shí)際需求等。
2 煤礦井下采煤技術(shù)的特點(diǎn)
煤礦的開(kāi)采技術(shù)可以根據(jù)煤礦儲(chǔ)藏的深度,分為露天開(kāi)采和井下開(kāi)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(jìn)行井下開(kāi)采。相比于露天開(kāi)采,煤礦井下采煤技術(shù)具有更加突出的特點(diǎn),主要包括以下兩個(gè)方面:
2.1 技術(shù)難度高
首先,從煤礦的儲(chǔ)量分析,露天煤礦的儲(chǔ)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于井下煤礦,而由于井下采煤需要進(jìn)行相應(yīng)的勘探、爆破、打井、運(yùn)輸?shù)纫幌盗泄ぷ?,同時(shí)受開(kāi)采環(huán)境的限制較大,技術(shù)難度較高。其次,在對(duì)井下煤礦進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中,需要全面分析開(kāi)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(kāi)采方案和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)開(kāi)采的流程進(jìn)行細(xì)致分析。然后,在井下采煤過(guò)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(jī)械故障等,需要管理人員全面系統(tǒng)的進(jìn)行考慮。
2.2 開(kāi)采方法的選擇性
煤礦的類(lèi)型不同,分布不同,井下采煤方式的選擇也有所差異,對(duì)于開(kāi)采效率的影響也有著較大的差異性。從目前我國(guó)井下采煤技術(shù)的發(fā)展形式看,比較常用的是長(zhǎng)壁開(kāi)采和放頂開(kāi)采。伴隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和實(shí)踐的探索,井下采煤技術(shù)也會(huì)隨之得到改進(jìn)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(kāi)采的準(zhǔn)確性,在開(kāi)采前和開(kāi)采過(guò)程中,需要采用定向鉆探技術(shù),對(duì)煤礦資源的分布進(jìn)行明確,隨時(shí)修正開(kāi)采的深度和位置,從而提高煤礦開(kāi)采的效率。
3 煤礦井下采煤技術(shù)的方法選擇
在對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行選擇時(shí),必須遵循幾個(gè)基本的原則,切實(shí)保證煤礦開(kāi)采的順利進(jìn)行。首先,要堅(jiān)持安全性原則。在對(duì)井下煤礦進(jìn)行開(kāi)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(duì)采煤方法進(jìn)行選擇,切實(shí)保證采礦工作人員的人身安全。部分私人煤礦在開(kāi)采時(shí)一味注重經(jīng)濟(jì)效益和開(kāi)采效率,忽略了安全性原則,往往會(huì)導(dǎo)致煤井坍塌事故的發(fā)生,造成人員的傷亡。其次,要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性原則。煤礦企業(yè)進(jìn)行煤礦開(kāi)采活動(dòng)的根本目的在于謀取經(jīng)濟(jì)利益,因此要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性原則,結(jié)合煤礦的自身特點(diǎn),對(duì)井下采煤技術(shù)進(jìn)行選擇,提高煤礦的會(huì)回采率。
3.1 綜采技術(shù)
所謂的綜采技術(shù),是對(duì)綜合性機(jī)械采煤技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),指在井下采煤過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)開(kāi)采過(guò)程的系統(tǒng)化和機(jī)械化、連續(xù)化,從而提高開(kāi)采效率,降低勞動(dòng)力成本和勞動(dòng)強(qiáng)度,切實(shí)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(jī)、刮扳輸送機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、液壓支護(hù)設(shè)備等。這種方法雖然對(duì)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(duì)成本較低,而且操作簡(jiǎn)單,安全性強(qiáng),是我國(guó)煤礦井下采煤技術(shù)的重要發(fā)展方向。不過(guò)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(duì)煤層儲(chǔ)備豐富、開(kāi)采條件好的情況進(jìn)行。
3.2 普通機(jī)械開(kāi)采技術(shù)
也就是通常所說(shuō)的普采,其與綜采技術(shù)基本相似,但是使用的采煤機(jī)械有所不同。普通機(jī)械采煤技術(shù)使用的是單一的滾筒式采煤機(jī),雖然分為單筒和雙筒,但是與綜采的刨煤式采煤機(jī)相比,較為簡(jiǎn)單。在目前我國(guó)的井下采煤應(yīng)用中,雙筒采煤機(jī)的應(yīng)用較為廣泛,可以實(shí)現(xiàn)單向割煤和雙向割煤兩種開(kāi)采形式,其裝煤效果良好,頂板的穩(wěn)定性強(qiáng)。相比綜采技術(shù),雖然普采的效率略有不及,但是設(shè)備價(jià)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(duì)煤礦資源進(jìn)行開(kāi)采的工藝,其基本流程包括勘探-分析-選擇爆破點(diǎn)-安放炸藥和雷管-爆破-裝煤-機(jī)械運(yùn)煤。在使用炮采技術(shù)時(shí),為了避免其對(duì)礦井的穩(wěn)定性造成破壞,需要采取必要的防護(hù)措施,對(duì)工作面進(jìn)行支撐和強(qiáng)化。炮采技術(shù)具有成本低、便于管理的特點(diǎn),適用于地形地質(zhì)較為復(fù)雜的情況。我國(guó)的相關(guān)政策規(guī)定,凡是環(huán)境條件惡劣,不適合進(jìn)行機(jī)械開(kāi)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(duì)水進(jìn)行加壓處理,使用水流進(jìn)行落煤和運(yùn)煤。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)視地形,工作人員不需要進(jìn)入工作面,也就不需要對(duì)工作面進(jìn)行支護(hù)和處理,使得采煤的流程大大簡(jiǎn)化,生產(chǎn)的安全性也有了十足的保證。但是相對(duì)而言,開(kāi)采效率低下,一般只能開(kāi)采煤層儲(chǔ)量的60%作用,而且能源消耗較大,整體機(jī)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(guò)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(yǔ)
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(duì)于推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展有著十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。煤礦工作人員要結(jié)合煤礦的實(shí)際情況,選擇恰當(dāng)?shù)牟擅悍椒?,切?shí)保證煤礦井下采煤的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
參考文獻(xiàn)
[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(bào),2011,(21):108.