摘 要:本文以理論知識為基礎,結合采煤實際工作中所遇到的問題,對我國的各類采煤工藝,主要是綜合機械化、普通機械化采煤工藝等進行了闡述,同時也一并分析了爆破采煤工藝及連續采煤機采煤工藝。通過對幾種采煤工藝的比較,提出了井下采煤工藝選擇所應遵循的基本原則。
關鍵詞:綜合機械化采煤工藝;普通機械化采煤工藝;爆破采煤工藝;連續采煤機采煤工藝
1 我國采礦技術的發展概況
與世界上的其他國家相比,我國的煤炭資源處于相對豐富的位置,而且品種多、種類全,對我國煤炭工業的發展起了重要的推動作用。采煤技術古已有之,但煤炭工業的真正發展是在改革開放之后才開始進行的,得益于改革開放時期各種技術的進步,采煤工藝也有了飛速發展。傳統的、落后的采煤工藝逐漸淡出,機械化采煤技術開始產生并逐步推行。自上世紀九十年代開始,在我國的煤炭開采業中普遍進行了高產高效的礦井的建設,這樣一批現代化的、高產的、高效的礦井,為我國的煤炭開采事業帶來了新的活力,加深了我國煤炭開采的自動化和機械化程度。當時比較常見的兩種機械化采煤工藝是普通機械化采煤工藝和綜合機械化采煤工藝。機械化的推行,大大提高了采煤效率。相比較而言,綜合機械化采煤工藝所應用的新技術更多,也更為先進,采煤效率相對較高。
2 采煤工藝方式及選擇
我國目前常見的四種采煤工藝方式,分別是綜合機械化采煤工藝、普通機械化采煤工藝、爆破采煤工藝及連續采煤機采煤工藝。
采煤工藝的選擇必須綜合考慮各種情況,將所有應該考慮的因素考慮齊全,方能選擇出最優的方式。在選擇時要對煤層的實際情況進行分析,再綜合考慮開采技術、設備條件、所能承擔的最大成本等因素,最終作出決定。在這一過程中,首先,必須要遵循安全原則,以保障采煤過程的安全為最基本的要求。其次,必須在綜合考量的基礎上,追求開采的經濟效果等指標。我國地域廣闊,煤層的分布范圍較廣,每一處煤田的地質也都不同,因此決定某種單一的采煤工藝方式是比較困難的,可行性也不高。在很長的一段時間內,幾種采煤工藝將呈現共同發展的趨勢。下面對四種工藝進行一下簡單的介紹。
2.1 綜合機械化采煤工藝的條件
隨著采煤工藝的不斷發展,追求采煤的高效率已經成為業界的共識。各大采煤方都不再滿足于傳統的單一采煤方式,而是致力于采煤的高產高效。綜合機械化采煤工藝能夠綜合利用各種先進技術,形成技術運用的規模化效應,比如選擇大功率的采煤機,大噸位液壓支架等高效技術。這樣可以有效降低人工成本,減少能源消耗,實現了機械化的集成化運用,更為高效、安全。正是由于這些優點,綜合機械化采煤工藝是目前最為先進的采煤工藝。然而,正是由于綜合機械化采煤工藝對各類先進技術的集成化運用,帶來了高昂的設備造價,而且該工藝對技術、煤層、員工操作水平的要求都比較高。實踐表明,在煤層結構相對穩定、構造相對簡單的情況下選擇綜合機械化采煤工藝是較為合適的。
2.2 普通機械化采煤工藝的條件
與綜合機械化采煤工藝相比,普通機械化采煤工藝有以下幾個特點。一是對技術的要求沒有那么高,操作技術容易掌握,易于尋找合適的操作人員。二是設備的價格相對低廉。由于規模不大,技術也沒有要求十分先進,因此設備價格低于綜合機械化采煤工藝。三是普通機械化采煤工藝對煤層的地質條件適應性也強于綜合機械化采煤工藝。由于設備規模不大,實現采煤地址的轉換也相對容易。對某些地質結構復雜的煤層來說,綜合機械化采煤工藝的優勢無法得到充分的發揮,而普通機械化采煤工藝可以充分利用規模小、方便靈活的特點,取得良好的開采成效。在我國目前大型采煤礦井與中小型采煤礦井并存的情況下,普通機械化采煤工藝仍是大多數中小型礦井發展采煤機械化的選擇。
2.3 爆破采煤工藝的條件
爆破采煤工藝又稱炮采工藝。顧名思義,這一采煤工藝主要是采用爆破的技術進行采煤。炮采的工序包括打眼放炮,裝煤運煤,還有炮采工作面支護和采空區的處理。在這其中,打眼環節是非常重要的,要根據煤層的厚度及頂板的條件等情況來確定打眼爆破的相關屬性參數。特點主要有:投資少、技術要求低、操作簡單等。但與此同時,效率較為低下,資源回收率低,是一種粗放式的采煤工藝,而且由于采用爆破技術,操作人員的工作條件較差。在實際操作中,這一工藝多是作為補充工藝而使用。如對于不適合機械化采煤工藝的煤層,多采用此工藝。
2.4 連續采煤機采煤工藝的條件
連續采煤工藝簡稱連采,連采一般指的機械化率達到95%以上的采煤工藝,即在破煤,裝煤,運煤和支護等工藝中全部實現了機械化的方式來進行作業。連續采煤機采煤工藝有如下特點:投資少、回報快,效率高等,但對于煤層地質條件要求較高,一般只是用于淺度開采的硬煤層或中硬煤層,要求煤層結構簡單,對開采技術要求不高。該工藝的煤炭資源采出率不高,從近幾年的煤炭開采實踐來看,多是作為大中型礦井的輔助采煤法。從本質上來說,連采是綜合的機械化采煤工作的補充,同時也是綜采的前提。因此,連采的使用范圍非常的廣泛。
3 結束語
在我國的采煤實踐中,存在以下幾個問題:國產的綜合機械化采煤設備的裝機容量不高,生產效率低下、容易出現故障。這些問題導致我國的采煤工藝與世界發達國家相比,還有很大差距。隨著工業化進程的不斷加快及先進技術的不斷發展,對煤炭行業的要求越來越高,必須盡快制造出適應我國煤層地質條件的綜合機械化采煤設備,利用新技術新工藝,推動煤炭開采效率提高,促進煤炭行業的整體快速發展。
采煤工藝是煤礦生產的重心所在,是煤炭企業發展的先決條件。衡量一個煤礦企業的發展,主要是看所采用的采煤工藝是否適合,是否高效。因此,選擇合適的采煤工藝必須遵循安全、高效的原則,如果煤層地質條件相同,經濟允許的情況下,優先選擇綜合機械化采煤工藝,其次為普通機械化采煤工藝,最后為爆破采煤工藝和連續采煤機采煤工藝。
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