秦紅強(qiáng)
霍州煤電集團(tuán)洪洞億隆煤業(yè)有限公司,山西臨汾 041600
爆破采煤工藝即炮采,是指爆破落煤,然后人工裝煤,機(jī)械運(yùn)煤。進(jìn)行改造后,炮采工作面用的是防炮崩單體液壓支柱,這樣有效控制其工作空間,為了減輕工人裝煤的體力勞動(dòng)在工作面輸送機(jī)上裝了鏟煤板與擋煤板。炮采工藝的工作面采用的是金屬摩擦支柱與單體液壓支柱支護(hù)。采煤工作面的改進(jìn),頂板懸露面積增大,給工作面的安全和正常生產(chǎn)帶來(lái)隱患,因此及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理是必須注意的。
普采工藝即普通機(jī)械化采煤工藝,機(jī)械采煤的同時(shí)就把落煤與裝煤工序一起完成了,其他的工序如運(yùn)煤、頂板支護(hù)和采空區(qū)處理等,它與炮采工藝是相同的。普采面主要用的是單滾筒采煤機(jī)與雙滾筒采煤機(jī)兩種工作的方式。滾筒位于工作面下端的單滾筒采煤機(jī),縮短了工作面下端缺口的長(zhǎng)度,這樣裝煤的效果好且高效。而雙滾筒采煤機(jī)是在工作面兩頭做缺口解決了工作量的問(wèn)題,更加利于工作面的技術(shù)管理。
綜合機(jī)械化采煤工藝即綜采工藝,是指采煤的工藝系統(tǒng)中的全部生產(chǎn)工序都是機(jī)械化連續(xù)作業(yè)的。提高生產(chǎn)的安全性,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,是目前較為先進(jìn)的采煤工藝。
第一,割煤。采煤機(jī)按照割煤的方式分為滾筒式采煤機(jī)與刨煤機(jī)兩種。滾筒式采煤機(jī)在割煤的同時(shí)是利用滾筒旋轉(zhuǎn)的拋擲與滾筒的螺旋葉片把煤直接裝入輸送機(jī)。而刨煤機(jī)與之比較,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低易于操作而且工作面可以是無(wú)人操作。薄煤層機(jī)械化采煤主要用的是刨煤機(jī),但是刨煤機(jī)采煤的生產(chǎn)效率比較低,對(duì)地質(zhì)條件要求較嚴(yán)格;第二,運(yùn)煤。通過(guò)采煤機(jī)割下的煤裝入輸送機(jī)之后,先從工作面運(yùn)出再經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)等運(yùn)出綜采工作面。但需注意采煤機(jī)的生產(chǎn)能力與刮板輸送機(jī)的運(yùn)送能力相互匹配;第三,工作面支護(hù)處理。普采工藝的工作面支護(hù)選用的以高壓液體為動(dòng)力的液壓支架,能自行完成工作面支護(hù)與采空區(qū)處理等工序。采空區(qū)處理一般是選用全部垮落法進(jìn)行采空區(qū)處理,其處理方法具有簡(jiǎn)單的、可靠的、費(fèi)用較低等特點(diǎn)。
連續(xù)采煤工藝簡(jiǎn)稱連采工藝,即破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)等采煤過(guò)程全部機(jī)械化采煤作業(yè)。連采工藝作是對(duì)綜合機(jī)械化采煤的補(bǔ)充,這種工藝取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。實(shí)行掘采合一的連續(xù)采煤機(jī)采煤,分為在煤房中掘進(jìn),然后回收煤柱共兩個(gè)步驟。當(dāng)在煤房的工作全部掘完時(shí),采煤機(jī)就會(huì)開(kāi)始以后退的方式回收煤柱,其中煤柱回收方式是比較多的,可以根據(jù)煤柱尺寸大小與圍巖自身性質(zhì)條件來(lái)確定。
