摘要:在煤矿生产中,各种现代工艺技术为生产提供了大力支持,提高了生产效率。大采高综采具有较高的综合效益,是厚煤层生产技术之一,具有一定技术优势。本文分析这一技术的发展情况、应用问题,就如何完善这一技术进行了积极探索,以供参考。
关键词:大采高综采;应用问题;完善对策
引言:依托现代生产技术设备与先进的管理方法,现代煤矿生产效率不断提高,安全性有很大提升。在实际工作中,必须重视技术设备的投入与应用,积极提高煤矿技术水平,提高技术设备应用效果。大采高综采技术是厚煤层开采技术之一,具有一定的应用优势,应加强研究,完善技术,提高应用水平。
1大采高综采概述
在煤矿生产中,我国应用这一技术较晚,在改革开放以后才引进了第一台设备,之后开始了相应的技术研究工作。随着技术研究开展,我国也开始尝试自己制造设备,并在1984年试用第一台国产设备,不过当前产量、性能都难以满足预期,也难以有效控制围岩。技术起飞是在1998年之后,此时取得技术突破,采用这一技术的各煤矿年产量明显上升,进步十分明显。
(1)从技术发展情况来看,采高的变化可以作为发展标志之一。在技术应用之初,煤矿生产中采高一般在3m左右。随着技术进步,可开采高度也在不断提高,如今已经增长到6m左右,可以预见,未来这一技术应用中会进一步提高采高。
(2)大采高综采具有良好的发展前景,预期可以承担更多复杂地质条件下的矿层开采工作。随着采高不断增加,应用领域也会不断扩大。
(3)当前大采高综采有不断提高采高的趋势,但在提高采高的同时也会遇到一些问题,例如怎样在更高的采高下支架围岩才能保证稳定性?这是必须着手研究的问题。
2当前采厚煤层方法比较
厚煤层分布广泛,对于厚煤层的开采,当前主要采用三种方法:
分层综采技术需要较大的资金投入,并且单位产量难以满足当前发展要求,在工序设计上也很复杂;
综放开采技术单位产量有明显提高。使用这一技术进行生产所需的成本较低,在材料消耗、能源消耗方面也较少,可以适应不同的地质环境条件,有较广应用,但是采出率相对较低。
大采高综采技术同样可用于厚煤层的开采工作,具有良好的应用前景,整体效益高。
3大采高综采特征
一般是指割煤超过3.5m的综采技术,由于与其普通开采有明显区别,所以这样命名。这一技术具有鲜明的技术特征:
(1)与分层综采技术相比,这一技术有更高的产量、流程相对简单,成本较低;与综放相比,采出率更高并且有效减少了煤矿生产中原煤的含矸量,生产引起的煤尘也要少一些;
(2)支护强度高,安全水平明显提升,具有较小的动载系数,使用的支架与附近处的围岩主要受静载力;
(3)在工作面生产中使用大采高技术,对覆岩造成的破坏会更大;
(4)如果工作面煤壁有较严重的片帮问题,会给工作造成一定负面影响。
4当前大采高综采应用问题
根据应用实践,结合当前技术发展形势,在此论述大采高综采应用中发现的一些问题:
4.1需要进一步开展上覆运动相关研究工作
在煤矿生产中,上覆岩层可能会产生一些运动,这一情况会使矿压显现。在将覆岩破断后,结构会趋于稳定。煤矿生产需要研究采区矿压,可以研究这些结构,提高理论知识水平,进一步提高对采区矿压的认识,指导控制矿压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据如今的矿压控制理论,需要加强大采高综采技术作业适用性研究工作,进行上覆运动相关研究,了解覆岩运动以及稳定性特征,为开展大采高综采现代化作业提供科学指导。此外,在实际工作中发现,支架工作时的阻力会影响到采动支承压力分布情况,对于这一情况的规律性也要开展相关研究工作。
4.2煤壁片帮现象
