王昇
摘 要:主要介紹了急傾斜煤層開采的基本特點,對急斜煤層采煤的發(fā)展趨勢進行了研究。通過分析急傾斜煤層采煤中存在的問題,探究有效的急傾斜煤層采煤工藝,以保障我國采煤工作的安全性,提高我國采煤工作的效率,從而實現(xiàn)采煤經(jīng)濟效益最大化,促進我國煤礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:急傾斜煤層;煤礦;開采;安全
中圖分類號:TD823.21+3 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)11-0021-02
隨著科學技術的日新月異,我國煤礦業(yè)的采煤技術不斷發(fā)展,但仍存在不少難題阻礙我國煤礦業(yè)的蓬勃發(fā)展。在我國煤礦業(yè)的發(fā)展中,急傾斜煤層的開采已備受關注,成為我國煤礦行業(yè)中的重要研究課題。急傾斜煤層的開采方法是我國采礦技術中的重要內容,也是最為復雜和高難度的技術之一。在不斷的探索中,急傾斜煤層開采方法已取得了重大突破,但仍存在著一些問題有待進一步改進。急傾斜煤層普遍存在于我國礦區(qū)中,尤其是南方,大部分礦區(qū)中都存在急傾斜煤層,是重要的煤炭儲量區(qū)。因此,為了促進我國煤礦業(yè)的發(fā)展,必須不斷更新急傾斜煤層開采方法。
1 急傾斜煤層采煤的特點
急傾斜煤層的開采工作頗具難度,這是由于其結構比較復雜,多為斷層,褶皺比較多,煤層厚度并不是統(tǒng)一的、固定的,具有變化性。急傾斜煤層的開采條件比較差,所含煤炭量也并不多,開采的難度比較大,缺乏生產能力。因而,急傾斜煤層開采所用的礦井多以中小型礦井為主。急傾斜煤層的傾斜角度比巖石安息角的角度要大,采煤工作面的裝運比較方便,其所開采的煤炭可以自動下滑,但在便捷裝運工作的同時易造成安全事故,沖倒支架而誤傷工作人員。急傾斜煤層容易發(fā)生大面積崩塌,出現(xiàn)頂板垮落現(xiàn)象,引發(fā)頂板事故,無法保障生產的安全性。急傾斜煤層難以實現(xiàn)采煤機械化,在采煤機械設計方面還存在著問題,因此,既要確保機械工作時的穩(wěn)定性,又要注意防倒問題?,F(xiàn)階段,我國急傾斜煤層的采煤仍然采用爆破、風鎬破煤等方式。在采煤過程中,常用的支護有掩護式支架、單體液壓支柱和木支柱支護,因而過于依賴工作人員的勞動力。正是如此,由于急傾斜煤礦的采煤未實現(xiàn)機械化,使得其采煤工作效率較低,采煤的經(jīng)濟效益得不到提高,生產安全也難以保障。
2 急傾斜煤層采煤的發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段,我國急傾斜煤層采煤主要朝兩個方向發(fā)展:①以緩傾斜煤層工作面布置和回采工藝模式為方向,探索急傾斜煤層采煤的開采方法;②以急傾斜煤層的特點為依據(jù),設計急傾斜煤層的開采方法。
第一種急傾斜煤層的開采方法,主要有斜臺階采煤法、普通機械化走向長壁采煤法和俯偽斜走向長壁采煤法等。這種類別的采煤法,在一定程度上改善了回采工藝,但采煤工作面在回采過程中仍然存在問題。雖然該方法縮小了工作面的坡度,但煤層的傾斜角卻依舊維持現(xiàn)狀,未能加以改變,以至于其開采工作難度仍然較大且十分復雜。
第二種急傾斜煤層采煤方法,是立足于急傾斜煤層傾斜角度大、煤層易出現(xiàn)垮落的特點,設計出倒臺階采煤法、水平分段放頂煤采煤法和長孔爆破采煤法等。這類方法雖然提高了采煤機械化水平,但采煤率卻未得到提高,采出的煤炭質量還有待提高。
據(jù)調查,我國采煤工藝的革新重點內容依舊是研究急傾斜煤層采礦技術。新時代急傾斜煤層的采煤工藝主要是朝著機械化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展:一方面,我國力求將緩傾斜煤層中的回采工藝引入急傾斜煤層開采中,重視急傾斜煤層采煤機械的生產,引入國外先進的急傾斜煤層采煤技術,以保障機械設備的可靠性和實效性;另一方面,則是系統(tǒng)化的發(fā)展急傾斜煤層的采煤工藝,對采煤過程中的開拓系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)和通風系統(tǒng)進行改革,以提高采煤效率,保障采煤工作的安全性,實現(xiàn)采煤效益最大化。
