摘要:采煤方法的选择以及采区巷道布置是否合适关系到煤矿生产的经济性和安全性。以下分析了煤矿采煤方法分类,并提出了影响采煤方法选择的地质因素、技术水平因素和经济效益因素。在选择采煤方法时,要充分考虑煤层厚度、煤层倾角等地质条件,同时根据自身的技术设备水平,在保证经济效益的前提下,做出正确的选择。本文分析了开采巷道布置与采煤工艺技术运用。
关键词:开采巷道布置;采煤工艺技术;运用;
煤矿的产生是源于自然界的动植物经过长时间的堆积,再经过漫长的地质年代的变迁和作用才逐渐形成的,其存在的位置多处于地下较深层区域,在煤炭开采的时候,要正确的选择在煤炭存在的地质层进行挖掘和开采,这就需要通过建造一定的巷道来实现。我国现存的矿层大多都在远离地表的较深层区域,根本不能够露天即时开采,想要实现煤矿的开采就要进行不断的掘进。
一、影响因素
1.地质因素。直接影响采煤方法选择的地质因素主要包括以下几个方面:第一,煤层倾角,它是影响采煤方法的重要因素,它不仅会影响到采煤工作面的落煤方法、运煤方式等,还会影响巷道的布置、通风等各种因素。第二,煤层厚度,对于不同的煤层厚度,应选择不同的开采方法,薄及中厚煤层通常为一次采全厚,厚及特厚煤层可以采用分层开采的方法,另外煤层厚度还会影响到采空区处理方法的选择。第三,煤层及围岩特征,煤层的软硬度及结构特征、围岩的稳定性等都直接影响到采煤方法的选择,并会影响到采区中的各种参数。第四,煤层的地质构造情况也是选择采煤方法的重要指标,对于条件稳定的煤层,宜选用综采,埋藏条件不稳定的,则适合使用普采,在选采煤方法之前,应该充分的掌握开采范围内的地质构造情况。第五,煤层的含水性和自燃情况,若含水量大,在采煤之前应布置排水系统,同时根据煤的自燃性确定是否进行防火灌浆等措施,这些因素在选择采煤方法时都应予以充分的考虑,以保证生产安全性。
2.技术发展及装备水平因素。采煤方法的选择受到煤矿技术水平的限制,特别是装备水平和生产中的设备供应等条件。随着技术水平的提高,我国的采煤方法、采煤工艺也在不断的创新,例如放顶煤采煤法、一次采全厚采煤法等在最近十年内得到了广泛的应用。而随着技术的发展,必然会产生新的、高效益、高安全性的采煤方法。
3.矿井经济效益。矿井的经济效益是选择采煤方法的重要因素。现代化的采煤装备要依靠资金的投入。要根据投入与产出的关系,选择正确的采煤方法,这是矿井高效益的前提。在选择采煤方法时,还要充分考虑材料供应等因素,如材料能否就地取材,对于填充材料和假顶材料能否取材降低成本,有时也会成为选择采煤方法的重要因素。
二、开采巷道布置分析
1.近距离煤层。近距离煤层是指上下相邻煤层间隔距离小,当上层开采时,下部煤层顶板收到上层开采的影响,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,使上部煤层极容易产生顶板冒落,因此其巷道布置形式必须具有一定的针对性。首先,如果采用重叠式布置,即在下部煤区与上部煤区之间的回采巷道在平面重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样可以使上下层之间不留煤柱,减少了煤的损失,但是这样做的缺点也非常突出,一是下层回采巷道的施工难度很大,二是下层安全性较差,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层工作面内侧,区段之间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱损失了一定的煤,但是下部煤区开采效率会增加很多。
2.多煤层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆多煤层相邻两层类似于近距离煤层,但也有它的特点,多煤层开采巷道布置要考虑的因素概括起来约3个方面,一是下部任意一层开采时岩层移动对上部煤层巷道稳定性影响大小,二是所采煤层前支撑压力的影响,三是支撑压力沿底板的传递方式和方向。现假定煤层为三层,分别设置三条上山,两条岩石上山和一条煤层上山,上山巷道应用煤柱保护。
