井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨论文_冯建波,赵洲,赵一川

井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨论文_冯建波,赵洲,赵一川

济宁矿业集团有限公司微山金源煤矿 山东济宁 272000

摘要:煤矿资源的高效利用是提升我国经济水平的一个重要环节,井下采矿是煤矿开采中的一个重要环节,采煤工艺则是煤矿生产的核心内容。开采工艺技术水平的高低很大程度上影响了我国煤矿产业未来的发展进程,因而在煤矿开采的过程中,必须要确保井下开采技术的有效性,在采煤工艺的选择上,必须要坚持安全第一投入少高产高效的基本原则,在实现煤矿开采经济效益的同时,要确保开采的安全,提升煤矿产业的社会效益,实现可持续发展。

关键词:复采煤层;巷道支护;应用

1 几种主要的煤矿井下采煤技术介绍

1.1综合机械化采煤工艺

综合机械化采煤工艺主要是指在煤炭开采过程中,包括切煤,煤炭运输,工作面支护和采空区处理等所有过程都通过运用设备实现连续机械化作业。其职工劳动强度低,采煤效率高,安全性强是综合机械化采煤过程的重要特征,因此可以预见,综合机械化采煤技术必将成为煤炭开采技术和开采工艺发展的一个重要标准。

1.2普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤工艺主要是同步进行采煤、破煤以及装煤工序,并且采取机械化运煤方式,工作面的顶板是利用单体支柱支护方式的一种采煤工艺。普通机械化采煤技术和综合机械化煤矿技术相比的落后之处是需要手动完成支撑过程,并且其采煤的效率和运行功率的效率相对较小。因此普通机械化采煤工艺的采煤效率、工人劳动强度以及作业安全型方面,普遍要比综合机械化采煤工艺逊色不少;但普通机械化采煤工艺的适应性还是显著强于综合机械化采煤工艺的。

1.3爆破采煤工艺

爆破采煤技术主要是指在煤炭开采过程中使用爆破方式来获取煤炭,装煤过程综合利用了爆破,人力,机械化结合的方式,煤炭的运输则依靠机械化,作业面空间顶板依靠单体支柱支护方式的一种采煤工艺。爆破采煤在煤炭运输,支护和采空区处置方面,和普通机械化采煤工艺基本相同,但其装煤方式需要单独的工艺形式。爆破采煤工艺最明显的优势是设备简单,该工艺对于一些地质复杂的矿床来说具有很强的适应性。

1.4连续采煤工艺

连续采煤工艺主要是指煤炭开采和煤炭装载过程中使用连续采煤机完成,煤炭运输依靠可伸缩输送机或梭车来完成,采用锚杆支护的方式来支护顶板,使用铲车进行工作面的清理和物料的运输采煤工艺。连续采煤工艺最显著的特点是对于破煤、装煤、运煤、支护等重要环节,全部实现机械化作业。可以说连续采煤工艺是综合机械化采煤工艺的一种衍生发展,只要作业环境的客观条件允许,采用连续采煤工艺都可以获得良好的技术经济效益。

2 当前采煤技术存在的问题分析

2.1落后的技术装备

虽然中国是煤炭生产大国,但它却不是煤炭生产强国。与当前世界先进的采煤技术相比,中国的采煤技术水平明显较低,技术装备,机械制造方面仍较为落后。机械自动化,集成化和智能化程度与国外同行业相比仍存在着较大差距。

2.2系统化程度不足

井下煤炭开采系统是由一个个子系统构成的。但由于中国目前的国情所限,煤矿机械化程度仍较低,大部分采用人工作业,而且所用机械的动力和生产能力都太小,难以形成一个个高效的子系统,所以整个采煤系统化程度也是非常的低。

2.3国外先进设备的引进不到位

对于国内煤矿技术装备不能完全满足井下采煤作业需要的问题,可以通过引进国外先进设备来解决。但在实际运作过程中,由于国内政治,制度和人员等条件的限制,在引进国外先进设备的道路上并不顺畅。

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2.4采煤技术“瓶颈”问题仍未解决

每年中国的煤矿都会发生一些比较严重的安全事故,彻底的解决煤矿安全技术问题已迫在眉睫。煤矿安全事故频发的一个重要原因就是“一通三防”中防治水、矿井深层地下压力,冲击地压和高温灾害等方面的问题依然未解决,这也严重的影响了煤矿的安全生产。

