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采煤井下采煤技术与工艺策略

收藏本文 2024-03-22 点赞:15847 浏览:69964 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:经济全球化的新形势下,国内外都在关注煤炭开采技术的研究。煤炭开采技术,既要对原有开采技术经验的总结又要不断对新技术的研究,结合社会形势与工程实际情况跟随煤矿产业发展的步伐,创新技术,研发新设备。因此,为了促进煤炭开采业的发展,有必要加强对煤炭开采技术的研究,提出最有效的方法和技术,文章结合实际工作经验对井下采煤生产技术及采煤方法的选择进行分析。
关键词:井下 采煤生产技术 采煤方法
随着社会的进步,煤炭开采技术水平也越来越高,煤炭开采技术的高低将成为煤炭行业发展与否的关键所在。中国煤矿开采必须立足于煤炭开采技术的前沿,立足于煤炭工业工程实际问题的解决。只有拥有先进的开采技术以及科学的配套装备和自主知识产权才能在煤炭行业占据主导地位。采煤方法的合理与否决定了煤炭的生产效率。从20世纪50年代到现在,采煤方法和工艺逐步得到了改进和完善,特别是20世纪80年代以来,煤矿设计生产能力在逐渐加大,如何根据含煤地层的地质特点和煤层的赋存状况选择合理的开采方法,对实现煤矿安全生产、高产主效尤为重要。

1、井下采煤技术和工艺方法变迁的概述

根据相关的资料显示,截止到 2010 年我国的煤炭资源储备量约有 1.45 万亿吨,且出来储藏量十分巨大以外,已经探明的煤炭种类也十分丰富。隐藏量非常丰富,据一份资料显示截至所探明的保有煤炭储量达到了,并且煤炭种类齐全。近些年来,伴随着煤炭业的快速发展,我国的煤炭井下开采技术以及工艺也有了长足的发展,经历了几次实质性的飞跃和突破。从上个世纪 60 年代起,在我国的煤炭开采业中就开始出现了具有现代意义的普通机械化采煤技术和工艺,对传统的煤炭回采技术工艺进行了革新。到了 20 世纪 70年代的时候,我国煤炭开采业实行了综合机械化采煤工艺,其技术水平更为先进了。至 80 年代时,随着无链牵引双滚筒采煤机和刮板输送机的使用,我国的采煤技术以及工艺进入到了由机械化向连采技术的过度与发展时期。而到了 90 年代,在我国煤炭的开采行业之中出现了中高产高效矿井,其普遍建设实施以后,逐渐的形成了众多的现代化高产高效的煤炭矿井。现在,我国的国有重点煤炭开采企业里煤炭开采的机械化与煤炭开采的自动化程度覆盖率已有85%以上。

2、常见的井下采煤技术内涵的分析

从我国井下采煤技术和工艺方法演变中我们可以看出,与世界其他国家的采煤业所采用的技术和工艺相比,我国的井下采煤技术和工艺方法的演变可以概括为:综合机械化采煤工艺、普通机械化采煤工艺以及爆破采煤工艺和连采工艺几个不同的阶段,下面即是对这几种采煤工艺技术进行具体的探讨和分析。
所谓综合机械化采煤工艺指的就是当前井下采煤业所使用的最为先进的一种采煤技术和工艺,具体的说它是把井下采煤过程中的所有生产工作程序都以机械化的方式进行连续的作业,采用着这种工艺的好处是十分明显的,因为它能够降低井下采煤工人的工作强度,有效的提升采煤工人的工作效率,并使得他们的安全的到保障。综合机械化采煤工艺的生产过程分为割煤、运煤、工作面支护以及采空区处理等几个不同的阶段,其中割煤工序还具体的可划分成破煤和装煤两步。滚筒式采煤机和刨煤机是综合机械化采煤工艺实施时所运用的主要设备,采煤机割煤则有单向割煤、双向割煤两种,刮板输送机是用于运煤的装置,至于工作面支护需要高压液体作为其动力。
落煤、装煤由采煤机械进行是普通机械化采煤工艺的主要特点,至于运煤、支护以及采空区处理等工序就需要用到和炮采工艺类似的方法了。单滚筒采煤机和双滚筒采煤机是普通机械化采煤工艺所使用的两种采煤机并以单向和双向两种方式进行割煤作业。通常来说,在中厚

