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        論煤礦薄煤層開采的特點及開采技術(shù)

        2019-03-29 10:16:56黃立冰
        科學與技術(shù) 2019年11期
        關(guān)鍵詞:薄煤層開采開采技術(shù)

        黃立冰

        摘要:我國的薄煤層開采具有采高低、煤質(zhì)硬還有勞動效益低等特點,因此其開采的煤量比例只是薄煤層儲煤量中很小的一部分,這就造成了煤炭資源的嚴重浪費。近幾年,隨著社會科學技術(shù)的發(fā)展和進步,國內(nèi)外采礦設(shè)備制造水平也有了很大的提高,在煤礦的開采工作中,可靠性高且大功率的工作面設(shè)備開始被廣泛的應(yīng)用。從具體情況來說,我國資源儲量比較大的是薄煤層,在其開采過程中我們應(yīng)該應(yīng)根據(jù)當?shù)氐拿簩淤x存情況和特點對采煤機械進行科學合理的選擇,并結(jié)合相應(yīng)的采煤方法(工藝)和采煤技術(shù),不斷的提高薄煤層開采的產(chǎn)量和效率。

        關(guān)鍵詞:煤礦;薄煤層;開采;特點;開采技術(shù)

        1 前言

        目前,我國一些地區(qū)薄煤層儲量比重很大,單單就山東省來說,薄煤層的煤炭儲量就占了煤炭資源的52%。盡管薄煤層有較好的儲存條件,但由于受開采勞動強度大、機械化程度低、安全系數(shù)低、工作效率低等因素的影響,薄煤層的采煤量比例僅占薄煤層儲煤量的一成,產(chǎn)儲比例嚴重失調(diào),造成煤炭資源的嚴重浪費。如何解決薄煤層開采的關(guān)鍵性技術(shù)裝備問題,降低薄煤層開采成本,提供薄煤層開采的產(chǎn)量,降低采煤工人的勞動強度,是每一個煤礦開采技術(shù)人員都值得研究的問題。

        2 薄煤層開采特點

        在我國,當煤層厚度大于0.8m小于1.3m時,我們稱之為薄煤層。當煤層厚度小于0.8m時,我們稱之為極薄煤層,井工礦井開采時多采用的方法是長壁式采煤法(其中包括傾斜長壁與走向長壁的采煤法),是目前在采煤技術(shù)中主要的方法。因此我國主要對薄煤層的開采方法也是長壁采煤法,但是由于要開采的煤層厚度比較?。ㄐ∮?.3m),與厚及中厚煤層進行相比.開采薄煤層時所采用的機械化長壁的工作面主要存在以下幾個問題:

        2.1采高低,工作人員經(jīng)常在工作面上爬行工作,工作的條件比較差,工作設(shè)備的移動比較困難。尤其是在薄煤層的開采工作面上,如果采高被降到了1.0m以下的時候,工作人員在工作面內(nèi)的作業(yè)與移動都會十分的困難。而且薄煤層液壓支架與采煤機械會受到空間尺寸的限制,加大了設(shè)計的難度。通常液壓支架的立柱需要雙伸縮的,也就提高了制造的成本;

        2.2采掘比大,掘進率高,采煤中工作面的接替較困難。隨著采煤技術(shù)長壁機械化的發(fā)展,大大地加快了工作面的推進速度。但是由于開采薄煤層工作面的回采巷道是一個半煤巖巷,因此導致掘進的速度十分緩慢,造成了對薄煤層進行開采時工作面的接替比較緊張;

        2.3煤層出現(xiàn)斷層、厚度發(fā)生變化等地質(zhì)構(gòu)造對薄煤層進行長壁工作生產(chǎn)的影響要比對中厚以及厚煤層的工作的影響要大很多,造成薄煤層機采或長壁綜采的工作面的布置十分困難;

        2.4薄煤層的開采中長壁機械化采煤的工作面在投入和產(chǎn)出與經(jīng)濟效益上要比中厚以及厚煤層的工作面的要高很多。一個薄煤層的開采工作面在設(shè)備的投資、支架工作阻力以及設(shè)備的裝機功率都相當于一個中厚煤層的綜采工作面,但是薄煤層的綜采工作面在效率與單產(chǎn)方面上僅僅有中厚煤層的綜采工作的一半左右,甚至還要更低。

        3 薄煤層開采的幾項常用技術(shù)

