牛明+劉慶雷
摘 要:煤炭資源作為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要能源,隨著煤礦企業(yè)的迅速發(fā)展,煤礦的井下作業(yè)技術(shù)和采煤方式有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,采煤方法的合理性是提高煤礦高效生產(chǎn)的關(guān)鍵,在選擇合理的采煤方法時(shí)首先需要考慮的是煤層的地質(zhì)情況和技術(shù)水平兩方面的因素,充分了解煤層厚度、圍巖等地質(zhì)條件后,制定相應(yīng)的采煤措施,本文主要通過分析煤礦采煤方法選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則,研究常見采煤方法的使用范圍及對采煤地質(zhì)的影響,結(jié)合煤礦井下地質(zhì)條件、技術(shù)水平等方面,結(jié)合自身的設(shè)備水平,合理選擇適合煤礦高產(chǎn)高效的采煤方法。
關(guān)鍵詞:采煤技術(shù);安全性;選擇;影響因素
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.085
0 引言
我國的礦產(chǎn)資源具有儲(chǔ)量豐富、分布廣泛和煤礦復(fù)雜多樣的特點(diǎn),不同的企業(yè)地址情況不同所選擇的采煤方法也不相同,井下采煤是煤礦開采中的主要方式,井下采煤技術(shù)是研究煤礦開采的主要研究對象,通過分析幾種常見采煤技術(shù)和工藝后,作為煤礦生產(chǎn)大國,盡管我國的采煤技術(shù)取得了一定進(jìn)步,但與發(fā)達(dá)國家相比,我國在采煤技術(shù)和工藝等方面存在較大的差距,煤礦生產(chǎn)效率的高與低取決于煤礦采煤方法的實(shí)用性和合理性,選擇科學(xué)合理的采煤方法,才是提高經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平的主要方式之一。
1 井下采煤方法的選擇
(1)煤礦企業(yè)的開采若提高煤礦產(chǎn)量,在采煤區(qū)域采用適合的采煤方法,根據(jù)煤層的采煤情況主要從開采深度、煤層厚度、煤層的堅(jiān)硬程度和結(jié)構(gòu)及頂板的堅(jiān)固程度進(jìn)行分析。煤礦企業(yè)根據(jù)多次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論分析,煤礦的頂煤與開采深度有很大的關(guān)系,隨著井下開采深度不斷增加,越容易發(fā)生冒頂危險(xiǎn),開采深度控制在400M時(shí)需要注意頂煤的冒頂情況,需要提前做好支護(hù)才能預(yù)防冒頂情況的發(fā)生;一個(gè)整體的煤層,煤層強(qiáng)度關(guān)系到煤層的抗壓輕度,受煤層內(nèi)外裂縫的深淺程度影響,不同裂痕程度的煤層強(qiáng)度也不同。井下煤層若出現(xiàn)厚度過大的情況,機(jī)械不能充分破壞,煤層的采出率較低,頂煤冒頂是隨著煤層厚度的增大而逐漸減弱的。
(2)開采過程中煤層結(jié)構(gòu)中的堅(jiān)硬巖石或骨架,容易導(dǎo)致頂煤落煤困難,盡管采用各種方法擊落頂煤,還是需要注意煤層的薄厚情況,來決定采用合理的開采方式;另外影響煤層冒放性的另一原因是煤層頂板,分為新頂和舊頂,新頂具有隨采隨冒的情況,直接頂在頂煤破碎后不利于頂煤的回收,因此從礦壓的角度出發(fā),新頂只有達(dá)到足夠的煤層空間,才能在巖石過硬或裂隙不同程度的頂板使用,才可以采用弱化頂煤等措施。
2 采煤方法的原則
選擇科學(xué)合理的采煤工作是直接影響煤礦安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,礦山要根據(jù)具體情況選擇合適的采煤方法,首選需要遵循的原則是安全生產(chǎn)的原則,安全是第一生產(chǎn)力,只有利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)保障安全生產(chǎn),對采煤進(jìn)行科學(xué)的管理才能保障井下安全,根據(jù)煤層的區(qū)域情況和開采積水水平,選擇經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和高產(chǎn)高效西的采煤手段;其次是重視經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)濟(jì)效益是評價(jià)采煤方法的指標(biāo),同一個(gè)煤礦的具體采煤情況確定合理的采煤方法;充分利用煤炭資源,提高煤礦采出率,在選擇采煤方法時(shí)綜合考慮減少煤炭損失,減少井下的災(zāi)害和采煤區(qū)的開采期限,采煤工藝先進(jìn)的采煤技術(shù)就是盡量減少煤炭資源的損失,提高煤炭的采出率,選擇采煤方法綜合考慮開采的經(jīng)濟(jì)效益。
