摘 要:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,煤礦企業(yè)已經(jīng)成為支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。在不斷發(fā)展中,采煤工藝在逐漸提升,提高了礦井開(kāi)采的效率,使礦井的生產(chǎn)更加科學(xué)化、系統(tǒng)化。面對(duì)復(fù)雜的礦井系統(tǒng),需要根據(jù)礦井的實(shí)際情況選擇不同的工藝,從而使生產(chǎn)與安全并存。闡述了現(xiàn)階段比較常見(jiàn)的井下采煤技術(shù),并對(duì)開(kāi)采工藝的選擇條件進(jìn)行了分析,以期為礦井的開(kāi)采提供參考。
關(guān)鍵詞:井下采煤技術(shù);采煤工藝;普采技術(shù);綜采技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.136
自改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)發(fā)展使煤礦企業(yè)也發(fā)生了很大的變化,井下采煤逐漸走向正式化、科技化,提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。但在發(fā)展的過(guò)程中,必須實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),合理選擇開(kāi)采工藝,根據(jù)礦井的具體情況分析,從而提升煤礦開(kāi)采的效率。
1 井下采煤技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1 綜采技術(shù)
綜采的全稱(chēng)是綜合的機(jī)械化采煤工藝,指的是采煤工作中全部的生產(chǎn)流程均采用機(jī)械化生產(chǎn),降低了人工開(kāi)采的難度,很大程度上提升了開(kāi)采的效率和安全性,是現(xiàn)階段我國(guó)井下采煤技術(shù)中最常見(jiàn)、最先進(jìn)的工藝,是未來(lái)采煤工藝發(fā)展的主要方向。綜采分為多個(gè)環(huán)節(jié):①割煤。割煤包括破煤和裝煤,采煤機(jī)主要有滾筒式的采煤機(jī)和刨煤機(jī),滾筒式采煤機(jī)又分為單滾筒和雙滾筒兩種類(lèi)型。②運(yùn)煤。煤塊在切割后會(huì)送入到刮板運(yùn)輸機(jī)中,通過(guò)運(yùn)輸巷中的轉(zhuǎn)載機(jī)和運(yùn)輸機(jī)將煤送到綜采的工作臺(tái)上,這就要求運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力與開(kāi)采能力相符,但在實(shí)際開(kāi)采中,運(yùn)輸能力要高于生產(chǎn)能力。③工作臺(tái)的處理。在工作臺(tái)上存在1個(gè)液體的支架,通過(guò)高壓的液體作為動(dòng)力可自動(dòng)完成一些工序,比如切頂和護(hù)幫等,工作臺(tái)上的支護(hù)方式主要有及時(shí)、滯后兩種,相比較而言,滯后的支護(hù)方式適應(yīng)性較高,適用于穩(wěn)定性好的頂板,不適用于穩(wěn)定性差的直接頂。采空區(qū)的處理主要采用垮落的方式,操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性高。
1.2 普采技術(shù)
普采指的是普通的機(jī)械化采煤技術(shù),在采煤的同時(shí)完成落煤和裝煤,其他的技術(shù)處理方式與炮采相同。普采使用的采煤機(jī)主要是單滾筒和雙滾筒兩種,單滾筒的采煤機(jī)在工作臺(tái)下側(cè),縮短了工作臺(tái)下缺口的長(zhǎng)度,裝煤效果比較好;雙滾筒采煤機(jī)能方便工作面的技術(shù)管理。兩種采煤機(jī)各有優(yōu)點(diǎn),需要根據(jù)采煤的實(shí)際情況選擇。
1.3 炮采技術(shù)
