陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司陕西榆林719100
摘要:做好煤矿开采中的巷道布置工作、优化采煤工艺、完善地下支护方式,不仅可以提升地下作业的安全性,且能减少工作量,提高采煤效率。同时,从井下煤炭开采爆破技术、机械化技术以及连续采煤技术等出发,分析爆破工艺的选择、机械化采煤工作的选择、连续采煤工艺的选择以及综合采煤技术的选择中优势和缺点,借助井下采煤技术及采煤工艺的选择研究,以期为促进煤矿企业发展奠定基础。
关键词:井下采煤;采煤技术;采煤工艺;爆破技术
当前形势下,对于煤矿开采工作,科学的巷道布置和先进的采煤工艺颇为重要。随着我国经济的不断发展,人们对煤炭资源的需求也逐渐增加,井下采煤技术和采煤工艺是促进相关企业发展最为重要的部分。近几年,我国煤炭开采相关设备的引进力度不断增加,采煤技术和工艺也随之逐渐更新,给相关工作带来方便的同时也给操作技术和管理工作带来了一定的挑战。
1煤矿开采中的巷道布置
1.1做好近距离煤层的巷道布置
在煤矿开采中,需要对煤矿巷道进行科学布置。这样才可以为地下工作的相关人员营造相对较好的开采工作环境,保证新鲜空气的流通,从而使地下开采工作更加安全,使工作的风险系数得到有效控制。在具体开采中,针对巷道布置,首先就应当对近距离的煤层巷道进行合理布置。近距离煤层其实就是,上下之间的距离比较近的煤层。通常条件下,在开采上层煤矿的时候,下层煤矿也将会受到一定影响。所以,应当做好巷道的布设,在上层煤矿设计较为适宜的煤柱,这样才能为下层煤矿搭建起比较稳固的顶板。如此一来,既可以使上层的采煤工作区安全性得到有效保证,又能够防止下层出现坍塌以及顶板冒落的情况。在传统近距离的煤层当中,巷道布置的方式通常有2种。其一,上下煤区间的回环开采巷道重叠性布设法。这实际上是要求2个煤层间能够保持一致性的长度,在巷道中间设置多个煤柱,从而可以减少浪费现象;其二,错综式的布设手段。这一般是为没有处在同一条线上开采的工作面而专门设计的同条运输巷道,应当正确地采用“回”形工作面。这时,在巷道的中间一般都有梯形煤柱。这样不仅可以降低采煤的难度,还可以提升采煤的效率。另外,应当注重上下煤区间回环开采巷道,却重叠性以及错综式的布设既存在优点,也存在缺点。虽然重叠性的布设方式能够使煤矿资源浪费的情况减少,不过开采的难度却比较大,而且效率很低。错综式的布设手段尽管可以提高开采的效率,使工作的难度降低,但是却要浪费资源。所以,在近距离煤层巷道的布设时,需要摈弃传统手段中的不利因素,注重因地制宜,在上层依靠沿空留巷以及单孔送巷法。假如开挖到切眼发位置,则应当充分发挥上下联通巷道的优势,把下层切眼当作是开挖的边界。
1.2科学布置高瓦斯煤层巷道
瓦斯属于矿井下有害的气体之一,同其它气体比较,瓦斯无论破坏性还是危害性,都是最大的。如果集聚到一定的浓度,就将引发瓦斯爆炸的事故。所以,应当科学地布置高瓦斯煤层巷道。在布设过程中,要科学设计解放层和瓦斯抽放巷。此外,要借助先进的通风管理技术防止瓦斯聚集,尽可能降低瓦斯浓度,在巷道设置独立的通风设备,对井内气体进行必要的抽出,这样能避免矿井内聚集高浓度的瓦斯。而且煤矿企业管理人员应借助科学技术全面监控地下矿井的通风系统是否正常运转、通风量参数、速度及瓦斯浓度等,并认真分析参数,结合具体内容及时优化和改良通风系统,控制瓦斯浓度,避免瓦斯聚集在一起。
2煤矿开采中的采煤技术分析
2.1井下爆破采煤技术分析
井下爆破采煤技术属于最传统的定点爆破采煤技术,工作人员对煤层进行爆破,从而使煤层坍塌、脱落,以方便相关人员对煤炭进行收集和运送。在矿井煤炭爆破中分为以下几个步骤:第一,炮眼的选择,炮眼的排放位置主要分为单排眼、五花眼、三花眼、三角眼以及对眼等,选择炮眼位置和排放方式时需要对爆破范围和落煤位置进行分析和计算,从而保证爆破工作的质量;第二,装煤,因为爆破后会对矿井造成坍塌,所以在爆破后需要采用相关设备运输煤炭;第三,采煤区的处理和支护工作,在对煤层爆破后需要采用全部垮塌法对煤区进行处理,并利用支柱对煤矿进行保护,提高空间的安全性。
