煤矿采掘工艺及方法综述论文_崔丽波,王维奇

煤矿采掘工艺及方法综述论文_崔丽波,王维奇

山东能源新矿集团华恒矿业 山东 新泰 271202

摘要:社会经济的不断发展带动了煤矿企业的发展,人们对煤矿采煤工艺技术的应用与发展也越来越重视。就目前的情况来看,虽然我国将信息技术应用于各个领域,但是我国整体煤矿采煤工艺技术还比较落后,导致我国缺乏煤炭资源。为了优化煤矿采煤工艺技术,就需要解决煤炭资源较少的问题,应用相关技术增强采煤效率。主要就优化煤矿采煤工艺技术的措施进行简要的研究。

关键词:煤矿;采掘工艺;方法综述

引言

在当今社会发展的过程中,我国煤矿采煤工艺需要改变传统的技术方式,进行创新,才能适应社会的发展,满足人们的日常需求。而对传统煤矿采煤工艺技术进行改革需要建立在保证工艺采掘质量的基础上,这样才能从实际上增强煤矿采煤效率。在实际采煤过程中,需要结合实际环境,对地质进行考察,并且解决其中的技术型难题,有针对性地使用采煤工艺,进而保证工艺实施的有效性。

1 基本原则

在煤矿采掘生产中,任何开采工艺均需要遵守以下几点基本原则:①适应性。保障煤矿机械设备与开采对象的自然条件与赋存条件相适应。②可靠性。保障煤矿采掘工艺的可靠性提高生产安全,保障高效生产。③经济性。在选择机械设备进行采煤时,应以成本低,采煤效率高为主,提高企业经济效益,保障企业获得相应的技术经济效果。

2 煤矿采掘工艺及方法

2.1 条带法

条带法采掘技术的使用多用于存在覆岩危害的煤矿区域。在利用这种方式开采煤矿的过程中,能够对矿区建筑物附近的压煤进行回收,当煤矿区地表发生沉陷时,还能利用这种方式对其进行较好的控制。在利用条带法采煤技术时,需要将部分条带煤柱区域预留在矿区,主要是为了回收矿区覆岩层,还能够使得煤矿的采掘与生产得到简化。

2.2 爆破采煤工艺技术

爆破采煤工艺的主要特点是在落煤时采用对工作面进行爆破的形式,装煤和运煤作业可以根据情况选择机械化设备或人工完成,在支护阶段主要运用人工进行顶板支护作业。落煤方式没有利用机械化手段,装煤和运煤作业可以作为独立工序看待,而支护阶段与普采工艺较为相似。从落煤和装煤两个工序分析:首先来看落煤,由于采用爆破方式进行落煤,因此对于爆破定向准确性要求较高。爆破采煤的煤块较为均匀、工作面的煤壁也较为平直,对后期进行工作面支护作业影响较小。目前,很多煤矿都采用毫秒延期定向爆破技术来进行爆破采煤,其优势是可以减少爆破时间,大大提高出块率。而装煤工序,由于爆破落煤后会有一部分直接进入输送机,因此只需人工进行部分装煤工作,另外,一些机械设备可以辅助人工进行装煤作业。

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2.3 充填法

在开展井下煤层采煤工作时,一旦遇到矿区地表沉降,则需要利用填充法进行处理。在进行相关工作的过程中,经常会面临材料短缺问题,充填法就能够实现就地取材,对没有使用过但是还可以利用的煤炭资源进行利用,提高煤矿采掘回收率。在利用充填法开展相关工作的过程中,需要结合矿区实际情况,对煤矿采掘过程中需要利用的参数进行勘测。在矿区采空区域容易发生由于工作人员施工不到位导致安全事故的产生,因此工作人员需要将采掘过程中输送出的砂石回填到矿区采空区域中,提高煤矿采掘的安全性。

