摘要:文章先從采煤技術背景入手,著重分析了采煤方法與工藝,最后結合當前形勢,探討新形勢下煤礦開采中的采煤技術分析。
關鍵詞:新形勢 煤礦開采 采煤技術
1、采煤技術背景概述
改革開放以來,我國煤礦開采事業也發生了翻天覆地的變化,井下采煤逐步引入了高科技、新工藝,實現了煤礦開采發展的高效化、集約化發展。在追求生產效益的基礎上,我們必須堅持安全生產的方針政策,絕不動搖。必須實事求是,具體問題具體分析,根據煤礦的具體情況,選定合適的高科技開采方法,大力提高煤炭回采率,節省人力、物力,進一步加強環保。從理論角度分析,多種因素都會對采煤的方法和采煤技術造成影響,總的來說,這些影響主要包括地質構造的影響、煤層所埋深度較深的影響、煤層厚度和硬度的影響、煤層結構的影響、頂底板具體條件的影響、產煤質量的影響以及礦井具體的生產能力產生的影響等。目前我國的長壁采煤技術已經基本趨于成熟,而且對放頂煤采煤技術的應用處于日益擴大。但是,對于地質構造相當復雜的難以開采的煤層的采煤技術和方法,相關研究少之又少,還有相當大的發展空間。
2、采煤方法與工藝
2.1綜采工藝
綜采工藝即綜合機械化采煤工藝,其內涵指采煤工作面的生產工序全部要實現機械化、連續作業。綜采工藝在很大程度上降低了工人勞動的強度,同時提高了煤礦生產作業的安全。因此,綜采工藝代表了目前先進采煤工藝的發展方向,可以被廣泛應用。
2.2普通機械化采煤工藝
普通機械化采煤工藝,被簡稱為“普采”,它的主要特點是使用采煤機械將落煤程序與裝煤工序同時完成,其余的運煤技術、頂板支護設置以及采空區的處理方法和炮采工藝類似。一般來講,普采面通常使用單、雙滾筒采煤機兩種工作方式。其中,單滾筒類型采煤機,其滾筒一般安裝于工作面的下端頭,如此可以減少工作面下的缺口長度,從而使貨量不用通過機體下部,裝煤的效果相當好。雙滾筒類型采煤機主要解決工作面兩端做缺口的工作量,利于管理工作面的技術。
2.3炮采
炮采指的是爆破采煤工藝,它的主要特點是通過爆破落煤,由人工進行裝煤作業,然后經由機械化對煤進行運輸,并且使用單體支柱對工作空間的頂板進行支護。
2.4連采工藝
連續采煤工藝被簡稱為“連采工藝”,它指的是工作面基本實現了機械化采煤作業。具體而言,煤房的工作面通過連續采煤機來完成破煤程序和裝煤工序,使用梭車或者可伸縮的輸送機來運煤,用錨桿來對頂板進行支護,利用鏟車來搬運物料、清理工作面,破煤、裝煤、運煤、支護等所有工藝過程都基本采用機械化。實踐表明,連采工藝是對綜采的補充方式,在合適的條件下應用,能夠取得喜人的社會經濟效果。
3、新形勢下的采煤技術
技術的進步需要一定的動力,這種動力的來源就是技術本身的發展驅動和現代技術不斷創新的結果,技術系統是一個組織的過程,存在漲落,系統中的每個單元和部分必須互相協作,尤其是那些活躍的因素,它是推動系統向前演化,促進技術不斷向前發展的主要動力。另外,還有一個動力就是技術實踐,這是市場需求的托動。煤炭開采屬于采掘業,技術要求十分復雜,要通過各種技術將埋藏在深入的煤炭挖掘出來,涉及到井巷掘進技術、井巷的支護技術、破煤技術、運輸技術、通風技術、預防水、火、瓦斯和煤塵爆炸等安全技術,而采煤技術的發展就正好經過了人工挖掘、爆破、機采等階段,以人工挖掘的階段效率低下,安全性能低;炮采使用爆破松動煤層,雖然效率有所提高,但總體來看還是較低的。
3.1開發煤礦高效集約化生產技術,提高采煤效率
隨著采煤機械的使用,人們開始用采煤機代替人工與炮采,人力工作大大減少,效益還有明顯的提高,這對采煤發展來說,是一個重要的突破。采煤技術的提高是以提高工作面單產和生產集中化為核心,提高采煤經濟效益為目標,同時還是為了保證采煤工作人員的生命安全,研究出能適應各種開采條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝,以及簡單、高效的信息化系統,實現對采煤過程中的實時監控和管理。推進礦井煤層條件下的采煤機械化,實現裝備和施工工藝的完善,提高機械的應用范圍。
3.2開發“淺埋深、硬頂板、硬煤層高產高效現代采煤成套技術”
硬頂板控制技術,研究埋深淺、地壓小的硬厚頂板控制技術,主要通過巖層定向水力壓裂、傾斜深孔爆破等頂板快速處理技術,使直接頂能隨采隨冒,提高了頂煤的回收率,同時還能保證頂能在一定間距內垮塌,不僅能促進頂煤破碎,還保證了作業環境的安全,這對整個采煤行業來說都有重要意義,它在實現經濟利益提高的同時,也保證了工作人員的生命安全,是現代經濟環境中以人為本的重要表現。
3.3優化巷道布置,減少矸石排放的開采技術
現有的采煤方法的布置需要有新的改變,主要是為了實現采煤效益的最大化,研究開發煤礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統,保證采煤方法、開采布置等互相適應。實行全煤巷布置單一煤層開采,矸石不需要運出地面,簡化生產系統,同時實現中采與中掘同走發展,這樣就能大大提高生產效率,同時還能節省工人工作的時間。重點研究高產高效礦井,開拓部署與巷道布置的系統優化,減化巷道布置,完善個采區的工作參數,研究單一煤層集中開拓,挖掘集中準備、集中回采的關鍵技術,降低巖巷掘進率,多開煤巷,減少出矸率;研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術,這畢竟是一項減少污染的有效措施,還是減化生產系統的關鍵,能提高煤炭的集中化生產水平,提高開采效益。
4、開采方法的選擇
采煤方法的選擇要科學,首先,采煤過程中,必須堅持安全、經濟、回采率高的原則。在采煤方法的選擇上也要嚴格遵守以上原則,大力提高煤炭的回采率,根據不同煤層的條件和地質條件選擇適合的采煤方法,要因地制宜,減少資源浪費和人工浪費,加強環保。
總之,在新形勢下,一方面,我們要把安全生產作為第一要務,保證工人的生命安全;另一方面,我們必須以實事求是的科學態度指導煤礦開采工作,根據煤礦的具體情況,選定合適的采煤技術,盡量減輕工人的勞動力,大幅度提高煤炭開采量。總的來說,在實現采煤社會經濟效益的同時,亦要加強環保工作,走可持續發展之路。
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