3 選擇采煤方法需要考慮的因素
影響采煤方法選擇的主要因素分為以下幾個(gè)方面:
(1)地質(zhì)因素方面。直接影響采煤方法的地質(zhì)因素是煤層傾角、煤層的厚度、煤層及圍巖和煤層地質(zhì)構(gòu)造情況,煤層的傾角影響到采煤方法的落煤方法和運(yùn)煤方式,還會(huì)影響到巷道的通風(fēng)布置;不同煤層的厚度選擇不同的開采方法,厚或特厚煤層一般采用分層開采的方法,分層開采同樣適用于薄煤層;煤層的軟硬程度和圍巖的穩(wěn)定性直接影響采煤方法的選擇,穩(wěn)定的煤層可以采用綜采方式,區(qū)域不穩(wěn)定的煤層可以采用普采,煤層若處于含水性較大的區(qū)域在采煤之前首選要進(jìn)行排水,根據(jù)煤炭資源的燃點(diǎn)高低決定防火灌漿等措施,為保障安全作業(yè),都需要做好充足的準(zhǔn)備。
(2)受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的影響。煤礦的采煤技術(shù)是影響采煤方法的主要因素,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,我國的采煤方法和工藝也在不斷提高,特備是在裝備水平和生產(chǎn)中;煤礦經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展情況對現(xiàn)代化采煤裝備依靠資金的投入,選擇正確的采煤方法,是提高生產(chǎn)效益的前提,充分考慮材料供應(yīng)或材料就地取材,也成為選擇采煤方法的重要因素。
4 常見采煤方法分析
(1)傾斜分層采煤法的方法主要對開采煤層所采用的采煤工藝進(jìn)行回采,回采后再垮落后的巖石進(jìn)行回采,該方式適合于傾斜、傾斜于薄和厚煤層,可以緩解傾斜和厚煤層開采時(shí)出現(xiàn)的采空區(qū)問題。普通機(jī)械采煤工藝一般適用于機(jī)位靠近的平巷道一端可以縮短切口的長度,對于厚煤層的區(qū)域而言多采用二字形割煤,可以克服工作面長時(shí)間空頂和工作量不平衡等缺點(diǎn);目前常用的單一走向長壁采煤工作面主要有炮采、普采和綜采三種工藝,炮采是通過爆破及人工裝煤,普采可以同時(shí)完成落煤和裝煤,綜采是綜合機(jī)械化工藝,三種綜采技術(shù)中綜采是最先進(jìn)的采煤工藝。
(2)傾斜長壁才沒法與走向長壁采煤法相比,采煤工作面的布置及回采由于工作面傾斜,依靠傾角產(chǎn)生的分力使得頂板的巖層想采空區(qū)方向移動(dòng),該方法適用于傾斜角在120以下的煤層,根據(jù)煤層的情況可以擴(kuò)展到170。煤層傾角在200的煤層只有少數(shù)的礦井才有;在煤層較厚的煤層中,利用礦山壓力和人工松動(dòng)的方式,放出支架上方破碎后的巖石散體,不適合傾角太大的煤層。
5 結(jié)束語
隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展,煤礦的開采技術(shù)和方法得到快速的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)效益和各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)也取得明顯的提高,煤礦采煤方法的選擇與煤層周邊的環(huán)境有較大關(guān)系,我國煤層復(fù)雜多變,煤礦開采選擇合理的采煤方法,是企業(yè)提高自身競爭力的關(guān)鍵,根據(jù)煤礦自身的技術(shù)和自然條件,引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備,加強(qiáng)對煤礦地質(zhì)條件的調(diào)查,加大對設(shè)備和技術(shù)等方面的資金投入,選擇適合礦區(qū)自身的方法,是實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化的前提。
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