井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨李正友

井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨李正友

开滦(集团)东欢坨矿业公司河北省064002

摘要:目前,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,煤炭资源的供应情况关系到我国工业经济的发展,虽然近年来它的地位不断下降,但是目前我国的能源供给依旧是以煤炭为主,因此煤炭对于各方面的发展都有着支柱型的作用。煤炭企业最关心的问题是在保证安全开采的前提下,尽可能提高煤炭开采的效率,因此,井下采煤技术以及采煤工艺的选择就成了煤炭企业提高采煤效率重点研究的方向。

关键词:采煤技术;采煤工艺;选择

引言

作为世界上主要的煤矿资源大国之一,煤矿行业对于我国国民经济的发展发挥着不可替代的作用,随着科技的不断进步与发展,我国在煤炭开采和工艺方面也进行了不断的革新,许多先进的技术和设备被引进和使用,在很大程度上节约了开采效率,并大大节约了煤炭资源,提高了煤炭企业的经济效益。值得注意的是,企业在对资源开采的过程中一定要遵守保护与开发相结合的原则,要坚持“绿水青山就是金山银山”的发展理念,最大限度做到经济效益与社会效益相平衡。

1当前常见的井下采煤技术

1.1小煤矿技术改造

目前,在我国经济快速发展的背景下,国家逐渐对煤矿生产安全提出了更高的要求,从而加强了对整个煤矿行业的整顿,通过该活动的开展,使得很多设备落后技术不先进的煤矿企业倒闭,从而提升了整个煤矿行业发展的规范程度。与此同时,国家为了使一些单井有效开采,还对小煤矿采煤技术进行了改造,使得这些小煤矿采煤技术当中,具备更强的机械化能力,并逐渐增加设备工艺水平,从而提升了采煤技术的先进程度。但由于小煤矿资金的缺乏,加之技术的落后,导致顶板控制技术依然不是很完善,所以,为了防止煤矿开采时,出现顶板脱落的问题,应进一步对该技术进行升级,以提升井下作业的安全。

1.2柱式采煤技术

在采煤的过程中煤柱起到支柱的作用,深挖之后进行爆破,从而达到对煤柱进行回采的效果。运用这种方式进行作业,使得在开采的过程中只需占用较小的空间就能够同时多项作业,在管理和控制方面也比较容易,效率较高。这种开采方法在传统的井下采煤作业中运用得比较多,但对环境的破坏性较大,需要加强对其研究和改进,以满足社会的实际需求。

1.3定点爆破采煤技术

爆破采煤技术是一项传统的采煤技术,它是通过安放爆破炸药实施定点爆破,将煤层炸碎破裂,最终再将炸裂开的煤炭运输至地面的开采技术。这种采煤技术最关键的环节就是如何安放炮眼以及安放的位置,综合所有的情况来说,大致可以分为五种,分别是单排眼、对眼、三花眼、三角眼和五花眼。具体到实际的操作步骤,可以分为三步走:第一步,实施爆破,以便形成落煤,这个环节需要注意问题是,爆破时一定要精准,不能对煤矿井道的顶部以及运输机造成破坏,除了这些影响到煤炭开采和运输的因素以外,爆破还应该保证爆破人员的安稳,爆破人员要计算好引线的长度和燃烧速度,确定好安全距离,在爆破之后可以迅速转移到安全地带,避免对自己造成伤害。第二步是装煤环节,爆破落下的煤炭大部分是通过井道内部的运输机传送到地面上的,但是机器不能兼顾到所有的落煤,还有一部分落煤是机器不能够运输的,这个时候就需要人工装煤来补充。装煤过程中也要注意安全问题,相关技术人员要探测好井道的稳定性,防止井道坍塌和瓦斯爆炸给人和机器带来的伤害。第三步是采空区的处理防护工作,为了保证采煤工作的安全进行以及减少采煤对周边生态环境的破坏,煤炭开采之后应该做好采空区的处理工作,一般的做法就是将采空区上面的地面实现垮落,保证开采地域的地质稳定。