2.2机械化采煤技术分析
机械化采煤是一种较为传统的采煤方式,该技术与爆破采煤技术大致相同,其主要通过滚筒式采煤机,然后利用螺旋桨切割方法使煤层脱落,然后由机械或人工将煤矸运往地面。
2.3连续采煤技术分析
连续采煤技术是一种较新型的采煤技术,其在破煤和装煤技术上已经实现了机械化,工作人员采用连续采煤机,完成破煤和装煤的一体化操作,并且在支护技术上采用了锚杆锚索技术,由此可见,在整个的采煤流程中实现了高度机械化作业。
3井下采煤工艺的选择探究
3.1爆破采煤工艺选择
爆破采煤工艺在选择上需要爆破人员、机械设备以及工作人员共同配合,此工艺虽然技术含量相对较低,但其优势在于操作简单,对于一些环境相对较为复杂,不适合机械作业的矿井中仍然采用爆破工艺。此技术的缺点在于受到环境的一定影响[1]。
3.2机械采煤技术工艺选择
机械采煤工艺主要对区域煤层进行开采,其中主要包括破煤、采煤、装煤和运煤等流程,在开采煤矿时,均利用机械完成煤炭的开采和运输工作,并实施相应的支护技术。对于一些小型的采煤企业来说,在保证开采人员安全的前提下,需要对开采成本和开采效率进行综合考虑[2]。因此大部分小型企业均采用机械采煤工艺。机械采煤工艺除了具有成本低外,其更大的优势在于对环境的适应性更强,比较适应一些环境发生不断变化以及复杂的矿井,由于机械采煤技术相对较为简单、易懂,因此机械采煤工艺对技术人员要求也相对较低。
3.3连续采煤技术工艺选择
连续采煤技术对机械的要求相对较高,此工艺在采煤过程中所有流程均采用机械化和智能化完成[3]。在采煤时,工作人员利用自动化机械将煤层进行切割、传送等。并且在煤矸的运送过程中由铲车和履带运输机等设备完成,此技术可有效提高煤炭的开采效率,能够实现真正意义上不间断采煤。
3.4综合采煤技术工艺的选择
综合采煤工艺主要是将机械采煤工艺与自动化采煤设备进行合理使用,在实际工作时,采用机械化采煤机对煤层进行切割,并完成传送等工作。在使用综合采煤工艺过程中可以在采煤的每个环节中都使用自动化、机械化工具进行,并对各种工艺中的所有优势进行整合利用,从而有效实现煤矿开采过程中的高效率、低成本和安全性,此模式更适用于中大型煤炭开采企业[4]。虽然此技术整合了所有采煤工艺的优点,但其中仍然存在一定的不足,综合采煤工艺更加依赖于机械设备,要想实现机械设备的高效性,则需要依赖高素质的操作和管理人才,因此需要煤炭开采企业具有较为雄厚的资本力量和人力资源队伍做支撑。
结束语:综上所述,在煤矿开采过程中需要根据不同矿井环境选择相应的开采技术和工艺,从而实现煤炭开采的高效化和安全性。经过分析可得,在煤炭开采过程中需要实现多样化发展,在条件允许的情况下选择先进的开采技术和设备,并加强相关设备和技术的研发工作,从而有效促进煤炭企业的发展。
参考文献:
[1]王兵.巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的分析[J].华北国土资源,2017(05):41-42.
[2]田泽伟.巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的分析[J].能源与节能,2017(01):144-145.
[3]王星.浅析新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].化工管理,2016(26):220.
[4]岳明.分析煤矿开采巷道布置与采煤工艺技术运用[J].民营科技,2015(04):23.