炮采即爆破采煤,在開(kāi)采中通過(guò)爆破的方式將煤打落,然后采取人工裝煤、機(jī)械化的方式運(yùn)煤。落煤時(shí)需要有一定的循環(huán)性、工作面要平直、沒(méi)有頂煤和底煤,從而減少對(duì)頂板的破壞、炸藥的使用量。在開(kāi)采中需要實(shí)際測(cè)量煤層的厚度、硬度和頂板條件等,精確確定打眼爆破的參數(shù),以保證安全。炮采采用可彎曲的刮板運(yùn)輸機(jī),在金屬支架的幫助下降運(yùn)輸機(jī)送到煤壁旁,方便落煤和運(yùn)煤工作的進(jìn)行。炮采中的工作臺(tái)使用金屬摩擦式的支柱作為支護(hù),主要有單柱、對(duì)柱和密集柱三種支柱方式。隨著開(kāi)采的不斷進(jìn)行,為了保證開(kāi)采安全,需要及時(shí)處理真空區(qū),一般采用全部垮落法處理,從而確保整個(gè)井下開(kāi)采工作的安全。
1.4 連采技術(shù)
在礦井的工作房中使用連續(xù)的采煤機(jī)完成破煤和裝煤工作,然后使用梭車(chē)完成運(yùn)煤機(jī)的伸縮工作,使用錨桿保護(hù)頂板,使用鏟車(chē)來(lái)搬運(yùn)貨料。在整個(gè)采煤過(guò)程中,連續(xù)使用機(jī)械化的開(kāi)采方式,其可看作是綜采技術(shù)的一個(gè)輔助、補(bǔ)充技術(shù),在合適的礦井下能取得較高的生產(chǎn)效率,一般在采煤房中可作為回收煤柱的方法之一。
2 井下采煤工藝的選擇條件
2.1 綜采
綜采是生產(chǎn)高效、開(kāi)采安全、勞動(dòng)強(qiáng)度和難度都降低的開(kāi)采方式之一,但綜采設(shè)備的價(jià)格較高。其工藝優(yōu)勢(shì)在于礦井生產(chǎn)系統(tǒng)整體的安全性高、煤層條件好、管理水平高,在煤礦開(kāi)采中是一種比較常見(jiàn)的開(kāi)采工藝,通常適用于煤層穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單的礦井,且煤層的傾角在55°或以下。
2.2 普采
普采工藝的設(shè)備相對(duì)比較便宜,且對(duì)礦井的地質(zhì)條件要求較低,有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可在多個(gè)礦井之間搬遷進(jìn)行。在綜采難以發(fā)揮很好的效果時(shí),普采可達(dá)到很好的開(kāi)采效果,比如在煤層的形狀不規(guī)則、地質(zhì)結(jié)構(gòu)小的礦井,且普采技術(shù)比較簡(jiǎn)單,容易掌握,適合組織化的開(kāi)采模式。
2.3 炮采
炮采的特點(diǎn)主要有裝備投資少、操作技術(shù)簡(jiǎn)單,具有很高的適應(yīng)性,且管理容易;其缺點(diǎn)為勞動(dòng)條件較差,在單產(chǎn)時(shí)的效率很低,一般適用于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和傾角較急的煤層。
2.4 連采
連采的工藝不需要較高的投資、出煤快,在開(kāi)采中機(jī)械化的程度比較高,安全性比其他工藝高,但對(duì)于煤礦的環(huán)境有著很高的要求。因其通風(fēng)比較差、對(duì)煤炭資源的回收比較低,適用于地質(zhì)條件高的礦井,比如開(kāi)采深度淺、煤質(zhì)硬的煤礦,但由于其開(kāi)采效率低,難以在近距離的煤層中應(yīng)用。從實(shí)際的礦井開(kāi)采上看,其適用于大、中型礦井的輔助開(kāi)采。
3 結(jié)束語(yǔ)
科技的發(fā)展推動(dòng)了煤礦事業(yè)的發(fā)展,在對(duì)井下采煤工藝進(jìn)行選擇的時(shí)候需要根據(jù)采煤地點(diǎn)和實(shí)際情況進(jìn)行選擇,按照科學(xué)的方法,從而提升采煤量,保證采煤的安全。在提升煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益時(shí),需要科學(xué)的思考發(fā)展方向,從而讓煤礦企業(yè)更好的發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:翟永超(1977—),男,河南長(zhǎng)葛人,本科,助理工程師,主要研究煤礦采煤技術(shù)和安全管理。
〔編輯:張思楠〕