楊國志
開灤集團荊各莊礦業(yè)分公司安全管理部 河北唐山 063000
在煤炭開采過程中,使用連續(xù)煤炭開采技術工藝,可有效增加煤炭開采企業(yè)的整體開采量。連續(xù)煤炭開采工藝的顯著特點是能較大程度減少成本投資、具備較強的安全性與適應性,作為機械化采煤技術還能很大程度提升煤炭的整體開采效率。但該項技術相對來講有一些缺點,比如煤炭資源的回收利用率較低,且整體通風條件相對較差。因此本次采煤工程在礦井采用中央邊界混合式通風,主、副立井進風,采用2臺BDK-8-NO32型對旋式風機設備,各采掘工作面采用獨立通風系統(tǒng),確保井下采煤工作的可行性[1]。
綜合機械化采煤工藝,此工藝指的是井下采煤所涵蓋的包括采煤、運煤、采空區(qū)域處理以及工作空間頂板支護等所有工序都是通過相應的設備機械化的連續(xù)作業(yè)完成的。此采煤工藝的顯著優(yōu)勢在于其安全性及采煤效率更高,而勞動強度則相對較低。因此,綜合機械化采煤工藝已逐漸發(fā)展成為我國煤炭企業(yè)最為常用的采煤技術與采煤工藝。
普通機械化采煤工藝,此工藝指的是同時完成井下采煤中的采煤、破煤以及裝煤等工序,并通過機械化方式運煤,工作空間頂板是由單體支柱支護的采煤工藝。普通機械化采煤工藝所存在的劣勢在于其支柱支護工作仍需要人工完成,且與綜合機械化采煤工藝相比,其采煤設備的運行功率也相對落后,從而導致采煤效率相對較低。因此,普通機械化采煤工藝,無論是在工作安全性、勞動強度還是采煤效率等各方面,都遠不及綜合機械化采煤工藝,但是這種采煤工藝的優(yōu)勢在于其適應性要超過綜合機械化采煤工藝。
在采煤過程中基于井下煤層的主要構造需求使用連續(xù)采煤技術。煤礦企業(yè)工作通常都是在破煤、裝煤工序中應用連續(xù)采煤機。采用錨桿作為支撐,完成物料搬運及時清潔,能更好地確保掘進及開采共同工序的整合,從而有效提升整體工作效率,減少勞動力消耗。煤礦單位應根據(jù)開采礦井的具體情況,完成對部分煤柱的回收,從而有效減少煤炭能源的浪費。
井下爆破采煤技術屬于最傳統(tǒng)的定點爆破采煤技術,工作人員對煤層進行爆破,從而使煤層坍塌、脫落,以方便相關人員對煤炭進行收集和運送。在礦井煤炭爆破中分為以下幾個步驟:第一,炮眼的選擇,炮眼的排放位置主要分為單排眼、五花眼、三花眼、三角眼以及對眼等,選擇炮眼位置和排放方式時需要對爆破范圍和落煤位置進行分析和計算,從而保證爆破工作的質量;第二,裝煤,因為爆破后會對礦井造成坍塌,所以在爆破后需要采用相關設備運輸煤炭;第三,采煤區(qū)的處理和支護工作,在對煤層爆破后需要采用全部垮塌法對煤區(qū)進行處理,并利用支柱對煤礦進行保護,提高空間的安全性。
機械采煤工藝主要對區(qū)域煤層進行開采,其中主要包括破煤、采煤、裝煤和運煤等流程,在開采煤礦時,均利用機械完成煤炭的開采和運輸工作,并實施相應的支護技術。對于一些小型的采煤企業(yè)來說,在保證開采人員安全的前提下,需要對開采成本和開采效率進行綜合考慮,因此大部分小型企業(yè)均采用機械采煤工藝。機械采煤工藝除了具有成本低外,其更大的優(yōu)勢在于對環(huán)境的適應性更強,比較適應一些環(huán)境發(fā)生不斷變化以及復雜的礦井,由于機械采煤技術相對較為簡單、易懂,因此機械采煤工藝對技術人員要求也相對較低。
連續(xù)采煤工藝具有投資少,安全性、適應性較強,出煤效率高,適應性強等顯著特點,而其通風條件差、煤炭回收率較低等劣勢也是不容忽視的。因此,連續(xù)采煤工藝適合應用于地質構造簡單,煤炭開采深度較淺,且煤層傾角不大于15°的薄或中厚煤層。另外,與其他工藝相比,連續(xù)采煤工藝的煤炭采出率較低,所以此采煤工藝不適用于開采近距離煤層群。
爆破采煤工藝的優(yōu)勢在于其所需技術設備投資相對較少,且操作技術、生產(chǎn)管理技術相對簡單,更易于掌握,具有較強的適應性。然而與綜合機械化采煤技術相比,爆破采煤工藝不僅產(chǎn)煤效率大幅降低,且勞動條件也相對較差,安全系數(shù)較低。我國技術政策指出,爆破采煤工藝只適用于煤炭開采條件不可進行機采作業(yè)的煤層?,F(xiàn)階段,爆破采煤工藝在我國在地質構造相對復雜以及急傾斜煤層的應用較為普遍。
與綜合機械化采煤工藝相比,普通機械化采煤工藝所需的采煤設備價格相對便宜,且對地質變化條件的適應性也相對較強,工作面搬遷的難度較小,因此在某些形狀不規(guī)則、推進距離短的工作面,普通機械化采煤工藝則往往更加能夠獲得取其采煤效果,而綜合機械化采煤工藝在則難以發(fā)揮其優(yōu)勢。另外,普通機械化采煤工藝無論是在操作技術還是在組織生產(chǎn)等方面都更為簡單,易于掌握。所以,普通機械化采煤工藝往往更適用于我國中小型礦井發(fā)展。
井下采煤技術的特點存在一定的差異,在實際開展采煤工作的過程中,需要合理選擇采煤工藝,根據(jù)實際的地質情況等,增強技術的適應性,促進煤礦企業(yè)的整體發(fā)展。