1.4连续采煤技术

除上述几种井下采煤技术外,煤矿企业还可以对连续采煤技术进行应用。对该技术应用时,通过连续采煤机,同时完成破煤与装煤的工序;利用运输机或者是梭车的方式对煤炭进行运输;通过锚杆的方式,对顶板进行支护,也就是说,整个煤炭开采的过程中,都是由机械完成的。具体而言,该技术的流程为:通过煤房的方式切割煤层,然后通过开采合一的手段,对煤炭进行采集。最后,将分割的煤柱进行回收。

2井下采煤技术和工艺的选择

2.1爆破采煤技术工艺的选择

爆破采煤技术工艺的选择指的是在煤炭的开采过程中,爆破人员采用定向爆破技术对煤层进行爆破,实现煤层的脱落,然后再由输送人员通过输送机器或者是人工输送传输落煤到达地面。这种采煤工艺需要爆破技术、人工以及机械设备的协调,虽然它的开采方法落后,技术含量低下,但是仍然活跃在各个煤炭企业的开采工程之中,究其原因就是爆破开采技术应用范围广,能够适应各种复杂的采煤环境。我国对煤炭开采有着明确的规定:对于不适合使用机械化开采的采煤区,在实际的煤炭开采过程中,可以采取爆破采煤技术进行开采。而这其中的不适合机械化开采区大部分是一些地质环境复杂、煤层倾斜角度过大的地方,机械在这里很难施展全身,这个时候就需要传统的爆破采煤技术来开采了。

2.2综合性机械开采工艺

简称综采工艺,能够实现机械化连续开采,对于提高煤矿井下作业的效率起到非常大的作用。此外,综合性机械开采工艺一般是在比较倾斜的煤层中使用,在煤层构造相对较简单、含煤量较多的煤矿中采用该工艺,使整个开采环节形成一个完善的系统,不仅提高操作和管理的效率,还能够提高开采作业的安全性。虽然综采工艺具有较强的经济效益,但是该工艺也存在一些不足,在实际应用的过程中受到一定的限制。一是与一般的开采工艺相比较,综采工艺需要购入先进的机械设备,所需投入的成本自然大得多,大多中小型煤矿企业无力承担这么巨大的成本,因此该工艺一般只在资金雄厚大型煤矿企业中才使用,适用范围较小。二是该工艺不仅对机械设备有较高的要求,受地形结构的限制也较大,并不是所有的煤矿都适用。三是煤矿井下开采中要对采空区进行高效处理,并对工作面进行支护处理。现阶段针对工作面支护通常采用滞后支护与及时支护两种,其中,滞后支护对具有较强稳定性,且周期压力较大的顶板有良好适应性。此外,通常还需要运用液压支架,让其完成对工作面顶板的切顶、前移、支护、护帮及采空区处理、推移刮板输送机等操作。

2.3连续采煤技术工艺的选择

相比较综合机械采煤技术,连续采煤技术对于机械化的依赖更加严重,在开采以及运输过程中,所有的流程都是依靠机械化、智能化来完成的。连续采煤技术对于煤炭开采的数量和质量有很大的提升作用,而且成本比较低、安全性较高。但是这种采煤工艺也有自己的不足之处,它对于煤炭的回收利用效率不足,而且对采煤区的环境要求比较苛刻,采煤区的煤层不宜过厚,结构不宜太复杂,坡度适宜低于15°,只有基于这些条件的基础上,连续采煤技术才能全力施展开。

结语

总之,煤矿作为我国及其重要的能源之一,煤炭产业的发展对于我国经济社会的发展起到的作用是不可磨灭的。这些年来,随着科技的不断进步与发展,煤炭产业的机械化程度与科学水平也越来越高,但我们也应当看到采煤活动所伴随着的巨大危险性,相关行业应当加强技术的研究,对采煤工艺进一步优化,不断提高采煤活动的安全性,为煤炭企业的发展提供更加安全的环境。企业自身也应当提高社会责任,在进行经济活动的同时更要注重生态环境的保护,最大限度实现经济效益和社会效益的统一。

参考文献:

[1]李保顺,李幸宇.井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].科技风,2014(06).

[2]崔树文.浅析井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].经营管理者,2016(A01):177-178.

[3]张雄.井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨[J].机械管理开发,2018.

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