3 井下采煤方法的优选原则

3.1坚持安全生产原则

安全生产是井下采煤第一准则,只有安全的生产,才能避免人员、财产的损失,保证采煤活动的顺利进行。在采煤的过程中,我们要充分的利用科学的、现代化的采煤技术,保证井下采煤作业的安全进行。所选择的井下采煤技术,必须要符合《煤矿安全规程》的各种规定,保证整个系统运行状态处在一个良好的水平,并建立稳妥的应急安全。

3.2提高煤炭采出率原则

我国的煤矿资源虽然丰富,但是煤的生成需要非常长的时间且不可再生,因此再丰富的煤炭储量都会有用完的一天。而在井下采煤过程中,会发生各种煤炭损失的现象,比如煤的自燃、井下火灾、矿井塌陷等情况,都会造成煤的损失。所以在选择井下采煤技术时,要尽可能的避免上述情况,减少煤炭的损失,提高煤的采出率,充分利用煤炭资源。

4 合理的选择井下采煤技术

4.1选择综合机械化采煤工艺的条件要求

综合机械化采煤工艺的特点是劳动强度低,采煤效率高,安全性高。使用综合机械化采煤工艺可以获得非常高的采煤效率,但综合机械化采煤工艺的设备成本非常昂贵。因此对于管理水平高,职工综合素质强,煤层赋存条件好,生产系统优良的矿井而言,非常适用于综合机械化采煤工艺的发挥。具体到我国而言,适合选择综合机械化采煤工艺的条件是:煤层倾角小于55°,煤层顶底面条件较好,煤层结构比较简单,煤层形成相对稳定的矿区。

4.2选择普通机械化采煤工艺的条件要求

普通机械化采煤工艺具有设备便宜,且与综合机械化采煤工艺相比更容易适应地质条件的变化,也更容易搬迁工作面。对于推进距离较短,煤层形状不规则,地质结构小的工作面,更能发挥普通机械化采煤工艺的优势,也会取得很好的开采效果。而且,普通机械化采煤工艺的操作更容易被掌握,组织生产就相对更容易。因此,普通机械化采煤工艺是中国中小型煤矿实现矿井机械化的主要突破口。

4.3选择爆破采煤工艺的条件要求

爆破采煤工艺具有技术装备投入较少,适应面广,操作工艺易于掌握,生产技术管理相对简单等特点,但是其煤炭产量低,生产效率低下,工作环境差。因此根据我国的煤矿技术政策,凡是条件不适合机械化开采的煤层,可考虑使用爆破采煤工艺。目前,中国的爆破采煤工艺更多地用于大倾角煤层和地质结构较为复杂的煤层。

4.4选择连续采煤工艺的条件要求

连续采煤工艺主要具有投资少,煤炭产量高,适应性强,机械化程度高,效率高,安全性好等优点。但是该工艺的通风条件差,煤炭资源回收率较低,仅比爆破采煤工艺略高,因此其主要适用于以下煤层条件:煤层结构简单,开采深度较浅,煤质较硬,开采技术较为简单,煤层倾角不超过15°的薄或中厚煤层,其中近水平的煤层是最合适的,但由于其采出率低,并不适合于相近煤层群的开采。结合近几年我国连续采煤工艺的应用情况,其作为大中型煤矿的辅助采煤工艺是最合适的。

结束语

总而言之,近年来我国的煤炭事业不断发展,工艺技术不断更新传统落后的采煤技术已不能适应发展的需求,逐渐被自动化科技开采技术所代替,自动化机械化的采煤技术逐渐成为发展的趋势。在开采煤炭过程中开采工艺的选择,对于开采的质量与效率就直接的影响,因此,煤矿开采人员必须要加强对煤矿开采经验的总结提高自身的综合素质,为煤矿事业的发展奠定基础。

参考文献

[1]赵刚.煤矿采矿中涉及的采矿工艺与相关技术分析[J].能源与节能,2015(8):124-125.

[2]靳博.井下采煤技术及采煤工艺选择分析[J].中国高新技术企业,2015(1):151-152.

[3]韩涛.煤矿采矿工艺与技术分析[J].能源与节能,2016(8):189-190.

[4]靳博.井下采煤技术及采煤工艺选择分析[J].中国高新技术企业,2015(1):151-152.

论文作者:冯建波,赵洲,赵一川

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/2/3

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