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        井下采煤技術(shù)及采煤工藝的選擇

        2021-01-14 21:06:25呂德生
        黑龍江科學(xué) 2021年8期
        關(guān)鍵詞:長(zhǎng)壁采煤機(jī)機(jī)械化

        呂德生

        (七臺(tái)河市茄子河區(qū)煤炭生產(chǎn)安全管理局,黑龍江 七臺(tái)河 154600)

        科技進(jìn)步帶動(dòng)了煤炭行業(yè)的發(fā)展,很多煤炭企業(yè)改革創(chuàng)新,淘汰了落后的井下采煤技術(shù)和采煤工藝,選擇了機(jī)械化技術(shù),提高了煤炭開(kāi)采效率。我國(guó)煤炭資源豐富,但是近年來(lái)。對(duì)煤炭資源的需求量不斷增加,導(dǎo)致煤炭總量供不應(yīng)求,所以提高煤炭開(kāi)采效率勢(shì)在必行。想要提高煤炭開(kāi)采效率,必須要強(qiáng)化開(kāi)采技術(shù),進(jìn)行機(jī)械化開(kāi)采,選擇合理的井下采煤技術(shù)和采煤工藝,保證煤炭開(kāi)采過(guò)程的安全與穩(wěn)定,推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前,地下采礦技術(shù)已向機(jī)械化、自動(dòng)化、集中化方向發(fā)展。我國(guó)主要有三種開(kāi)采技術(shù),即綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)、爆破開(kāi)采技術(shù)和連續(xù)開(kāi)采技術(shù)。每種技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性,需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。應(yīng)按照安全、經(jīng)濟(jì)、高采收率的原則選擇開(kāi)采技術(shù),綜合分析開(kāi)采環(huán)境、人員數(shù)量、政策等因素,選擇最合理的方法。

        1 井下采煤技術(shù)

        1.1 柱式采煤法

        柱式采煤法是煤炭開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用較多的一種方式,它可以在爆破時(shí)用煤柱來(lái)支撐采空區(qū),同時(shí)對(duì)多個(gè)地方進(jìn)行開(kāi)采,能夠有效提高開(kāi)采效率,操作簡(jiǎn)單,開(kāi)采成本合理。但是使用柱式采煤法會(huì)降低開(kāi)采空間的通風(fēng)性,回采時(shí)很難保證回采率,具有不確定性,需要對(duì)其進(jìn)行改革創(chuàng)新。

        1.2 長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)

        長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用,該技術(shù)運(yùn)用膠帶運(yùn)輸機(jī)取代了軌道運(yùn)輸方式,不僅能夠保證開(kāi)采環(huán)境的安全,還可以提高煤炭開(kāi)采效率,避免傳統(tǒng)采煤技術(shù)的弊端。長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)通過(guò)增大幾何尺寸的方式來(lái)縮短采煤機(jī)準(zhǔn)備盤(pán)區(qū)的工作時(shí)間,提高了開(kāi)采速度,滿(mǎn)足了長(zhǎng)壁開(kāi)采區(qū)的需求。

        1.3 放頂煤開(kāi)采技術(shù)

        放頂煤開(kāi)采技術(shù)是在長(zhǎng)壁開(kāi)采技術(shù)基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新的一種技術(shù),其選用大功率設(shè)備,提高了采煤技術(shù)的運(yùn)輸能力。采煤過(guò)程中,如果出現(xiàn)煤礦采煤機(jī)能力不匹配的問(wèn)題,可以使用長(zhǎng)壁開(kāi)采設(shè)備,避免頂煤因受到壓力而出現(xiàn)的變形、移動(dòng)、破壞等問(wèn)題,提高采煤效率。但是使用放頂煤開(kāi)采技術(shù)一定要注意保護(hù)圍巖,否則很容易使開(kāi)采面的圍巖遭到破壞,造成瓦斯泄漏,甚至有可能發(fā)生瓦斯爆炸事故,增大開(kāi)采難度。

        2 采煤工藝

        2.1 綜合化開(kāi)采工藝

        綜合化開(kāi)采工藝可以利用機(jī)械化設(shè)備連續(xù)進(jìn)行開(kāi)采工作,是一種非常先進(jìn)的采煤工藝,對(duì)整個(gè)采煤工作的開(kāi)展具有重要意義。綜合化開(kāi)采工藝用機(jī)械代替人力,降低了工作人員的工作強(qiáng)度,保證了工作人員的人身安全,提高了煤炭開(kāi)采效率。綜合化開(kāi)采是比較適合我國(guó)煤炭開(kāi)采工作的重要工藝。

