王 星
(太原理工大學(xué)研究生院,山西 太原 030024)
我國(guó)的煤炭資源豐富,但是人均礦產(chǎn)量較少。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)煤炭的產(chǎn)量越來(lái)越高。所以筆者認(rèn)為,在未來(lái)一段較長(zhǎng)的時(shí)間里,煤炭依舊是我國(guó)能源礦產(chǎn)的主要支柱。
現(xiàn)階段,我國(guó)已探明的煤炭資源除了上海之外,全國(guó)其他省市區(qū)都有分布,主要集中在山西、陜西、貴州、云南、內(nèi)蒙古、河南和安徽七省,占據(jù)了全國(guó)煤炭資源的67%以上。每個(gè)地區(qū)的地質(zhì)特征決定了煤炭開(kāi)采的方式,在我國(guó)只有山西、寧夏和內(nèi)蒙古地區(qū)的煤礦適用露天開(kāi)采發(fā),其他地區(qū)多為井下采煤。
根據(jù)2013年的煤炭資源報(bào)道顯示,我國(guó)的煤礦多為深度煤層,只有少數(shù)地區(qū)煤層埋藏較淺,煤質(zhì)較好,可以使用露天采煤技術(shù)。調(diào)查報(bào)告明確指出了,煤層埋藏深度小于等于600m的煤層占所有煤礦的26%作用;埋藏深度在6000-1000m之間的煤層占所有煤層的19%作用;埋藏深度大于等于1000m的煤層占所有煤層的55%作用。由此我們可以知道,我國(guó)雖然地廣物博,煤炭資源豐富,但是煤層埋藏深度較深,采煤作業(yè)難度較大,露天開(kāi)采范圍較小,普遍使用井下開(kāi)采技術(shù)。
煤炭資源是我國(guó)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)能源礦產(chǎn)的供應(yīng),現(xiàn)階段,我國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)也促進(jìn)了煤炭行業(yè)的發(fā)展。自新中國(guó)成立以來(lái),煤炭行業(yè)就是國(guó)有企業(yè)中的支柱,煤炭的開(kāi)采技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。改革開(kāi)放以前,我國(guó)在煤炭開(kāi)采技術(shù)方面比較落后,快速發(fā)展的需求和落后的開(kāi)采技術(shù)相矛盾。改革開(kāi)放以后,我國(guó)引進(jìn)了大量的機(jī)械設(shè)備用來(lái)采煤作業(yè),這個(gè)時(shí)期是我國(guó)煤炭行業(yè)大規(guī)模發(fā)展時(shí)期,大量的現(xiàn)代機(jī)械化礦井投入生產(chǎn)。
現(xiàn)在,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)性快速發(fā)展,煤炭資源的消耗量逐年上升,約為一次能源總消耗量的70%左右。煤炭資源消耗量逐年上升的情況,在“十二五”期間表現(xiàn)得更加明顯,據(jù)2013年我國(guó)煤炭資源報(bào)道顯示。自進(jìn)入“十二五”規(guī)劃以來(lái),我國(guó)煤產(chǎn)量增加的速度較“十一五”規(guī)劃來(lái)說(shuō)翻了幾番,資料顯示,我國(guó)2013年全年度煤炭產(chǎn)量約為 36.7×108噸。
在筆者結(jié)合了多個(gè)參考資料后,綜合研究認(rèn)為,我國(guó)在井下采煤作業(yè)中使用的方法主要有幾種,分別是:普采、連采、炮采和綜采,這其中普采和綜采運(yùn)用的情況較多,連采和炮采的運(yùn)用比例較小。
2.1.1 普采
普采顧名思義就是普通機(jī)械化采煤技術(shù),主要指的是利用機(jī)械化設(shè)備來(lái)進(jìn)行井下采煤工作。比如:利用刮板輸送機(jī)來(lái)進(jìn)行煤炭裝運(yùn)工作、利用采煤機(jī)進(jìn)行破煤、落煤和裝煤工作。對(duì)于支護(hù)工作而言,通常是使用懸移支架或單體柱的方式來(lái)進(jìn)行。普采方式在工作面方面工效、產(chǎn)能和安全水平較低,工人們的勞動(dòng)量較大。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于能適應(yīng)多樣的地質(zhì)環(huán)境,在我國(guó)實(shí)用面較廣。
2.1.2 綜采
