溫發(fā)欽(福建煤電股份有限公司,福建 龍巖 364000)
極薄煤層采煤工藝的技術(shù)現(xiàn)狀與優(yōu)化措施
溫發(fā)欽
(福建煤電股份有限公司,福建 龍巖 364000)
摘 要:極薄煤層在我國(guó)的煤炭開(kāi)采中是一種較為常見(jiàn)的煤層結(jié)構(gòu),具有一定的開(kāi)采難度,對(duì)于開(kāi)采所需的施工設(shè)備和采煤工藝也要求較高,本文主要對(duì)我國(guó)南方的極薄煤層開(kāi)采中采煤工藝的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,并對(duì)其優(yōu)化改進(jìn)措施提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:極薄煤層;采煤工藝;現(xiàn)狀;優(yōu)化
伴隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用范圍的推廣,在煤礦開(kāi)采中采煤工藝也有了進(jìn)一步的完善提高,特別是在極薄煤層的開(kāi)采中更為明顯。極薄煤層的開(kāi)采在我國(guó)是一種技術(shù)性較高的采煤方式,在進(jìn)行開(kāi)采工作前要對(duì)煤礦周圍地區(qū)做詳細(xì)的調(diào)研分析,充分把握開(kāi)采的特點(diǎn),制定出科學(xué)合理的開(kāi)采方案,提高開(kāi)采水平。針對(duì)于當(dāng)前我國(guó)極薄煤層采煤工藝的技術(shù)現(xiàn)狀,要從實(shí)際出發(fā)綜合分析各種因素,進(jìn)而制定正確的優(yōu)化改進(jìn)措施。
何為極薄煤層?厚度在1.3米以下的煤層屬于薄煤層,厚度在0.8米以下的煤層就屬于極薄煤層。我國(guó)的煤炭資源相對(duì)來(lái)說(shuō)還是較為豐富的,而且在煤炭資源的總構(gòu)成中,極薄煤層占有很大的比例,極薄煤層的開(kāi)采總量在總的煤炭開(kāi)采中占21%的比例,是我國(guó)煤炭結(jié)構(gòu)構(gòu)成中十分重要的組成部分,因此,從這方面來(lái)講,對(duì)于極薄煤層的采煤工藝技術(shù)創(chuàng)新有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
極薄煤層因?yàn)槠涿禾柯癫厣疃容^淺,相對(duì)于常規(guī)的煤層開(kāi)采來(lái)說(shuō),開(kāi)采的困難度有所增加,需要更多的人力、物力、財(cái)力的投入。它的開(kāi)采特點(diǎn)和難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面:
第一,投入和產(chǎn)出的比例失衡。極薄煤層開(kāi)采需要大量的人力、物力和財(cái)力的投入,其最終的開(kāi)采成果與之前的大量投入不成正比關(guān)系,不一致。
第二,對(duì)采煤人員的要求較高。因?yàn)槊簩虞^淺,導(dǎo)致開(kāi)采的高度較低,造成采煤人員在開(kāi)采的過(guò)程中不能保證直立開(kāi)采,增大了開(kāi)采的作業(yè)難度。
第三,自身存在很大的開(kāi)采難度。由于煤層深度的過(guò)淺,造成很多的開(kāi)采設(shè)備無(wú)法在井下正常移動(dòng),因此,對(duì)于開(kāi)采機(jī)器的選擇需要根據(jù)這一特點(diǎn)進(jìn)行特定的選擇。
第一,由于技術(shù)的限制,我國(guó)對(duì)于極薄煤層的開(kāi)采還處于待提高階段,在采煤工藝中機(jī)械化應(yīng)用水平較低,大多是屬于人工作業(yè)。
第二,在進(jìn)行采煤的過(guò)程中,危險(xiǎn)系數(shù)較大,發(fā)生礦難的比例加大,極薄煤層的各方面投入力度較大,而且由于機(jī)械化水平的低下,又進(jìn)一步加劇了開(kāi)采的危險(xiǎn)程度。
第三,棄采、漏采現(xiàn)象嚴(yán)重。在我國(guó)煤炭的開(kāi)采初期,由于國(guó)內(nèi)對(duì)于煤炭的需求量還不是特別的大,因此,對(duì)于極薄煤層的開(kāi)采因?yàn)槠溟_(kāi)采難度較大,大多數(shù)情況下都是采取放棄開(kāi)采的方式處理的,這樣就造成了煤炭資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