3 急傾斜煤層采煤工藝存在的問題
3.1 采煤質量有待提高
在急傾斜煤層采煤的過程中,煤炭損失率比較高,采煤質量難以保障。在對采落的煤炭采用斜坡式和小分段爆破等方法時,易造成較高的煤炭損失率。除此之外,所采出的煤炭含有大量的矸,導致煤炭容易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象,造成煤炭資源的浪費,減少了礦井的使用時間。
3.2 通風效果不佳
無論何種急傾斜煤層開采方法,或多或少都存在著通風條件差的問題,最為嚴重的為斜坡式、倉儲式和小分段爆破這幾種開采方法。在這些急傾斜煤層采煤工藝中,通風系統(tǒng)較為復雜,難以掌控。部分采煤工作面是堵頭通風,含有大量的煤塵和瓦斯,會對采煤工人的生命帶來威脅,嚴重危害了采煤工人的健康。
3.3 巷道掘進率比較高
巷道掘進率問題主要出現(xiàn)在沿傾斜推進的掩護支架和斜坡式采煤方法中,這類急傾斜煤層采煤工藝中的部分巷道是需要進行維護的,而巷道的維護是一項大工程,工作量十分大。巷道掘進率高,則會導致巷道維護費用增加,不利于工作面的交替,妨礙了通風系統(tǒng)管理工作的開展。
3.4 工人工作難度大,采煤效率比較低
現(xiàn)如今的急傾斜采煤工藝在實際操作中,會給采煤工人帶來高強度的勞動,使其所開展的工作難度太大。受急傾斜煤層的條件限制,許多采煤工作面的坡度較大,可利用的空間十分少,以至于采煤工人在進行采煤工作時,會遇到許多困難,工作的強度比較大。
4 探究急傾斜煤層采煤工藝
4.1 采煤區(qū)域的劃分要科學
在對急傾斜煤層劃分采煤區(qū)域時,要根據(jù)具體情況進行科學合理的劃分,盡可能采用大尺寸的采煤區(qū)域,以保障采煤區(qū)的煤炭儲存量。在進行采區(qū)劃分時,要結合生產設備的具體情況,符合回采工藝的要求,以有效地劃分采區(qū)邊界,避免人為因素帶來的不良影響。
4.2 改進回采工藝,提高采煤生產率
目前,我國急傾斜煤層采煤工藝還有待改進,許多采煤方法都存在安全問題,需要大量的人力資源來工作,而回采工藝則能有效改善這一狀況。優(yōu)化回采工藝,有利于實現(xiàn)采煤機械
化。根據(jù)開采技術的條件,選取合適的采煤工藝;針對采煤過程中的薄弱環(huán)節(jié),不斷改善采煤工藝,改進采煤方法,有利于節(jié)約資源,提高采煤機械化程度,保障采煤生產率的增長。
4.3 優(yōu)化巷道布置和生產系統(tǒng)
在急傾斜煤層采煤過程中,要慎重選擇巷道的布置方式。巷道布置要具有一定的安全性,以保障生產活動的安全。在每個采區(qū)內必須設有2個以上的安全出口,回采工作面內也不例外,以促進通風系統(tǒng)的完美運行。巷道布置要考慮回采工藝,根據(jù)巷道的水平來選擇系統(tǒng)的、簡單的、合理的回采巷道。
5 結束語
煤炭是我國重要的能源之一,尤其是在我國工業(yè)發(fā)展中具有重要的地位。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展,對煤炭能源的需求越來越大,為滿足我國工業(yè)生產對煤炭的需要,則必須保障我國煤礦開采工作的質量,盡快解決急傾斜煤層的開采問題,改進我國急傾斜煤層的采煤工藝,以此提高我國采煤工作效率,促進我國煤礦行業(yè)的發(fā)展,進而推動我國工業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
[1]李平.急傾斜煤層采煤工藝的探究[J].科技致富向導,2011(14).
[2]孫太發(fā).急傾斜煤層采煤工藝[J].科技風,2011(12).
〔編輯:李玨〕