摘要:我国改革开放之后,城市化水平逐渐提高,并且工业化进展也在不断加快,我们对于能源的需求越来越大。在诸多能源燃料之中,煤炭一直是我国最重要的一个能源资源。在煤炭采集的时候,最重要的开采方式就是井下采煤。现在随着科学的发展和技术的进步,很多新的机械和新的技术都应用在了井下采煤中。本文介绍了几种井下采煤的技术,并且针对如何对其进行合理运用展开了一系列探讨。
关键词:井下采煤技术;煤炭资源;合理运用
我国地域辽阔,资源丰富,虽然蕴藏着巨量的煤炭资源,但是我国在煤炭资源的消耗上也是十分巨大,所以仍然要注意对其进行合理运用和合理采掘。煤炭在采掘方式上分为两个大类,一是露天采掘,二是井下采掘,而由于煤矿属于矿产资源,所以井下采掘是其中比较重要的一种作业方式了。井下采掘的具体工作情况往往受到地质与条件的直接影响,所以要根据不同的地质条件来选择不同的方式来进行采掘,所以如何合理运用采煤技术就是当前很重要的一个课题。
一、当前我国井下采煤技术存在的缺陷
(一)比较落后的技术
我国在采煤事业上,和发达国家相比,起步较晚,所以相比较之下,采煤经验匮乏,同时在技术方面也比较落后,和当前的一些发达国家相比差距较大,尤其是在井下采煤方面更是如此。其主要表现在以下几个方面,当前我国技术水平比较低,与此同时在煤矿开挖的工作中主要依赖人力,机械化水平不足,另外煤炭开采在装备方面也十分落后,这些现状限制了我国井下采煤技术的发展。
(二)自动化水平严重不足
井下采煤正常来说都是要按部就班来执行的,有一套严格的工序,从最初的开采一直到运输和后续的爆破环节等等。近年来我国虽然技术发展十分迅速,但把高科技运用在采煤方面时间还很短暂,所以没有累积出足够的技术,这样一来就造成了井下采煤的机械化水平较低的现状。就现在来说,我国的采煤工作大多还是依赖人工进行,这样造成了工作环境差、工作量十分巨大的情况,同时安全性也难以保证,安全隐患层出不穷,所以总体上看来,井下采煤工作目前在开展上困难重重。
(三)先进设备应用不足
虽然我国的机械制造业近年来发展很快,但是在煤炭开采领域,还存在着技术应用不完善的问题,所以为了解决这个问题,依然要从国外引进先进的技术和设备。但是在实际的煤炭开采工作中,设备的价格和操作方式以及售后维护等等多个方面都会影响到相关的工作,所以目前还无法从国外大规模引进先进设备。
二、我国目前主要使用的井下煤炭开采技术
随着我国技术的不断进步,我国的煤炭开采技术也在不断的更新中。正确的选择井下采煤技术能够为煤炭企业带来可持续发展与经济效益的提高,有助于煤炭企业的发展,而在井下进行开采煤炭的工作时,需要根据井下的地质条件进行采煤技术的选择。
(一)单一走向长壁采煤法
这种采煤方式用处比较广泛,在爆破开采和普通开采以及综合开采都可以进行使用。爆破开采一般是利用爆炸产生的能量来让煤炭结构查收能能松动,然后用人工进行装煤,装煤完毕之后采用先进的铁轨装置来进行煤炭的运输工作。正常来说,在爆破的时候,采用独立的支柱来充当顶板。在爆破之前首先在矿体上打眼,之后把爆破物填入其中进行爆破,用人工把煤装车之后采用自动铁轨把煤炭运出,之后将输送机和独立支柱撤除。普通开采工作其实就是运用普通机械来进行机械化采煤。这种采煤方式的特点是落煤和装煤采用同一台机械,其他工序完全和爆破开采相等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在普通开采中使用的运输机有两个类型,一种是单滚筒,一种是双滚筒。综合开采方式是采煤工作用机械来进行,这种工作方式最大的特点就是实现了机械化和自动化,整体上来说对人力依赖程度较低,机械化程度较高,方便快捷,由于实现了连续的采煤作业,所以工作效率很高。
(二)倾斜长壁采煤法
倾斜长壁采煤法与单一走向长壁采煤法比较而言,其最大的区别就是采煤工作的结构和巷道的设计存在差异,采煤区的巷道被移除。倾斜长壁采煤法的应用需要在出现特殊的地质条件下才能够获得较好的作用。
(三)放顶采煤法
放顶采煤法是指在特厚的煤层中,在井道的底部设置一个2~3m宽的壁式工作面,再加以人工的辅助,使用煤炭本身受到的压力对煤炭进行作用,将煤炭压碎,然后使用运输机运出。
三、井下采煤技术合理运用的思考
(一)单一走向长壁采煤法的合理运用
对于单一走向长壁采煤法中的爆破开采的过程中,爆破开采虽然其方式对于煤炭开采的工作效率不高,但是由于其技术水平较低、费用较少且便于使用的优势,能够应用于地质条件不好的地方。我国相关部门的政策支持在地质条件复杂的地方可以适量使用爆破开采的方式进行井下采煤的作业。普通开采能够在地质条件较好的煤炭层进行作业,能够很好地进行煤炭开掘工作,同时由于机械开采的形状不规则,当井下作业的空间较小时,可以使用普通开采的方式,而且与爆破开采的方式相比较而言,普通开采的工作量以及效率都高于爆破开采,且普通开采的费用与爆破开采的差异不多,但是使用的实际效益比爆破效益要好。综合开采的是要需要开采煤炭的环境较好,能够进行多种机械的工作,就能够使用综合开采的方式。综合开采的费用与前两种开采方式相较而言,综合开采的费用与操作水平要大一些,但是综合开采的工作量与工作效益比前两种开采方式都要更高。此外,由于综合开采的应用是使用全机械化的方式,其能够实现自动化的煤炭开采,也能降低发生煤炭开采意外事故的发生。若是在地质条件允许的情况下使用综合开采的方式能够实现井下采煤的效率提高。
(二)倾斜长壁采煤技术的合理运用
若井下采煤巷道的倾斜角度大于12度时,可以使用倾斜长壁采煤的方式。由于巷道的倾斜会使得相倾斜方向用力,而煤炭也会往倾斜的方向运动。在这种地质条件下使用单一走向的长壁采煤法不能够达到理想的效果。而倾斜长壁采煤技术是适用于这一地质条件的井下采煤作业中,其能够预防和降低采煤巷道对于倾斜方向的用力,也能够使得井下采煤更好地进行。
(三)放顶采煤技术的合理运用
若井下煤层位于地下6米或6米以上的时候,可以使用放顶采煤技术。若煤层的倾斜度不高且煤层的坚固度较小时,使用放顶采煤技术能够很好的进行井下采煤技术的作业。
四、结语
我国煤炭资源十分丰富,但本身煤炭资源就是一种无法再生的资源,所以应该合理开采,不能盲目开挖。煤炭资源的开采方式分为两个类别,一是露天开采,二是井下开采,其中井下开采是一种比较主要的开采方式。但是作为井下作业来讲,煤炭开采经常受到地质条件的影响,所以应该根据不同的地质条件来进行相关方案的选择。如果选择的方案比较合理的话,一方面能够带来较高的经济效益,另一方面也有利于我国煤炭开采事业的可持续发展。
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论文作者:姜乃军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/20
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