煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用论文_马志飞

煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用论文_马志飞

陕西彬长文家坡矿业有限公司 陕西省咸阳市 713500

摘要:市场经济的迅猛发展,也促使煤炭企业转向市场经济的发展模式。要在竞争激烈的市场环境下能够立于不败之地。煤炭企业就要从多方面考虑,来提高自己的竞争力。对矿井进行现代化改造,实现高产量、高效率、安全环保的现代化矿井是煤矿企发展的先决条件。而对不同的煤层也应该选择事宜的、科学的采煤方法,以提高所采煤矿的产量与质量。因此,本文对煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用进行分析。

关键词:煤矿综采技术;中厚煤层开采;应用

近年来,我国社会发展速度不断加快,对煤矿资源的需求也在不断上升,为了更好地满足我国现代社会发展的需求,加大煤矿资源的开发利用已成为现代社会发展的一项重要工程。然而就我国当前煤矿开采行业来看,其开采技术比较单一、可靠性低,进而影响到了煤矿开采效率,不利于我国现代社会的持续发展。随着煤矿开采业的发展,煤矿开采技术也得到了进一步的提高,综合机械化的开采技术在煤矿开采行业中得到了较为普遍的应用,煤矿综采技术的应用不仅为我国煤矿开采行业的发展提供了保障,同时也为我国现代社会的稳定发展奠定了基础。

1煤矿综采技术应用现状

煤矿开采随着开采规模的不断扩大,开采技术的应用是保障煤矿开采的质量和效率的关键,我国煤矿企业的采煤机械化程度多数企业沿传统落后的开采方式,大型的综采设备是面向高产高效的设备及技术,发展大型煤炭井下综合采煤设备不仅解决行业发展的需求,也逐渐提高了我国煤矿行业技术水平。但我国煤炭资源含量大,受开采技术条件的限制,多数煤炭资源没有得到充分的开采,随着开采强度的增加,提高煤矿开采效率成为企业发展的重点,综采技术的提高完成了矿井大型化和集中化的技术改造,有效的提高了工作面的工作效率。

就目前来说,我国的煤矿综采技术主要集中在厚煤层中,中煤层由于断层较多,增加开采的难度,目前我国煤矿企业采用的断层方面技术不完善,影响开采效率的提高。如何提高薄煤层煤矿产量成为现代煤矿综采技术发展的另一个重要问题,薄煤层分布少但煤质较好,薄煤层目前采用较广泛的技术为滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架等技术,薄煤层的开采量占全部储量的20%左右,只有不断提高煤矿开采的综采技术水平,才能不断提高我国煤炭资源开采的效率,加强薄煤层的安全高效开采和自动化装置,更好的满足薄煤层的开采需要,促进煤矿开采效率的提高。

2煤矿综采技术在中厚煤层开采中的应用

2.1顶煤弱化技术

放顶煤技术是我国中厚煤层和特厚煤层资源开采过程中应用比较普遍的一项技术,具有一次性开采的特点,可提高中厚煤层煤炭资源的回采率,起到节能降耗的作用。在实际的中厚煤层资源开采前,应用顶煤弱化技术,需要根据特厚煤层顶煤破坏自身所具备的特征,结合顶煤中存在的弱化规律,在压力的承受之前,可通过对爆破技术的有效利用,将中厚煤层顶煤整体的完整性进行弱化,对顶煤的整体结构和力学特征进行改变,以降低顶煤中的整体强度。加上顶煤支架自身的支撑作用和一定的破煤效果,可以协调顶煤中支架的支撑作用、顶煤弱化作用和支承压力作用,以实现对中厚煤层顶煤顶板之间活动的有效控制。

2.2放顶煤液压支架技术

目前,我国还有很多地质复杂不便于开采的中厚煤层,对这类煤层的开采存在一些缺陷,包括开采过程中的安全隐患、机械化程度低、开采经济效益差等。为了解决难开采中厚煤层中的遇到的问题,我国相关技术人员加强了对煤矿综采技术的研究,研制出新型的轻放支架,在煤矿实际开采过程中取得了良好效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆放顶煤液压技术的装备主要通过分析支架系统结构、受力及运动规律、运动形态和岩石力学特性,利用虚拟现实技术重点研究煤炭的受力变化、变形状态,煤炭的破裂影响和支架的装配、制造间隙,获得更多开采资料,得出支架与综采场围岩的关系,这样设计出的轻型支架不仅具有顶板支撑的作用,还能对顶煤和围岩进行有效控制。

