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        綜合機(jī)械化采煤在煤礦薄煤層開采中的應(yīng)用研究

        2017-04-07 12:00:45解學(xué)兵
        中國科技博覽 2016年29期
        關(guān)鍵詞:薄煤層開采煤礦

        解學(xué)兵

        [摘 要]在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢下,煤炭資源需求量越來越大,導(dǎo)致煤炭資源日益緊張,部分煤炭企業(yè)不得不轉(zhuǎn)向薄煤層開采。在薄煤層開采中,因?yàn)槊簩虞^薄,導(dǎo)致開采難度較大,需采取恰當(dāng)?shù)牟擅悍绞?,以此達(dá)到預(yù)期的開采效果。本文在闡述綜合機(jī)械化含義及運(yùn)用的基礎(chǔ)上,分析煤礦薄煤層開采中存在的問題,說明綜合機(jī)械化采煤在薄煤層開采中的優(yōu)勢及具體運(yùn)用,進(jìn)一步提高開采效率,促進(jìn)煤礦企業(yè)得以長遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展。

        [關(guān)鍵詞]煤礦;薄煤層;開采;綜合機(jī)械化;應(yīng)用

        中圖分類號:TD823.251 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)29-0009-01

        我國薄煤層資源非常豐富,且分布廣泛,儲量約占全國煤炭儲量的1/5。在現(xiàn)今探明的礦區(qū)中,約有84%的礦區(qū)都含有薄煤層。因?yàn)楸∶簩娱_采難度較大,投入產(chǎn)出比較低,導(dǎo)致1.3m以下的薄煤層開采成為了我國煤炭開采的難點(diǎn)問題。近些年來,隨著國家及煤炭企業(yè)對薄煤層開采的重視,使得機(jī)械化開采及設(shè)備越來越先進(jìn),極大的解決了當(dāng)前薄煤層開采難題。

        一、綜合機(jī)械化含義及運(yùn)用

        綜合機(jī)械化作為較為先進(jìn)的采煤工藝,指的就是煤炭開采各項(xiàng)技術(shù)的綜合運(yùn)用。其先進(jìn)之處為:破、裝、運(yùn)、支、處等煤炭開采生產(chǎn)環(huán)節(jié)中均實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,極大的減少了人力參與,最大限度的提高了勞動效率[1]。因?yàn)楸∶簩幼陨硖攸c(diǎn)及開采環(huán)境的心智,導(dǎo)致綜合機(jī)械化工藝運(yùn)用勢在必行。然而,我國現(xiàn)今煤礦薄煤層開采還存在著勞動強(qiáng)度大、工作效率低、安全系數(shù)低、機(jī)械化程度低的問題。在此形勢下,我國每年煤礦薄煤層開采量約占煤炭開采總量的10%。值得注意的是,此數(shù)據(jù)還存在下降趨勢。為此,要想實(shí)現(xiàn)煤礦薄煤層優(yōu)化開采目標(biāo),就要采取恰當(dāng)?shù)拇胧?,以此提高開采水平與效率。

        二、煤礦薄煤層開采中存在的問題

        (一)技術(shù)問題

        首先,機(jī)械化程度低。因?yàn)槊旱V薄煤層作業(yè)面可能處于數(shù)百米深的地下,作業(yè)對象為1.3m厚的煤層,導(dǎo)致開采作業(yè)面空間有限,加之作業(yè)環(huán)境艱苦,使得有關(guān)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用受到了極大的限制,并對井下作業(yè)產(chǎn)生了一定的影響[2]。

        其次,生產(chǎn)效率低。在斷層等地質(zhì)構(gòu)造因素的影響下,導(dǎo)致地下薄煤層厚度與走向發(fā)生了一定的改變,一些薄煤層開采甚至需要作業(yè)人員展開爬行操作,此種煤礦構(gòu)造與地質(zhì)條件對薄煤層開采產(chǎn)生了極大的影響,導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)效率較低。

        最后,產(chǎn)出效率低。即指的就是投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出產(chǎn)出,煤礦薄煤層因?yàn)樽陨硖攸c(diǎn),對綜合機(jī)械化開采提出了更高的要求,需要使用更加適合、先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù),但是高投入并未產(chǎn)生與之相適應(yīng)的產(chǎn)出,開采成本較高,導(dǎo)致煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較低。

        (二)開采人員素質(zhì)有待提升

        在煤礦薄煤層開采中應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤方式,顯著提高了對機(jī)械操作的要求,對于數(shù)百米深的地下薄煤層及復(fù)雜地質(zhì)情況,開采人員必須在專業(yè)指導(dǎo)與管理下開展工作,這樣才可以確保煤礦開采效益。然而,現(xiàn)今我國薄煤層開采中,專業(yè)管理人才有限,未能對開采人員進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)與管理,致使煤礦薄煤層開采難度較大,無法達(dá)到預(yù)期的作業(yè)效果,影響了煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

        三、綜合機(jī)械化采煤在煤礦薄煤層開采中的應(yīng)用優(yōu)勢

        (一)促進(jìn)了薄煤層煤炭資源的充分利用

        我國薄煤層資源非常豐富,且分布廣泛,煤質(zhì)較好。相較于厚煤層,薄煤層開采難度較大,技術(shù)也不成熟,然而在我國煤炭開采技術(shù)逐步發(fā)展與進(jìn)步的形勢下,薄煤層開采受到了廣泛關(guān)注,且開采效率得到了一定的提升。在煤礦薄煤層開采中,只要培養(yǎng)一批具有專業(yè)技術(shù)與管理能力的人才,構(gòu)建團(tuán)結(jié)穩(wěn)定的隊(duì)伍,積極創(chuàng)新綜合機(jī)械開采技術(shù),增加礦井開采年限,就一定能在薄煤層綜合機(jī)械化開采中取得良好的效果,促進(jìn)薄煤層煤炭資源的充分利用,提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[3]。