在煤矿生产中,应用大采高综采工艺,要做好煤壁片帮相关问题的研究工作。在工作面上支架与围岩之间关系复杂,有可能因为支架围岩问题导致各类事故。要确保大采高综采生产安全水平,就必须加强煤壁片帮问题相关研究工作。从当前研究情况来看,已经认识到煤壁片帮出现与煤壁塑性区宽度存在一定关系,可以通过控制性区宽度发育来控制煤壁片帮现象。片帮可以由煤壁塑性变形引起,但并非所有的片帮问题都因为塑性变形导致。研究发现,片帮也有明显时效性。如果工作面推进速度有明显差异,煤壁会出现不同的片帮表现。基于这一现象,证实不能仅仅通过研究塑性发育确认片帮机理。
4.3难以有效维持端部围岩稳定性
在工作面生产中,需要保持围岩稳定,以便充分发挥出大采高综采优势,保证生产连续性。端部围岩是否处于长期稳定状态会影响到工作面作业推进速度,也会影响开机率。目前掘进技术以及掘进支护技术尚有待进一步提高,在一定程度上影响了大采高综采高度,端部底煤留设工作受到很大影响。在实际生产中,如果底煤留设有问题,也会影响支架稳定性,进而带来一系列问题。因此,要加强围岩稳定性研究,少留设底煤。
4.4设备稳定性难以维持
对于煤矿生产来说,连续作业对生产效率的影响很大。要连续工作,就必须确保设备可以长期稳定运行。假如设备不稳定,会引发各类问题,例如生产中断、产量不足、维修花费高等。也会带来一定的安全隐患,容易引发安全事故,进而降低生产连续性,影响整体效益。经过实践研究发现,在大采高综采所用的设备中,运输机以及支架工作情况是导致设备运行不稳定的重要因素。因为这一工艺技术的采高在不断提高,围岩情况更加复杂,支架难度不断上升。在此情况下,就难以保证支架稳定性,可能会出现支架下滑等问题,带来安全隐患,影响煤矿生产顺利进行。因此,在应用大采高综采时,要做好相关配套技术的研究工作,保证设备稳定性,减少安全风险。
5解决措施
(1)设计工作面设备时,要注意保证工作面系统运行稳定性。生产中,要做好日常维护排查,加强现场监控,如果作业中发现设备问题,要及时查找原因并妥善处理,防止引发事故问题,确保煤矿生产高效、安全。
(2)提高对煤矿覆岩运动规律的认识水平是提高大采高综采应用水平的重要途径。要加强对矿压显现规律的相关分析工作,了解在不同生产方式、采高下的顶板破碎特征,寻找煤壁片帮问题解决途径。
(3)应加强对支架参数的相关研究工作,阻力、初承力等会在一定程度上使煤壁稳定性受到影响,要研究影响机理,进行煤壁片帮问题的相关分析研究;要进一步提高支架设计生产水平,确保支架质量,提高性能。最后,要探索如何控制端部围岩结构的稳定性,开发相应技术手段。
结语
现如今煤矿生产技术在不断进步,各种开采技术被研发并用于实际生产中,提高了煤矿生产效率以及现代化水平。大采高综采是适用于厚煤层的一种现代开采技术,具有较高效益,具有一定的推广应用价值。随着技术应用不断增多,这一技术也会不断发展,进一步提高生产效率与安全水平。当前,要不断加深技术研究,发挥这一技术的优势,促进煤矿高产、高效。
参考文献:
[1]姜波.大采高综采技术的应用研究[J].山西冶金,2019,42(05):130-131.
[2]马宁.特殊地质条件下大采高综采技术研究[J].中国矿山工程,2018,47(06):34-36+39.
[3]张磊.磁窑沟煤矿大采高综采技术问题分析及优化对策研究[J].煤炭与化工,2018,41(08):10-12.
[4]刘新平.大采高综采作业关键技术分析[J].能源与节能,2018(05):131-132.
作者简介:
高升,男,1986.11.14.内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗,助理工程师,研究方向煤矿开采技术
论文作者:高升
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签:技术论文; 这一论文; 围岩论文; 煤矿论文; 支架论文; 工作面论文; 稳定性论文; 《基层建设》2019年第28期论文;