        2.2 普通機(jī)械化采煤工藝

        普通機(jī)械化采煤工藝是爆破開(kāi)采技術(shù)的一種延伸,也叫做“普采”。煤炭開(kāi)采過(guò)程中,進(jìn)行落煤和裝煤工作時(shí),可以利用普通機(jī)械化采煤工藝,與其他采煤設(shè)備協(xié)同工作。普通機(jī)械化采煤技術(shù)在很多方面都得到了廣泛應(yīng)用,如運(yùn)煤支護(hù)、采空區(qū)處理側(cè)、頂板支護(hù)等。

        2.3 爆破開(kāi)采工藝

        爆破開(kāi)采工藝是通過(guò)爆破方式進(jìn)行開(kāi)采,利用爆破落煤,再由人工進(jìn)行裝煤,使用機(jī)械化設(shè)備運(yùn)輸煤炭,利用單體支柱進(jìn)行頂板支護(hù)。隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步,爆破開(kāi)采工藝及設(shè)備也在不斷發(fā)展,以前爆破開(kāi)采一直采用傳統(tǒng)的摩擦式金屬支柱,目前則主要采用防炮崩單體液壓支柱,便于控制開(kāi)采空間,且爆破開(kāi)采工藝是在工作面輸送機(jī)上安裝擋煤板和鏟煤板,降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了開(kāi)采時(shí)間,提高了開(kāi)采效率,推動(dòng)了我國(guó)煤炭事業(yè)的發(fā)展。

        2.4 連續(xù)開(kāi)采工藝

        連續(xù)開(kāi)采技術(shù)是利用連續(xù)采煤機(jī)展開(kāi)工作,通過(guò)機(jī)械化設(shè)備完成支護(hù)、破煤、裝煤、運(yùn)輸?shù)纫幌盗胁僮?。它是在綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝基礎(chǔ)上的升級(jí),既彌補(bǔ)了綜合機(jī)械化開(kāi)采工藝的不足,又促進(jìn)了其發(fā)展。連續(xù)開(kāi)采技術(shù)可滿(mǎn)足我國(guó)煤炭開(kāi)采事業(yè)的需求,還可推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

        3 選擇采煤工藝應(yīng)注意的問(wèn)題

        使用綜合機(jī)械化采煤工藝可以保證開(kāi)采安全,提高開(kāi)采效率,降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,但是設(shè)備投入成本很高。如果開(kāi)采煤層穩(wěn)定、生產(chǎn)系統(tǒng)良好時(shí),可以選擇綜合機(jī)械化采煤工藝。從開(kāi)采現(xiàn)狀來(lái)看,綜合機(jī)械化采煤工藝更適合構(gòu)造簡(jiǎn)單、環(huán)境良好、煤層傾角≤55°且儲(chǔ)存條件較好的礦井。

        連續(xù)采煤工藝設(shè)備不需要投入太多的成本,可以保證開(kāi)采工作的安全,具有很好的適應(yīng)性,開(kāi)采效率也特別高,但是使用連續(xù)采煤工藝會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)不好、煤炭回收率低的情況。所以,開(kāi)采構(gòu)造簡(jiǎn)單、深度小、煤層傾角≤15°的煤層時(shí),可以選擇連續(xù)采煤工藝,但由于連續(xù)采煤工藝的出炭率不高,所以開(kāi)采近距離煤層群時(shí),盡量不要選擇連續(xù)采煤工藝。

        4 結(jié)語(yǔ)

        經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)了能源發(fā)展,能源發(fā)展又帶動(dòng)了煤炭事業(yè)的發(fā)展。選擇合適的井下采煤技術(shù)和采煤工藝對(duì)促進(jìn)煤炭事業(yè)發(fā)展具有重大意義。開(kāi)采前,要對(duì)礦井提前進(jìn)行考察,熟悉礦井周?chē)沫h(huán)境和地質(zhì),根據(jù)實(shí)際情況制訂合理的開(kāi)采方案,確定合適的開(kāi)采技術(shù),提高煤炭開(kāi)采效率和質(zhì)量,保證開(kāi)采工作的安全穩(wěn)定進(jìn)行。技術(shù)人員要對(duì)井下采煤技術(shù)和采煤工藝不斷進(jìn)行更新和完善,以保證其發(fā)揮最大作用,推動(dòng)煤炭企業(yè)良性發(fā)展。

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