        (二)減少了煤礦開采成本

        在煤礦薄煤層綜合機(jī)械化采煤中,相關(guān)數(shù)據(jù)可充分體現(xiàn)開采成效。根據(jù)有關(guān)調(diào)查說明,在采用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)之后,可明顯減少礦區(qū)人力資源浪費(fèi),降低勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。為此,在煤礦薄煤層開采中,一定要重視綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用,從而達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效果,降低開采成本,增加開采效益。

        四、綜合機(jī)械化采煤在煤礦薄煤層開采中的具體運(yùn)用

        (一)地質(zhì)條件勘察與分析

        在煤礦薄煤層勘察過程中,應(yīng)對各種機(jī)械設(shè)備予以充分利用,從而徹底勘察與分析煤礦所在地區(qū)的地質(zhì)情況。在開采煤礦薄煤層之前,需對煤層埋藏深度、結(jié)構(gòu)及平均厚度予以準(zhǔn)確分析,從而為開采工作提供參考[4];與此同時(shí),還要利用機(jī)械設(shè)備對開采工作面巖層屬性、結(jié)構(gòu)、厚度、質(zhì)地予以勘察,從而對綜合機(jī)械化采煤設(shè)備與機(jī)械予以靈活設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)設(shè)備與機(jī)械的優(yōu)化配置,從而提高煤礦開采效率。

        (二)開采面瓦斯治理

        在煤礦薄煤層開采中,工作面瓦斯治理是開采的一大難題,其要求根據(jù)開采作業(yè)面的瓦斯涌出量,明確開采區(qū)內(nèi)固定抽放泵站的數(shù)量與位置。如果固定抽放泵站設(shè)置不足,可適當(dāng)配置移動抽放泵站。與此同時(shí),還要對抽放泵進(jìn)行合理選擇,保證其最大抽放量與電機(jī)功率滿足實(shí)際作業(yè)需求。開采作業(yè)面瓦斯抽放方式主要為本層抽放、高位抽放、采空區(qū)抽放相結(jié)合的方式,從而確保瓦斯量不會超出最低限。除此之外,在開采作業(yè)面中,應(yīng)對瓦斯壓力變化情況予以時(shí)刻監(jiān)測。為了保證生產(chǎn)安全,一定要加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測與治理。在綜合機(jī)械化采煤中,應(yīng)配備瓦斯壓力測定儀、瓦斯取樣裝備、瓦斯解析儀等,以此提高瓦斯監(jiān)測與治理效率,達(dá)到預(yù)期的作業(yè)效果。

        五、綜合機(jī)械化采煤的注意事項(xiàng)

        (一)開采作業(yè)方式選擇

        因?yàn)槊旱V薄煤層厚度較小,煤層較低,大塊的的煤塊較少,最大限度的避免了煤塊堵塞機(jī)組問題,同時(shí)機(jī)組浮煤量較少,明顯減少了反空刀對機(jī)道浮煤予以清除的必要[5]。在薄煤層作業(yè)面中,工作人員需開展爬行操作,如果進(jìn)行雙向割煤,可明顯減少工作人員往返次數(shù),進(jìn)而降低了工作人員的體能消耗,并且也減少了開采事故。此外,在雙向割煤中,應(yīng)及時(shí)移架,進(jìn)而對頂板予以及時(shí)支護(hù),減少空頂時(shí)間,最大限度的確保了生產(chǎn)安全。

        (二)回采工藝選擇

        薄煤層回采工藝指的就是采煤機(jī)在煤層開始部位割三角煤斜切進(jìn)刀,由煤層開始想結(jié)尾處切割,之后沿著追機(jī)順序進(jìn)行移架,再之后推溜子,最后再斜切循環(huán)進(jìn)行開采的方式。盡管回采能夠提高煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量,但依然要合理選擇工藝。倘若煤層厚度不到1m,那么就不可采用回采工藝。為此,在煤礦薄煤層回采中,一定要結(jié)合實(shí)際情況,選擇恰當(dāng)?shù)墓に?,以此確保開采安全,同時(shí)提高開采效益。

        結(jié)束語

        綜上所述,在我國煤礦資源中,薄煤層占有比重較大,因此,應(yīng)加強(qiáng)對薄煤層勘察與開采工藝的研究,以此采用恰當(dāng)?shù)拈_采工藝,確保開采安全,提高開采效率與效益。而綜合機(jī)械化采煤方式在薄煤層開采中得到了廣泛運(yùn)用,并取得了良好的效果,可展開深層次研究,進(jìn)而推廣綜合機(jī)械化采煤方式的運(yùn)用范圍,以此最大限度的發(fā)揮其價(jià)值,有效提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張紅亮,王兵偉,徐南生等.綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在趙家寨煤礦薄煤層開采中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014(24):4364-4364.

        [2] 張建新.綜合機(jī)械化采煤在煤礦薄煤層開采中的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(15):144-145.

        [3] 袁偉昊,袁樹來.兗州礦區(qū)北宿煤礦綜合機(jī)械化充填開采工藝及設(shè)備研究[J].煤礦現(xiàn)代化,2013(3):3-6.

        [4] 肖海濱.淺析綜合機(jī)械化采煤在薄煤層開采中的應(yīng)用[J].江西煤炭科技,2013(4):106-108.

        [5] 張衛(wèi)東.關(guān)于薄煤層開采技術(shù)的相關(guān)問題論述[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(24):1144-1145.

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