        3.1螺旋鉆采煤法

        螺旋鉆采煤法是一種新型無人工作面采煤方法,適用于開采緩傾斜薄煤層,可將煤層可采厚度由0.6-0.8m下延到0.4m,適合于開采松軟煤層。螺旋鉆采煤法的主要優(yōu)點:投資較低,人員和機組設(shè)備全部在工作巷內(nèi),人員在寬敞支護良好的巷道內(nèi)就可將煤采出,安全狀況良好,煤的可采范圍達總面積的95%以上,可以多出煤,并充分釋放瓦斯。螺旋鉆采煤法存在的問題:留設(shè)鉆孔間煤柱和鉆孔組間煤柱,降低了采出率;接長和縮短鉆桿所用的時間,占工作總時間的比重較大。薄煤層開采高度小、頂板壓力小,這些決定了薄煤層高產(chǎn)高效采煤方法的發(fā)展方向主要是提高長壁工作自動化程度。由于薄煤層工作面內(nèi)作業(yè)困難,因此,應(yīng)提高薄煤層工作面采、支、運工序的自動化程度,減少工作面內(nèi)的操作人員。薄煤層工作面刨煤機落煤、螺旋鉆采煤比采煤機落煤易于實現(xiàn)自動化,由計算機控制的定量割煤刨煤機與螺旋鉆采煤,是實現(xiàn)薄煤層工作面自動化開采的重要方向。

        3.2刨煤機配液壓支架綜合機械化開采方法

        刨煤機采煤技術(shù)是當前我國很多地區(qū)開采薄煤層的關(guān)鍵技術(shù)。我們理論上說的刨煤機主要是指通過配備自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人工作面全自動采煤來實現(xiàn)開采0.8m-2m薄煤層開采的綜合機械化采煤設(shè)備。作為一種重要的薄煤層開采設(shè)備,當前刨煤機采煤技術(shù)不但可以實現(xiàn)開采薄煤層過程中的全自動化,而且由于減少了人工的操作,安全性比較強[4]。同時在采煤的過程中,刨煤機采煤技術(shù)可以不間斷開采,可以在最短的時問內(nèi)達到最高的采煤率。正是由于以上這些特點,刨煤機采煤技術(shù)在我國一半以上的煤礦產(chǎn)區(qū)都得到了應(yīng)用。

        3.3滾筒采煤機配液壓支架綜合機械化開采方法

        在傳統(tǒng)的采煤應(yīng)用技術(shù)中,最常用的就是滾筒式采煤,它主要是針對薄煤層的開采特點,通過電牽引、故障自動診斷、支架電液控制方面的技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)開采目的的一種技術(shù)。一般來說,滾筒采煤技術(shù)與其他技術(shù)相比的不同之處主要在于它采用了抽屜式并結(jié)合無底托架結(jié)構(gòu)積木式、液壓螺母緊固、多臺截割電動機等橫向布置方式,因此結(jié)構(gòu)更加簡單。同時由于煤礦地區(qū)的采煤機功率的不斷加大,電氣調(diào)速行走和遠程無線控制技術(shù)更加先進的滾筒采煤技術(shù)能夠很好的克服較為復雜的地質(zhì)條件所帶來的開采難題。當前隨著我國采煤技術(shù)的不斷發(fā)展,滾筒采煤機也不斷完善,我國滾筒采煤技術(shù)以其特有適應(yīng)性強、效率高、整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、性能參數(shù)高、適應(yīng)能力強等特點受至了越來越多煤礦機構(gòu)的歡迎。

        4 總結(jié)

        薄煤層是我國煤炭資源的重要構(gòu)成部分,加強薄煤層的開采也是我國煤礦資源開采行業(yè)的重中之重。由于薄煤層的厚度小、地質(zhì)條件復雜等特性,煤礦開采對薄煤層開采技術(shù)要求較高,需要通過對薄煤層技術(shù)深入研究,科學合理地選擇開采技術(shù),加強對地質(zhì)環(huán)境分析,合理控制好采高和加強機械設(shè)備管理以及強化職工人員對安全操作知識的培訓。因此,薄煤層開采技術(shù)的研究,是合理開采充分利用我國煤礦資源、實現(xiàn)煤礦高產(chǎn)量高效率的前提。

        參考文獻

        [1]郅盛慶,李文超.采礦技術(shù)中薄煤層的開采現(xiàn)狀分析及對策[J].科技傳播.2016(10):60-62.

        [2]魯守明.薄煤層開采安全技術(shù)經(jīng)濟一體化創(chuàng)效實踐[J].中國煤炭,2015,(3):19-21.

        [3]徐優(yōu)秋.現(xiàn)階段薄煤層開采的難點與解決措施分析[J].科技與企業(yè),2013,(19):156-156.

        (作者單位:百色雙田礦業(yè)有限公司)

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