摘要:在我国当前的能源结构中,煤炭资源仍占据着极为重要的地位,是推动我国经济发展必不可少的重要能源。井下采煤的效率直接取决于采煤技术及采煤工艺的选择是否合理,因此,煤炭企业也要与时俱进,努力提升自身的井下采煤技术,提高采煤工艺的科技性,做好井下采煤技术与采煤工艺的选择,从而创造更多的经济效益。为此,本文从首先对我国当前较为常见的采煤技术与采煤工艺进行了简单介绍,并基于此对如何合理的选择井下采煤技术与采煤工艺进行了详细阐述,以期通过本文的相关论述为我国煤炭企业的发展提供一定的参考借鉴。
关键词:井下采煤技术;采煤工艺;煤矿资源
引言
改革开放以来,随着科学技术的发展,我国煤炭企业逐渐脱离了传统落后的井下采煤技术,将更多的高科技、新工艺应用于其中,从而使得我国的煤炭开采事业产生了日新月异的变化,走上了集约化、高效化的发展道路。然而,我们也要认识到,现阶段我国井下采煤技术与采煤工艺在机械化、自动化水平等方面均与发达国家存在一定距离。所以,我国煤炭企业要在坚持安全生产方针政策的前提下,不断提升采煤技术与采煤工艺的可靠性,通过高效性、集约性的煤炭生产技工技术,最大限度的发挥煤炭资源的利用价值。
1我国采煤技术现状
煤炭是全球矿藏含量最多、分布最广的一种不可再生能源。作为当前主要燃料,我国的煤开采技术倍受关注。我国的能源结构令人担忧,目前可开采的煤、石油,天然气低于世界平均水平。这使国家能源主要依靠煤,“以煤为主”的能源消费结构与西方先进国家“石油为主”水电、核电为辅的结构有很大差距。所以选择合适的施工工艺和技术开采煤矿对国家经济发展具有重大意义。信息化大数据时代的到来,使得采煤技术有了质的跨越,设备更新换代,让新工艺更数字化、程序化、信息化、国际化。为安全生产、稳定生产和高效生产提供良好条件。但是还存在一些需要优化和改进的地方,许多煤矿企业应当着手优化采煤技术和工艺,从而推进煤矿开采地快速发展。
2井下采煤技术
2.1综合机械化技术
综合机械化技术主要需要应用大量的机械化设备开展采煤工作,这种技术主要致力于减少人员的工作量,在当前的井下采煤过程中,这种技术被应用得比较广泛。综合机械化采煤技术的安全性较高,在实际操作过程中,工作人员需要具备较高的专业技能。这种技术的使用一般需要在完成割煤流程之后,利用采煤机对煤炭进行处理,使其能够通过转载机、输送机等设备将煤炭运输至工作面。在利用这种技术开展采煤工作的过程中,需要对其开展支护施工,利用及时支护或者滞后支护的方式增强技术效用。
2.2连采技术
破煤和装煤是井下采煤工作的重要内容,在实施这些内容的时候,施工人员可以利用连采技术,进行连续采煤。在使用这项技术的过程中,需要运煤,工作人员就可以使用梭车或可伸缩式输送机,在开展支护操作的过程中可以应用锚杆,然后使用铲车对物料进行搬运并且清理工作面。在应用连采技术的过程中,施工人员可以将煤层切割成规则的形状根据实际的煤层确定煤块的宽度和长度。但是在实际应用过程中,连采技术还存在一定程度的局限性,工作人员需要在煤房中开展相关操作,导致这项工艺的应用范围较小。
2.3爆破采煤工艺
爆破采煤工艺,此工艺指的是在进行井下采煤时,破煤是通过爆破的方式完成的,装煤则通过爆破、人工以及机械等方式综合作业,工作空间顶板由单体支柱支护的采煤工艺。此采煤工艺,无论是在运煤方式、工作空间支护还是在采空区域处理等各方面,都与普通机械化采煤工艺大致相同,不同之处在于装煤方式。爆破采煤工艺的显著优势在于其所需采煤设备相对简单,更加适用于一些地质相对复杂的采煤区域。
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2.4炮采工艺的选择