这项技术的主要特点是:放顶煤液压支架具有完整的内伸缩梁、顶梁和长侧护板结构,全封闭的端面顶板,单铰接机构后部的相应支架。在采煤时,过煤空间不会随着顶梁工作状态和采高的变动而改变,将支架后的掩护梁设计成折现弯曲形状,不仅能够减少对顶板和破碎顶煤之间煤岩分界面的影响,同时还能在顶煤放出时降低煤矿的含矸量,增强煤矿回收率,利用后柱支架的双伸缩功能,有效改善了顶梁的工作状态,确保与相邻支架形成封闭的顶板。放顶煤液压支架技术具有紧密的支架结构,部件和总体的尺寸都比较小,装备重量轻,制造成本少,便于运输和安装,且能达到较高强度的支护作用。

2.3减沉注浆技术

地下煤层的开采过程中,岩层上会覆盖一些新的煤层,形成垮落冒落带,另外一部分会在煤层中形成下沉离层带。在实现对煤矿的开采之后,煤层中的地下空间会影响到岩体中的原始平衡状态。在这种情况下,如果岩层在移动的时候对这一空间进行填充,可对岩层的向上发展进行及时阻断,以减少地表下沉所造成的不利影响。这种技术就是减沉注浆技术,具有重要的作用,在中厚煤层的开采中发挥了支撑和压实作用,有效的减少了岩层对地表造成的破坏,实现了对不良影响的有效控制。减沉注浆技术的支撑作用主要是,在地面钻孔,把混合浆液注入覆岩离层空间高压,然后通过对水作用的有效利用,实现对相关填充物的输送,运至离层带,进行脱水,实现对填充物的沉淀,提高填充物的体积和密实度,充分发挥在煤层开采中的支撑作用。

3中厚煤层开采中综采装备的运用和研究

在我国,中厚煤层的开采技术有很多,其中比较普遍的开采方法有放顶机械化综合采煤法、分层机械化综合采煤法、一次采全高厚煤层机械化综合采煤法等。其中,分层式采煤方法相对较为复杂,机器的掘进率高,但是在接下来的开采中,顶板容易发生破碎现象,并且出口处维护困难。而在放顶煤的开采工艺中,也有煤矿的回采率比较低、会产生自然发火的情况、煤尘大等不足。目前我国中厚煤层的开采多采取一次采全高机械化的综采方法。但是大采高的全厚开采落差比较大,导致工作空间维护量大,煤壁易片等问题产生。并且与全厚开采技术的机械化设备相配套的技术在国内还处于初步发展阶段。所以,研究出更好的中厚煤层综采设备技术是我国煤矿产业中急需解决的一道难题。

在中厚煤层的综采过程中,综采设备需要符合以下条件:首先,综采设备需要结合实际情况才能更好的发挥自身效用,提升综采工作效率。在中厚煤层的综采过程中,我们需要科学使用采煤机,因为综采设备的生产能力高低直接关系着煤矿的开采效率,科学运用综采设备才能提升煤炭的开采效率。其次,综采设备还应该满足相应的开采深度要求,这样才能减少工作面的顶板冒顶问题。

结束语:

综上所述,在开采结构复杂、厚度大的煤层时,综放开采发挥利用了各种先进的技术手段,确保了工作面生产安全,大大提高了煤炭的采出率,实现了高效安全生产,为今后类似情况的开采提供了宝贵的技术经验。因此加大研究及开发新型的综采技术及设备,不管是从理论的角度还是从煤矿的安全生产角度来讲都有很高的社会效益及经济效益。

[1]煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].马志平.山西能源学院学报.2017(03)

[2]论煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].王瑞.现代工业经济和信息化.2016(16)

[3]煤矿综采技术应用现状及发展对策[J].黄立平.内蒙古煤炭经济.2015(10)

论文作者:马志飞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/2/26

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