吳玉瓏
(開灤(集團(tuán))蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司單侯礦,河北 張家口 075700)
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,有很多的新型技術(shù)不斷的應(yīng)用到煤炭的開采行業(yè)中,在一定程度上提升了開采的質(zhì)量和效率,但是我們不得不承認(rèn),當(dāng)前我國(guó)的煤炭開采技術(shù)還未有本質(zhì)的變化,與西方的發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距。因此,我們不僅應(yīng)當(dāng)清晰認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),還應(yīng)當(dāng)拿出實(shí)際的行動(dòng)來(lái)提高井下采煤技術(shù),必須能夠選擇最科學(xué)的采煤工藝,將煤炭資源的利用價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)。
煤炭是全球礦藏含量最多、分布最廣的一種不可再生能源。作為當(dāng)前主要燃料,我國(guó)的煤開采技術(shù)倍受關(guān)注。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)令人擔(dān)憂,目前可開采的煤、石油,天然氣低于世界平均水平。這使國(guó)家能源主要依靠煤,“以煤為主”的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與西方先進(jìn)國(guó)家“石油為主”水電、核電為輔的結(jié)構(gòu)有很大差距。所以選擇合適的施工工藝和技術(shù)開采煤礦對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。信息化大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),使得采煤技術(shù)有了質(zhì)的跨越,設(shè)備更新?lián)Q代,讓新工藝更數(shù)字化、程序化、信息化、國(guó)際化。為安全生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)和高效生產(chǎn)提供良好條件。但是還存在一些需要優(yōu)化和改進(jìn)的地方,許多煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)著手優(yōu)化采煤技術(shù)和工藝,從而推進(jìn)煤礦開采地快速發(fā)展。
普通機(jī)械化采煤技術(shù)就是使用傳統(tǒng)的設(shè)備來(lái)實(shí)施破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)等采煤施工作業(yè)。普通采煤技術(shù)主要使用2種開采方式,一種是使用單滾筒采煤機(jī)進(jìn)行開采,另一種是使用雙滾筒采煤機(jī)實(shí)施開采。一般情況下,需要盡量減小采煤工作面缺口尺寸,這樣能夠完成更好的裝煤效果,提高施工的采煤效率,通常會(huì)將但滾筒采煤機(jī)布置在工作面的下端,將雙滾筒采煤機(jī)布置在工作面的兩側(cè),這樣的布置方法對(duì)工作面的技術(shù)管理也非常有利。普通采煤的割煤也有2種方式,分別是雙向割煤和單向割煤。中厚煤層的開采施工一般采用單滾筒單向割煤,這種情況下使用的滾筒直徑與采高相近,而且有利于頂板的穩(wěn)定。
炮采技術(shù)或炮采工藝就是爆破采煤技術(shù),這一技術(shù)使用爆破的方法來(lái)落煤,裝煤則使用體力勞動(dòng),到了運(yùn)煤這一工序,則是使用機(jī)械化操作手段。這一技術(shù)一般適用于復(fù)雜的地質(zhì)條件。關(guān)于炮采工藝的支護(hù)方面,主要有三種形式的布置方式:?jiǎn)沃?duì)柱和密集支柱。
所謂機(jī)械化采煤又叫做綜采,屬于井下采煤技術(shù)中的核心技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)在生產(chǎn)實(shí)踐中采用刨煤機(jī)或采煤機(jī)進(jìn)行落煤與裝煤、刮板機(jī)進(jìn)行運(yùn)煤,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)支護(hù)、運(yùn)輸、裝煤等環(huán)節(jié)處理的一體化。通過(guò)應(yīng)用綜采技術(shù),可以很好的解決生產(chǎn)力低下的問題,整個(gè)過(guò)程連續(xù)、穩(wěn)定,也不容易出現(xiàn)安全問題。通過(guò)機(jī)械化采煤,也可以有效提升技術(shù)的應(yīng)用范圍,可以隨時(shí)添加各種先進(jìn)設(shè)備到整個(gè)綜采鏈條當(dāng)中,從而在根本上提升了井下采煤技術(shù)的應(yīng)用效果。
連采技術(shù)主要利用煤房對(duì)需要開采的煤層進(jìn)行分割,隨后根據(jù)煤柱的形狀來(lái)進(jìn)行掘進(jìn)。在整個(gè)過(guò)程中可以交替挖掘多個(gè)煤房,等待所有的煤房都挖掘好之后,再用采煤機(jī)將煤柱回收即可。在這個(gè)過(guò)程中,可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)井下采煤技術(shù)的統(tǒng)籌利用,實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的機(jī)械化。比如在利用裝煤和破煤設(shè)備的時(shí)候,可以采用連續(xù)的采煤機(jī),而進(jìn)行頂板支護(hù)的時(shí)候需要使用錨桿,運(yùn)輸和清理則是鏟車,這樣一來(lái)整個(gè)技術(shù)的整體性很強(qiáng),分工明確,井下采煤技術(shù)的應(yīng)用效率得到了全面的提升。
選擇采煤工藝時(shí),必須要綜合考慮煤田地質(zhì)條件、工作面的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)條件、工作效率、成本等。一般來(lái)說(shuō),綜采的機(jī)械設(shè)備價(jià)格較高,但安全、高效,適合于工作面比較穩(wěn)定、煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傾角不高于55°的礦區(qū);普采設(shè)備價(jià)格較低,但產(chǎn)量只能達(dá)到綜采的1/3,相對(duì)于綜采,機(jī)械搬移比較簡(jiǎn)單,因此,普采適合于工作面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要經(jīng)常搬運(yùn)采煤機(jī)械的較小的礦區(qū);連采的成本較低,出煤很快,內(nèi)部環(huán)境相對(duì)安全,但是煤房透氣性較差,空氣質(zhì)量較差,采煤過(guò)后留下的煤渣較多,且不可回收。這一工藝適用于煤層較淺、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、礦區(qū)較大,且傾角不高于15°的煤層。并且,這一采煤工藝一般作為大型礦區(qū)綜采的輔助采煤工藝;炮采成本較低,人工裝載,一般無(wú)需構(gòu)置裝載機(jī)等大型機(jī)械,操作技術(shù)簡(jiǎn)單,但是生產(chǎn)效率不高,耗費(fèi)較多的人力物力,在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傾斜角大于55°的地區(qū),不能運(yùn)用機(jī)械采煤時(shí),可以使用這種采煤工藝。
綜上所述,井下采煤技術(shù)的應(yīng)用以及采煤工藝的合理選擇對(duì)于井下采煤作業(yè)來(lái)說(shuō),具有非常重要的意義。在進(jìn)行煤礦井下開采作業(yè)之前,要對(duì)井下煤層實(shí)際狀況以及開采條件進(jìn)行全面的考察,之后以此為依據(jù)選擇合理的采煤技術(shù)與采煤工藝,確保煤炭開采質(zhì)量,促進(jìn)煤礦企業(yè)的合理化發(fā)展。