第四,開(kāi)采工藝的落后。我國(guó)的極薄煤層的采煤工藝與國(guó)際相比,機(jī)械化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,我國(guó)的煤炭開(kāi)采工藝多為滾筒采煤機(jī)、刨煤機(jī)以及旋轉(zhuǎn)鉆采煤三種方式。(1)滾筒采煤機(jī):這種采煤機(jī)械在我國(guó)較為常見(jiàn),機(jī)身較為靈活,比較適合我國(guó)的煤炭地質(zhì)狀況;(2)炮煤機(jī)主要是通過(guò)炮頭來(lái)進(jìn)行削煤的,它的機(jī)械化程度較高,所用的人力較少,在我國(guó)也是較為常見(jiàn)的一種,但是其引用的成本較高;(3)旋轉(zhuǎn)鉆采煤法在我國(guó)的應(yīng)用不是很廣泛,它主要是利用鉆頭進(jìn)行開(kāi)采這在很大程度上降低了采煤工藝的人力成本投入,減少了安全事故的發(fā)生。
4.1 長(zhǎng)臂采煤工藝的推廣
長(zhǎng)臂采煤工藝在極薄煤層開(kāi)采中的推廣可以采取普遍開(kāi)采和綜合開(kāi)采兩種方式,也可以結(jié)合滾筒采煤機(jī)和炮煤機(jī)的工藝使用。對(duì)于滾筒采煤機(jī)來(lái)說(shuō),它對(duì)于破土和挖煤的能力非常強(qiáng),而且我國(guó)對(duì)于此種工藝的研發(fā)也取得顯著的成效;炮煤機(jī)在長(zhǎng)臂采煤工藝中的應(yīng)用也是不容忽視,它可以剝下煤層并把煤炭順利的放置在運(yùn)輸?shù)墓艿郎?,確保了運(yùn)輸和開(kāi)采的一體化,機(jī)械化程度還是比較高的,而且的它的采煤量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滾筒采煤機(jī)。因此,從這方面來(lái)講,長(zhǎng)臂采煤工藝對(duì)于優(yōu)化極薄煤層的采煤技術(shù)還是很為有益的。
4.2 螺旋鉆機(jī)采煤工藝的推廣
螺旋鉆機(jī)采煤工藝的推廣可以以單一的形式應(yīng)用于極薄煤層的開(kāi)采中,它的鉆探十分的靈活,而且開(kāi)采工藝簡(jiǎn)單易行,只要對(duì)鉆頭進(jìn)行及時(shí)相應(yīng)的變換,就可以很好地應(yīng)用于不同類型的極薄煤層開(kāi)采中,這樣可以很大程度上保證采煤的安全性,降低了開(kāi)采的成本。
4.3 連續(xù)采煤機(jī)式的采煤工藝
這種采煤工藝在我國(guó)當(dāng)前的煤礦開(kāi)采中,應(yīng)用并不是很廣泛,這與其自身的成本較高有很大關(guān)系,但是它的開(kāi)采效率非常高,能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)采和挖掘的有機(jī)統(tǒng)一,從而有效提高了采掘效率。另外,它也在不斷的改進(jìn)完善中,特別是遙感技術(shù)的增加更是提高了它的采掘精度和開(kāi)采效率,在我國(guó)還是需要結(jié)合極薄煤層的實(shí)際來(lái)應(yīng)用的。
采煤工藝的技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于極薄煤層的開(kāi)采來(lái)說(shuō)十分的關(guān)鍵,因此,在開(kāi)采技術(shù)方面就要結(jié)合實(shí)際狀況,研究出相適應(yīng)的高效率的開(kāi)采方法。一方面,要加大技術(shù)上的投入力度,通過(guò)大量的資金引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,對(duì)先進(jìn)的采煤工藝進(jìn)行深刻剖析,結(jié)合自身實(shí)際不斷創(chuàng)新,組建一支專門(mén)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),并積極加大技術(shù)上的交流;另一方面,國(guó)家要加大對(duì)新技術(shù)的推廣和宣傳,更好的引導(dǎo)開(kāi)采企業(yè)及時(shí)應(yīng)用新的開(kāi)采技術(shù),提高普及度,從而促進(jìn)極薄煤層采煤工藝的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推廣,在煤炭開(kāi)采中,各種開(kāi)采技術(shù)取得了飛速的發(fā)展。在極薄煤層的采煤工藝中,由于極薄煤層的地層特點(diǎn),在開(kāi)采時(shí)有較大的施工難度,而且對(duì)于事故風(fēng)險(xiǎn)也難以控制,針對(duì)于當(dāng)前我國(guó)的極薄煤層采煤工藝現(xiàn)狀來(lái)看,對(duì)于煤層的開(kāi)采技術(shù)需要進(jìn)一步的提高完善,加大技術(shù)創(chuàng)新,提高開(kāi)采的效率,確保采煤的安全性,這樣才可以保證極薄煤層開(kāi)采工作的順利,推動(dòng)我國(guó)采煤工藝的進(jìn)一步發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:溫發(fā)欽(1984-)男,福建上杭人,大專,采礦助理工程師,研究方向:煤層開(kāi)采。