摘要:我国是一个煤炭资源储存量极大的国家,煤炭资源也是我国社会生产最主要的能源之一。煤矿开采生产在我国的历史较为悠久,其随着社会科技的进步与发展,不断有新的采矿技术被应用在现代煤矿开采作业中。现本文就主要分析了几种较为先进的新型煤矿采矿技术,并介绍了几种常用的开采方法,以供读者交流参考。
关键词:煤矿;采矿;新技术;开采方法
尽管目前世界上有三大化石能源,即石油、天然气和煤炭,且在科技的推动下还有很多其他的新型能源被不断开发利用。但是煤炭作为我国的主要能源这一地位却一直没有改变,甚至在某种程度上讲要比石油和天然气的使用范围更广,使用量更大。因此煤矿企业仍然是一个非常重要的国民经济支柱产业。为了能够促进煤矿产业的经济效益增收,提高煤矿开采水平和效率,技术人员也在不断的研究新的煤矿采矿技术,且已经有了一定的研究成果,目前,一些大中型煤矿企业都已经实现了不同程度的机械化开采作业,人工采矿的技术方法也有了很大的改进。以下就来简单介绍几种新采矿技术和开采方法。
1、使用煤矿采矿新技术的必要性
煤矿作为一种不可再生能源,大都深藏在地下,且其中含有大量的瓦斯气体。因此在开采利用的过程中采矿单位不但要尽可能的提高开采效率,减少煤炭资源浪费,同时也要意识到煤矿开采是一项具有较大难度和危险性的复杂作业项目,必须要做安全防范措施。但是事实上我国很多小型煤矿企业所使用的煤矿采矿技术较为落后,安全设施较为简陋,不但不利于煤矿开采效率的提高,而且对采矿工人的生命安全也有极大的威胁。尤其是一些煤矿所在地的地质构造较为复杂,在薄煤层与急倾斜煤层的开采中作业难度较大,若仍然采用传统的采矿技术,很难实现较好的采矿效果。因此非常有必要加强技术改革,采用一些先进的采矿技术和开采方法来提高采矿效率和安全系数。
2、煤矿采矿的几种新技术
2.1炮采放顶煤采煤技术
该技术的运用比较广泛,主要包括以下两种类别。第一、滑移支架放顶煤采煤法。滑移顶梁包括两个组成部分:顶梁和支柱。前梁和后梁是通过顶梁、导向槽或者是前梁弹簧钢进行连接的,支架的支柱是液压单体柱,数量不完全相等,一般是2―5个。一般来说,当煤层厚度大于五米的时候,可以采用这种方法开采,它主要适用于倾斜和急倾斜煤层。第二、二型钢梁放顶煤开采。该方法的支护使用的是二型钢梁,运用单体液压支柱架设棚,工作面采用放炮落,人工破网放煤。如果煤层条件较差,或者技术水平较低,可以采用这种方法进行煤矿开采。
2.2伪倾斜柔性掩护支架采煤法
该方法的工作面较长,倾角比较缓慢,其生产系统具有简单、掘进率低等特点。该方法将工作空间和采空区隔开,不仅简化了管理工作,还保证了生产的安全,降低工人的劳动强度,主要适用于开采斜角煤层。埋藏稳定、煤层厚度变化不大的可以运用该方法进行开采。在回采的过程中,回风巷需要将支架不断的接长,而进风巷的支架则需要不断的拆除。当工作面到达采区附近,则需要将支架全部回收。
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2.3小阶段爆破落煤采煤法
使用该方法,首先将区段内的煤层分成多个小区段,并且,在工作面没有施工人员,施工设备和支护措施。该方法主要适用于开采倾角大于四十度的情况,煤层厚度在3.5―7.5米之间,并且顶底板不容易滑落,不规则的煤层。它具有安全性强、回采工艺简单、工作效率高的特点。但是它也有回采率低、通风系统比较复杂等缺陷与不足。
2.4刨煤机采煤方法
该技术最先在中等和薄煤层开采中得到了运用,适应了开采的实际,大大的提高了开采的效率。目前,在实际工作中,采用智能驱动系统来驱动刨煤机,并采用可靠的支架控制系统,从而有利于实现采煤的自动化。此外,支架的前移也能够实现自动化,从而增加了支架的可靠性,也提升了整个系统的自动化。在适用范围上,刨煤机可以适用于特薄煤层的开采,最小的开采厚度可以达到0.6m。为了提高稳定性,便于实际操作和维修,采空区一侧的刨煤机导轨和附件需要焊接在输送机上面。为了减少粉尘的产生、防止部件过分磨损,还有必要安装刨煤机水平控制系统。
3、煤矿采矿的常用开采方法
在长期的生产实践中,煤矿采矿企业逐渐总结了很多开采方法,用来应对各种各样的煤矿分布形式。但总体来讲,一般较为常用的开采方法则主要是井下采煤、露天采煤和急倾斜层采煤。
3.1井下采煤
这种开采方法是应用最多,也是应用最广泛的煤矿开采方法。一般来讲,井下采煤主要有旱采和水采两种形式。其中旱采是最为常用的,水采的使用次数相对较少。旱采又能分为壁式和柱式两种形式,采用壁式开采方法能够实现大产量的采煤效益,开采效率较高。而柱式开采方法的优势则是支护设施需要的较少,因而成本较低,但是其回采率较低。
具体来讲,采用井下采煤的开采方法,是要根据煤层的倾角来选择开采方法。一般倾角超过10°,就可以采用水平开采。水平开采时可以将矿区分为几个采区,依次从第一水平、第二水平、第三水平进行开采。若倾角较小,则可以将煤区划分为几个盘区,先开采中间盘区,再开采较远的盘区。若煤矿矿区的煤层分为好几层,则需要从上至下依此开采。
3.2露天开采
露天开采主要是应用在煤层分布在地表的煤矿区中。在开采时同样需要将煤矿区划分为几个水平层,然后再依此从上到下进行逐层开采。开采时首先用机械将岩煤打破,再用挖掘设备将煤块挖出,之后再利用运输机械将其运送至场外。露天采煤的开采方式无需进行过多的支护,且作业面积较为宽广,可以采用机械化开采和运输,开采效率较高,成本也相对较低。另外,其回采率和资源利用率较高,安全隐患少。然而这种开采方式需要占用很大面积的土地,还会对当地环境造成污染。
3.3急倾斜煤层开采
运用该方法采煤的时候,首先应当对采区进行合理的划分,尽可能的加大采区的尺寸和煤炭储量,在进行采区划分的时候,应该考虑生产设备和回采工艺的要求,进行合理的划分。为了使开采顺利进行,适当的加大采区的走向长度和阶段的垂直高度。在施工中,还要改进巷道的布置,优化生产系统。
4、结束语
综上所述,在煤矿采矿生产中采用先进的采矿技术能够极大的提高采矿效率,增大采矿作业安全系数,是非常值得大力推广和应用的。只有不断完善开采技术和开采方法,进而带动煤矿采矿的变革,提高煤矿采矿的安全性和可靠性,才能促进现代煤矿采矿的高产和高效,提高采煤的综合效益。
参考文献:
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[3]周鹤寿.剖析煤矿采矿的新技术与开采方法[J].中国新技术新产品,2012(16)
论文作者:傅振斌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签:煤矿论文; 煤层论文; 方法论文; 采区论文; 支架论文; 技术论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第33期论文;