2.4 走向长壁后退式协调工艺技术

煤矿采掘工作具有一定的危险性,工作人员在进行煤矿采掘的过程中,经常需要到采空区域开展工作,而这个区域会出现灰岩陡崖,甚至还存在显著的倾斜,威胁工作人员的安全。在这种区域开展工作时,还可能会产生崩塌事故。走向长壁后退式协调采掘技术的利用旨在改善这种情况。在利用这种采煤工艺技术开展工作的过程中,可以将工作面修筑在灰岩陡崖的地方,并且沿着采掘煤矿的方向向下布置台阶工作面。走向长壁后退式协调工艺技术在瓦斯含量较高的煤矿矿井中也有一定的应用。处于这种环境的矿井中时,需要将多个工作面配合采掘,直至解决矿区瓦斯问题。最后,还需要对技术的应用进行考察,保证其彻底解决了问题。

2.5 倾斜长壁协调采掘技术

倾斜长壁协调采煤工艺技术主要应用于不规则的采掘区域,在采煤布局比较复杂的区域也有一定程度的应用。在这些区域中,会出现抑采过程中的瓦斯问题,或者在俯采过程中不能及时排水的情况,就可以利用倾斜长壁协调工艺技术对这两种情况进行解决。在井下煤层采煤的过程中,解决瓦斯问题和排水问题对于防止矿区地质灾害有较大的作用,进而增强矿区煤矿采掘工作的安全性。

3 采煤工艺的选择应用

3.1 极薄煤层采煤工艺选择

极薄煤层属结构复杂的煤层,煤层厚度在1.7m以下,作业难度大。运用方案比较法以及煤层分析法,针对安徽省内某厚度在0.9m的极薄煤层采煤工艺的选择应用如下。在落煤工艺选择上,鉴于其煤层的倾角为10°左右,选用三轴螺旋钻采煤机实行机械落煤方式,螺旋钻采机采用钻头割煤的方式,与钻头相连的钻杆使割下的原煤直接落到刮板运输机上,转深设计为2m/min,且预设深度为80m。运煤设备选用刮板运输机。采空区处理工艺采用单体液压支护方式。经采煤方案设计应用,取得良好采煤效果。

3.2 薄煤层与中厚煤层采煤工艺选择

薄煤层与中厚煤层仅是就煤层厚度在进行采煤工艺的选择时,要根据煤层的结构特点以及煤层类型,来具体讨论采煤工艺的正确组合,下面以工作面相对稳定,煤质类型主要为亮煤和半亮煤,顶板为石英砂岩,底板为层状砂岩厚度为0.91m左右的薄煤层,以及位于其下方30m左右的顶板为砂质泥岩,底板为层状砂岩的厚度大约在1.5m的中厚煤层为例实践采煤工艺的选取。

此种特征的煤层,分析决定采用综合设计采煤工艺,煤层回采工作面的支护方式选取走向长壁式,其中走向根据煤层结构特点设置在110m左右,工作面的倾斜长度设置在50~70m的区间范围内;落煤方式选用放炮落煤法,但依据煤层厚度不同设置不同的炮眼类型,例如对于薄煤层选用单排炮眼,中厚煤层选用三花炮眼,采用正向爆破的方式;选用的巷道布置方式为斜井开拓式,开采方式选用单一煤层开采式;因为全区属相对稳定状态,顶板控制方案选用单体液压支架加自然垮落法即可满足要求。

结语:

总之,在煤矿开采作业中对矿区的具体情况进行分析,并根据其条件来选择合理的采煤工艺,才可以为采煤作业找到提升工作效率、降低工作风险的途径,为提高煤炭矿藏的利用效率做出贡献。采煤技术与采煤工艺的选择直接关系着采煤工作的安全性、高效性与经济性。不同的采煤技术有着不同的适用条件,同时对于不同的采煤工艺可以基于实际情况的需要进行不同的排列组合。另外,对于不同厚度的采煤工艺选择以及基于煤质的采煤工艺选择进一步论证了理论结合实际的重要性。在设计采煤方案时,要全面勘察煤层结构特点,选取性价比最高的采煤设计方案。

参考文献

[1] 陈鹏.煤矿采掘中的采矿工艺与方法[J].技术与市场,2017,24(02):63+65.

[2] 王宏伟,张志伟.煤矿采掘工艺及方法综述[J].内蒙古煤炭经济,2017(02):7+9.

[3] 任建华.试论煤矿采掘中的采矿工艺及采矿方法[J].中国高新技术企业,2017(04):150-151.

论文作者:崔丽波,王维奇

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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