從字面上的理解,就是綜合機(jī)械化采煤法,主要指在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中。利用機(jī)械連續(xù)采煤的方式來(lái)生產(chǎn),其中支護(hù)、運(yùn)煤、割煤工作體現(xiàn)較為明顯,機(jī)械設(shè)備方面,主要運(yùn)用了液壓支架、刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)。運(yùn)用綜采的方法,在工作面工效和產(chǎn)能方面有較大程度的提升,與普采相比,綜采方式中工人們的勞動(dòng)量較少,人身安全能夠得到較好的保證。在國(guó)內(nèi)外,綜采都是較好的采煤方式。綜采的運(yùn)用順序?yàn)椋合壤貌擅簷C(jī)進(jìn)行破煤、落煤作業(yè),再利用液壓支護(hù)架進(jìn)行采煤現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)工作,最后利用刮板輸送機(jī)進(jìn)行煤炭裝運(yùn)工作。這種方式在淺煤層、中煤層和深煤層都有較好的運(yùn)用前景。
2.1.3 連采
這種方式在我國(guó)運(yùn)用的情況較少,在西歐運(yùn)用的情況較多。它主要指的是利用機(jī)械進(jìn)行連續(xù)性采煤工作,對(duì)相應(yīng)的機(jī)械化設(shè)備要求較高。在運(yùn)用這種方法時(shí),對(duì)房柱式的煤層而言,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行破煤、落煤和裝煤工作,運(yùn)用輸送機(jī)進(jìn)行煤炭外運(yùn)工作,在支護(hù)方面是利用了錨索或錨桿進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)。
2.1.4 炮采
這種方式之所以區(qū)別于普采,就是因?yàn)樗诼涿悍矫媸抢昧朔排诒频姆椒ǎ缓筮M(jìn)行人工或機(jī)械裝煤、送煤工作,在支護(hù)方面普遍采用單體柱進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)。這種方式的工藝較為簡(jiǎn)單,對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較低,工作面工效和產(chǎn)能也相對(duì)較低。與普采一樣,炮采能適應(yīng)不同的地質(zhì)特點(diǎn),采煤成本較低,在我國(guó)的中小型煤礦產(chǎn)業(yè)中運(yùn)用較多。
根據(jù)筆者的調(diào)查,我國(guó)礦井的開(kāi)拓方式主要有四種,分別是:斜井開(kāi)拓、平硐開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓。對(duì)于這種方式的選擇,主要由礦井的深度來(lái)決定,加上開(kāi)采地質(zhì)、水紋條件以及煤層賦存等多方面因素的綜合考量,最后才能選定開(kāi)拓方式。在準(zhǔn)備方式上也存在分帶式、盤區(qū)式和分區(qū)式三種,根據(jù)地質(zhì)條件和煤層傾向角度的影響,在我國(guó)主要運(yùn)用的是采區(qū)式準(zhǔn)備方式。
我國(guó)的煤炭資源豐富,煤炭行業(yè)是國(guó)有企業(yè)中的基礎(chǔ)行業(yè),而采煤技術(shù)對(duì)煤炭行業(yè)的影響很大,它決定了國(guó)有煤炭的產(chǎn)量。井下采煤技術(shù)是我國(guó)普遍使用的工藝,在本文中,筆者闡述了煤層工藝的選取標(biāo)準(zhǔn),選取時(shí)應(yīng)當(dāng)參考煤礦地質(zhì)特點(diǎn)和開(kāi)采技術(shù)水平。率先考慮綜合性較強(qiáng)的采煤技術(shù),以選取的采煤技術(shù)為主,其他技術(shù)為輔,保證有效進(jìn)行采煤作業(yè)。
筆者結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查走訪結(jié)果,針對(duì)井下采煤技術(shù),以及采煤工藝的選擇應(yīng)用有關(guān)方面進(jìn)行了詳細(xì)的論述,希望能對(duì)井下采煤相關(guān)工作有所幫助。
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