邢 政
(龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司新鐵煤礦,黑龍江 七臺河 154600)
作為社會發(fā)展重要的能源之一,煤礦資源影響巨大,它是不可再生資源。隨著中厚煤層的減少,如果沒有及時對薄煤層進(jìn)行開采,必然會導(dǎo)致資源浪費。我國煤礦資源開采質(zhì)量不高,很多礦產(chǎn)地下存儲較少,實際開采過程常受到人員因素、環(huán)境因素、機(jī)械因素等影響。想要有效解決這些問題,應(yīng)與時俱進(jìn),研究新型采煤技術(shù),提升工作質(zhì)量和時效,為煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
隨著時代的發(fā)展,資源需求在增多,我國煤炭資源相比前幾年呈現(xiàn)逐漸下降趨勢,中厚煤層的存儲量已無法滿足需求,所以開采薄煤層是未來重要的發(fā)展內(nèi)容之一。但因薄煤層開采空間較小,效率較差,直接影響了綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用。煤礦開采通常會使用以下幾種采煤方式:
普采,使用普通機(jī)械化進(jìn)行采煤,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)采煤中的爆破工作,將所有操作內(nèi)容交由機(jī)械來完成,此方式雖然能大大降低爆破工作人員的風(fēng)險,但因機(jī)械自身特點,導(dǎo)致其使用過程中需要大量人員共同操作。此外,爆破后形成的面積較大,在一定程度上給支護(hù)工作帶來影響,開采難度較大。
炮采,也叫爆破采煤工藝,主要通過炸藥來對劃定區(qū)域進(jìn)行爆破采煤,并進(jìn)行工作面支護(hù)工作,在保障不會出現(xiàn)塌方的情況下使用人工進(jìn)行采煤的方式,此方式不僅要求人員加強(qiáng)對工作面的支護(hù)工作,也在一定程度上要求把控爆破時間和質(zhì)量,此工藝如果出現(xiàn)問題,將會帶來不可逆轉(zhuǎn)的嚴(yán)重后果,安全性較差,加之生產(chǎn)效率較低、勞動量較大,已不適用于現(xiàn)代社會的采煤工藝要求??傮w來看,我國大多數(shù)開采薄煤層的工作都是使用炮采和人工搬運的方式來進(jìn)行,沒有采用現(xiàn)代化機(jī)械技術(shù),應(yīng)加強(qiáng)對采煤技術(shù)的研究,替代傳統(tǒng)工藝,為煤礦開采技術(shù)水平的提升奠定基礎(chǔ)。
開采煤礦需要運輸?shù)V石,為降低人工工作強(qiáng)度,發(fā)明并應(yīng)用了刮板運輸機(jī)械設(shè)備。應(yīng)用刮板運輸機(jī)械能在一定程度上滿足采煤工作需求,但因其自身槽寬較大、底板位置較高,不適合薄煤層開采工作面的使用,我國現(xiàn)有的綜合化機(jī)械設(shè)備也沒有適用于薄煤層開采工作的,所以想要實現(xiàn)薄煤層綜合化機(jī)械采煤,還需要深入研究。
實際煤礦開采中,想要順利完成工作,不僅要確保人員、設(shè)備的完善,還要重視對煤礦工作面的支護(hù)工作,確保其支護(hù)質(zhì)量滿足煤礦開采需求。我國很大一部分煤礦應(yīng)用的支護(hù)機(jī)械是液壓,很多廠家根據(jù)我國不同地域、地質(zhì),研發(fā)了各種液壓類產(chǎn)品,但此類設(shè)備大多適用于較深煤礦的開采,無法滿足薄煤層的開采需求。
爬底式單滾筒采煤機(jī)械主要負(fù)責(zé)收集和選擇掉落的煤塊,普通機(jī)械的適應(yīng)性較差,對工作面的要求較高,不適合較為復(fù)雜的采煤地區(qū)及地質(zhì),所以應(yīng)用此類設(shè)備時會受到一定限制。螺旋轉(zhuǎn)設(shè)備是在漏天采煤現(xiàn)場進(jìn)行作業(yè),但此類設(shè)備還不能應(yīng)用于深井作業(yè)。刨煤機(jī)械設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、維護(hù)方便等優(yōu)勢,但在實際采煤過程中還存在較多問題,如刨煤機(jī)械設(shè)備容易受到煤層傾角、厚度及頂?shù)装宓挠绊?,降低其工作時效性,在一定程度上延誤采煤工期。我國大多礦產(chǎn)地質(zhì)較為特殊,所以在采煤過程中應(yīng)用刨煤機(jī)械設(shè)備會有一定的限制,阻礙采煤工作進(jìn)程。
對薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)來說,回采應(yīng)用的技術(shù)機(jī)理必須要重視沖破幾個參數(shù)的局限,包括采煤機(jī)械上面留出的空間高度、采煤機(jī)械的割煤強(qiáng)度、裝載情況、實際采煤工作面空間中安裝支護(hù)設(shè)備所用的支架操作方式及結(jié)構(gòu)等。為了有效解決薄煤層開采過程中出現(xiàn)的工作面支架占據(jù)空間較多、支架自身升降范圍較小、無法在支架支護(hù)空間中進(jìn)行相應(yīng)工作等問題,需要對其使用相鄰支架先導(dǎo)液控?fù)Q向閥的操作方式,從而使工作人員不用操作動作支架就能直接進(jìn)行操作,還能在一定程度上減少工作人員的安全風(fēng)險,使支架應(yīng)用更為簡單。
要使用雙伸縮雙作用式的支架油缸立柱,提升支架之間的升降高度及支撐范圍。選擇支架液控裝置時,工作人員要選擇質(zhì)量高、口碑好的產(chǎn)品。為了確保液壓支架的升降支護(hù)更為安全、人員操作更為方便,薄煤層液壓支架控制裝置的取值要更小,從而確保支架的使用穩(wěn)定。對于采煤過程中出現(xiàn)的地質(zhì)較硬問題,必須要使用截割能力較強(qiáng)及裝載效果較好的采煤機(jī)滾筒工藝,如我國某采煤礦在使用JBX型模型截齒工藝時,配套搭配了TZB改進(jìn)型螺旋滾筒,實際使用中發(fā)現(xiàn),裝載效果和截割能力相比傳統(tǒng)工藝更高,為采煤行業(yè)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
實際開采煤礦的過程中,我國大多數(shù)煤礦企業(yè)都在使用傳統(tǒng)的爆破采煤工藝及普通機(jī)械化采煤工藝,通過相關(guān)數(shù)據(jù)來看,使用新型綜合機(jī)械化開采工藝可有效提升工作時效性,采煤數(shù)平均每天可達(dá)到6刀左右,而使用傳統(tǒng)的爆破采煤方式,平均每天只能達(dá)到4刀,可以看出,爆破采煤方式的工作時效性較低。使用傳統(tǒng)的采煤方式,工作強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于新型綜合機(jī)械化開采方式,且風(fēng)險較高,所以在薄煤層采煤中應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤技術(shù)能在一定程度上提升工作質(zhì)量和時效性,還能控制安全風(fēng)險,降低工作強(qiáng)度,為采煤行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
提升采煤技術(shù),使用新型機(jī)械是煤礦企業(yè)的未來發(fā)展趨勢。實際采煤過程中,要了解薄煤層的整體情況,摒棄傳統(tǒng)觀念,采用新型綜合機(jī)械化工藝,切實實現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)的高產(chǎn)、高時效、高質(zhì)量發(fā)展,以提升市場競爭力,為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長及社會穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。