如若要得到高產(chǎn)量的煤礦,并經(jīng)此得到較高的經(jīng)濟(jì)效益,那么就應(yīng)該在適合的采放條件下選擇適合的方法。以下以放頂煤綜采煤法為例從5個(gè)方面著手,對(duì)采煤方法進(jìn)行深入的分析:
第一,開(kāi)采深度。經(jīng)過(guò)很多的生產(chǎn)實(shí)踐與理論分析、計(jì)算,煤礦的頂煤冒放性它與開(kāi)采深度密切相關(guān),其開(kāi)采深度越深頂煤易于冒落。頂煤冒放性與開(kāi)采深度的具體關(guān)系是可以通過(guò)實(shí)踐與理論計(jì)算出來(lái)的,并可以找尋到規(guī)律。一般的采煤條件下,開(kāi)采深度超過(guò)400m時(shí)就應(yīng)高度注意,頂煤是很容易發(fā)生冒落的;第二,煤層強(qiáng)度。根據(jù)多數(shù)放頂煤綜采的采煤工作面的實(shí)際得出的數(shù)據(jù)資料表明,煤層的強(qiáng)度是很關(guān)鍵的因素。煤層有一個(gè)硬度系數(shù)以f值表示,頂煤的冒放性好,其f值就要小于3且強(qiáng)度小于20MPa。作為一個(gè)整體的煤層,煤層強(qiáng)度是與煤層的抗壓強(qiáng)度有關(guān)的,但也與煤層的節(jié)理、內(nèi)外裂隙的發(fā)育程度密切相關(guān)的,煤層整體強(qiáng)是存在不同程度的構(gòu)造裂隙與地質(zhì)弱面;第三,煤層厚度。放頂煤采一次全高開(kāi)采煤層厚度的以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)值5m~12m為宜。超出范圍采煤質(zhì)量不好,如果煤層的厚度過(guò)大,機(jī)械不能充分破壞,煤礦的采出率就較低;如果煤層的厚度太小,易超前冒頂而夾矸率過(guò)大。需知道頂煤冒放性是隨煤層厚度的增大而逐漸減弱的,實(shí)踐表明綜放開(kāi)采的最厚度為13m左右,最界厚度5m左右;第四,煤層結(jié)構(gòu)。煤層中有的會(huì)存在堅(jiān)硬的巖石即夾矸,夾矸在頂煤中類似一種堅(jiān)硬的骨架,使頂煤的冒落發(fā)生困難,這就直接影響頂煤的冒放性。另外,即使使用各種方法是頂煤垮落,但夾矸形成得快也會(huì)影響頂煤的流動(dòng)性。因此需要注意煤層夾矸薄厚,判斷好是否得對(duì)放頂產(chǎn)生影響;第五,頂板條件。煤層頂板是影響煤層冒放性的另一因素,其包含直接頂與老頂。直接頂具有隨采隨冒并具有一定的厚度的特點(diǎn),且直接頂?shù)倪@種頂板條件對(duì)頂煤的壓裂無(wú)影響,這也就是選擇綜采放頂煤開(kāi)采工藝后,頂煤破碎冒落就能夠順利放出,不然的話不利于頂煤的回收。最終,從礦壓的角度或是從頂煤的放出率出發(fā),直接頂?shù)淖钚『穸纫阅軌蜻_(dá)到充滿采出煤厚的空間為最佳。對(duì)于那些頂板條件較惡劣的,如巖石過(guò)于堅(jiān)硬,有不同程度的裂隙,煤層強(qiáng)度過(guò)大使得頂板不易冒落,可采用弱化頂煤與頂板措施強(qiáng)制放頂?shù)却胧?/p>
近幾年來(lái),煤礦開(kāi)采技術(shù)與采煤方法得到迅速發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)改善明顯,普采與綜采工藝都得到發(fā)展,普通機(jī)械化采煤工藝的工作面的裝備發(fā)展較快,而綜合機(jī)械化采煤工藝的工作面向大功率、電牽引、程序化發(fā)展。因此,在保障煤礦安全條件的同時(shí),選擇適合的開(kāi)采方法與采煤生產(chǎn)技術(shù)是很必要的。
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