3.高瓦斯煤层巷道布置。高瓦斯煤矿因瓦斯涌出量大,必须建立瓦斯抽放系统,随时进行瓦斯抽放。在巷道布置过程中,应对瓦斯量大的煤层设置解放层,可选择瓦斯含量相对较低的煤层作为解放层,先开采好解放层设置好瓦斯抽放巷,解放层为了适应瓦斯的抽放必须有良好的通风效果,可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷兼做为带式输送机巷,另外2条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以再抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。
4.残煤开采巷道布置。残煤开采巷道布置是开采的最后一项工作,但残煤比较分散且疏松易落,瓦斯一般较低。其巷道布置应结合原有的生产系统来设置,首先是要尽量利用原有巷道,而区内的共用巷道应开凿在煤层下部的小槽煤中,其他的准备巷道尽量减!珍送岩巷,增加送煤巷。其次是要保证采区煤炭回收率,残煤一般不连续,块段较小,大量增加巷道必然浪费成本,在这些贫煤区采煤一定要结合原有巷道位置和位移,结合其临近巷道证实后再确定待采区位置。有大煤柱时,可采用急倾斜沿顶底板布置;小煤柱则应将上下顺槽布置在煤柱上下采迹内,将其采出,回收砂充填区内的残煤时,巷道应沿着残煤底层布置、沿砂面掘进。
三、采煤工艺技术
1.割煤与装煤。在煤矿开采过程中,应合理选择采煤机工作方式及进刀方式。在煤层相对较为平缓时,可以采取双向割煤的工作方式。在采煤机运行过程中,前滚筒升起并沿顶板进行割煤作业,后滚筒降落沿底板进行底煤割煤作业并装煤,在工作面应用双向割煤方式往返一次可以进两刀,在采煤机截割之后,通过推移刮板输送机将机道中残留浮煤输送到中部槽内,采取人工清理方式进行刮板输送机外部浮煤清理。在进行煤矿机割煤操作之前,工作人员应安排开机准备工作,将采煤机冷却水打开并保持空载运行五分钟左右,在空载运行过程中如发现采煤机存在故障问题,则需要及时处理;在采煤机割煤过程中,工作人员应及时调整滚筒升降幅度,进行割底作业时将底板割平,保证煤壁保持直线。
2.移架操作。在煤矿开采中,工作面支架方式多采取手动邻架,新暴露顶板支护采取单架依次顺序移架方式,其移动步距与截深相等。在煤矿开采过程中,采煤机割煤后应马上进行移架,并支护新暴露顶板。如煤矿顶板压力较小且顶板完整时,移架应滞后采煤机后滚筒5架左右,如煤矿顶板压力较大,顶板较为破碎时,为保证煤矿开采安全性,其移架应滞后采煤机前滚筒2架左右,采取超前支架方式。
3.推移工作面刮板输送机。在煤矿开采过程中,采煤机割煤后,进行工作面刮板输送机推移,推移采煤机刮板输送机应在采煤机后滚筒15m之外进行,保证刮板输送机弯曲段其长度应超过18m。在刮板输送机正常运转过程中推移刮板输送机,推移应保持—条直线
煤矿开采是否选择了合适的采煤方法,是否采取了合理的巷道布置,对煤矿生产的经济效益和安全性有着非常重要的作用,煤矿企业要提高自身的竞争力,必须在保证安全性和经济性的前提下,根据各类采煤方法的特点,选择出合适自身矿区的工艺方法,这样才能保证煤炭企业的高产。同时为了保证煤矿开采人员的生命安全,要对采煤工艺技术进行合理的选择,综合各方面的因素,全面的考虑煤矿开采巷道布置方式以及采煤工艺技术,从而有效的提高煤矿开采率,提升工作效率,降低矿工的工作强度及工作量,目保护其工作安全性。
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论文作者:闫博
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/9
标签:煤层论文; 巷道论文; 煤矿论文; 方法论文; 顶板论文; 瓦斯论文; 因素论文; 《基层建设》2018年第14期论文;