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煤层里进行作业的时候一般会用单滚筒采煤机进行单向割煤。
在落煤工序中采取爆破即是爆破采煤工艺的特点。爆破采煤工艺实施时装煤需要作业人工手动的进行操作,运煤则用机械化的方式进行,在运用单体支柱对工作空间顶板进行支护。爆破采煤工艺的工序可以大致分为打眼放炮、装煤运煤和炮采工作面支护以及采空区的处理等几个不同的方面,在这一过程里面十分重要的一个环节就是打眼放炮,其具体的要求是依据煤层厚度、节理裂脱的发育情况以及顶板条件等不同的因素,通过测算得出打眼爆破所需要的各种数据,也就是说进行连续的采煤作业,此种井下采煤技术工艺的优点是在破煤、装煤、运煤、支护等环节中实现是全面的自动化操作,进入让采煤机不间断的完成破煤装煤工作,在运用梭车完成运煤的任务,最后以铲车将多余的物料清理干净。从中可以看到连采工艺的实质就是对于综合机械化采煤工艺的补充和完善,连续采煤工艺中采煤机的应用使得采掘合一的采煤方式得以实施。

3、井下采煤工艺选择中需要注意的问题和条件

根据上述井下采煤常见的技术和工艺内涵及其特征的分析,同时遵照采煤的安全性、经济性以及回采率指标等原则和要求,分别就每一种技术工艺所适用的条件和场合做如下的分析。
综合机械化采煤工艺方面,这种工艺的特点是高产高效安全,但其设备综合采购和安装使用成本相对较高,并且对于基础管理有很大的依赖,较好的煤层埋藏条件和较高的管理水平是这种工艺所必须具备的。根据对我国综合机械化采煤工艺的生产实践经验和当前技术水平的分析,适合采取这种工艺和技术的条件除了上述的要求之外,还要满足下面这些硬性指标,即煤层的结构相对稳定,构造简单,顶底条件良好,且煤层倾角在50度以下。
普通机械化采煤工艺方面,这种工艺技术所使用的设备成本相对较低,且其对于煤层地质条件的适应性也较综采强,工作面的搬迁和移动相对比较容易,尤其适用于推进距离相对较短、几何形状不规则且小的地质构造发育的工作点面,同事其操作技术相对简单,生产组织也较容易,因此它对中小型煤炭开采企业来说比较适用。
爆破采煤工艺方面,炮采工艺具有技术装备投资少、适应性强、操作技术容易掌握、生产技术管理比较简单等优点;但是其单产和效率低,劳动条件差,根据我国的技术政策,如果条件不适于机采的煤层,可采用炮采工艺。目前,我国炮采采煤多应用于急倾斜煤层和地质构造较复杂的煤层。
连续采煤工艺方面,连采工艺的主要优点是投资少、出煤快、适应性较强、机械化程度高、效率高、安全好等,但其通风条件差,煤炭资源回收率较底,仅高于炮采采煤。连续采煤机房柱式开采对煤层地质条件要求较高,主要适用于以下条件:开采深度较浅,构造简单,煤质中硬或硬,开采技术条件简单,煤层倾角不超过15度的薄及中厚煤层。近水平煤层最为适宜,但其采出率较低,不适用近距离煤层群开采。从近几年我国连采工艺的应用情况来看,该方法作为大中型矿井的辅助采煤方法为宜。
4、结语
煤矿企业的经济效益受采煤生产技术及开采方法影响很大。煤矿企业应该立足实际,综合考虑影响煤矿开采的多方面因素,不断发展煤矿开采技术与采煤方法,提高了煤矿开采的深度与力度,改善生产技术指标。向大功率、电牵引、程序化的综合机械化采煤工艺发展,同时要选择适合的开采方法与采煤生产技术保障煤矿安全,促进企业健康良好发展。
参考文献:
侯昭君. 井下采煤技术及采煤工艺的选择[J]. 煤炭技术. 2008(12)
郝忠军. 井下采煤技术及采煤工艺的选择[J]. 内蒙古科技与经济. 2007(13)

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