炮采工艺具有适应性强,技术装备投资小,操作工艺易掌握,易管理等优点,其缺点主要为生产效率低、单产低,作业条件差等。据我国煤矿开采相关技术政策规定,应优先选用机采工艺采煤,对于一些不适合采用机采工艺采煤的煤层,也可选用炮采工艺采煤。当前,国内部分地质构造较复杂煤层与部分急倾斜煤层,较适合应用炮采工艺进行采煤作业。
3井下采煤工艺的选择
3.1综采
作为目前使用范围最广且较为普遍流行的煤开采工艺之一,综采发挥着其显著的优势,是未来大规模采煤的主要工艺之一。目前而言这种采煤技术在我国也相对成熟。综采的工艺特点使其在实际应用中能提特高开采的效率,增加施工过程的安全性,降低煤炭开采人员的工作强度和工作难度,并且在井下采煤的过程中实现自动化、机械化,这与现代科学发展水平相融合,也是未来井下采煤的发展趋势;但是综采设备的价格相对其他采煤工艺的设备较为昂贵,并且不适用于所有的煤矿环境。综采通常适用于煤层条件较好的煤矿环境,矿井中的构造简单、煤层稳定,并且煤层的倾角较小,最好是低于55°,这一类矿井比较适合综采的工艺,也可以充分的发挥综采在矿井中安全系数高、综合管理水平高的特点。针对综采工艺的特殊性,综采所需设备造价昂贵,所以必须要求煤层有充足的煤矿储存量。从当前采煤工艺发展来看,综采比其他工艺消耗更少,产出更高,效率更高。综采工艺使用较多机械设备节省了大量人力,减少工人的劳动量和工作强度。
综采工艺主要由割煤技术和采煤后期工作组成,正是由于割煤技术普遍使用的割煤机器使得此工艺特点优势突出,既节省了机器劳动时间和学习操作时间,又减轻了工人采煤压力。同时运煤作业选用的运煤机器大大提高了输送能力,片面增强了煤炭的生产能力,一般情况下,次工艺可以确保煤炭输送速度发育煤炭生产能力,从而减少后顾之忧。
3.2普采
普采的设备不像综采的设备一样昂贵,这也是它之所以被大部分煤炭企业普遍应用的主要原因,当然普采本身具有它的独特优势,例如普采对地质条件的要求不像综采那么高,相比之下普采的适应性更强,并且可以在不同的矿井中搬迁使用。相比综采对煤层的高要求,普采可以完成形状不规则的煤层的开采,地质环境负责的小矿井也可以通过普采进行,另外普采的技术要求相对较低,比较容易掌握,同时其使用设备均为大众化且价格低廉,所以普采工艺在常见煤层中都可以直接作业而不需要其他苛刻要求,这是其他采煤工艺所不具备的,这种采煤方式适合组织化的进行。对于规模不大、资金不太雄厚的企业来讲无疑是一个绝佳的工艺方案选择。普采工艺因其高适应性可以广泛应用于不同地质情况的矿井中,其对煤层要求较低,对煤层倾角的要求也比较低,因此在煤层复杂的矿井中也可以通过普采进行井下采煤。总体来说普采工艺虽然适应性较强、价格亲民,符合大众需求但是技术性较低在人工性机械性方面欠缺,故使用人工较多,对人力资源和设备都是较大的浪费,而且其劳动强度较大,安全性及稳定性较差。
结语
传统采煤法已经被自动化科技开采法所替代,信息化、机械化、国际化的采煤发展趋势推进意义重大,煤炭事业也该将现代科技结合到自身的发展中去,以此来推进煤炭事业的发展与进步,井下采煤工艺多种多样,企业应该根据实际情况进行考量,最终选择一种最优的采煤工艺或者根据需求进行多种工艺的组合,从而提高矿井开采的效率,使矿井的生产更加科学化、系统化。
参考文献:
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[3]岳志凯.井下采煤技术与采煤工艺的选择应用[J].现代工业经济和信息化,2017(6):71-72.
论文作者:彭伦国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:工艺论文; 技术论文; 井下论文; 煤层论文; 矿井论文; 煤炭论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第3期论文;