李威
摘要:隨著社會經濟的不斷發展,能源消耗量也逐漸增大,使能源的發展得到社會各界的廣泛關注。但是,我國的煤礦采煤工藝技術的發展和發達國家相比還有一定的差距,這就導致我國的煤炭資源較為稀缺,只有在煤礦采煤發展的現狀下,結合其他國家發展的優勢,優化煤礦采煤的工藝技術十分關鍵。本研究就對采煤技術進行了相關分析,提出了相應的優化措施,旨在促進煤礦采煤技術的長久發展。
關鍵詞:優化采煤工藝技術
1引言
隨著我國經濟的不斷發展,現代煤炭采煤工藝也在不斷地改進,很多企業在利用傳統采煤工藝的基礎上進行了有效的改良,保證了采煤工藝的質量,還大大提高了采煤的效率。在這個過程中值得注意的就是要在當地的情況了解的基礎上,對采煤工藝進行有效的整合,并且針對采煤過程中出現的問題進行分析,采取最為適合的優化技術,保證采煤工作順利高效的完成。
2采煤技術分析
2.1綜采工藝
綜采工藝指的是機械化的連續作業貫穿于采煤工作的整個過程,因為全程進行了機械化的發展,不僅降低了勞動強度,還使整個采煤過程安全性增高。鑒于以上敘述,它的發展將會是今后采煤發展的重要內容,綜采工藝主要包含以下幾個關鍵點:
a)割煤。在割煤的過程中重要的兩個程序就是破煤和裝煤。在進行這兩個工作的過程中主要使用兩種采煤機,分別是滾筒式采煤機和刨煤機,通常在割煤的過程中,主要使用雙滾筒式采煤機。
b)運煤。在運煤的過程中主要包括兩個步驟:①將切割好的煤炭從工作面運出;②將煤炭運出綜采工作面。
2.2深礦井開采技術
在深礦井中進行煤炭的開采關鍵是對礦壓、沖擊地面等進行控制以及井巷布置等。在工作的過程中,要減少矸石的排放。目前在礦井內要解決矸石問題。因為這樣的工作完成以后,矸石不僅可以作為填充的材料,還可以減少環境的污染,節約開采的成本等。
3采煤技術的選擇
在進行采煤技術選擇的過程中主要遵循以下幾個原則:安全經濟、回采率高。
a)綜合開采技術的適用條件。綜采的主要優點有安全低效、高產高效。缺點是價格昂貴。該技術主要適用于:礦井的生產系統和煤層賦存良好,礦井的構造簡單,且操作管理水平較高。
b)普采工藝的適用條件:相比于綜采設備的價格,普采工藝的價格較為低廉,產量也比綜采低。普采工藝適用于地質構造具有形狀不規則等特點時。因為普采工藝能夠容易的適應地形的變化,同時還能容易移動、操作的技術也容易掌握,適用于小型煤礦的開采。
c)炮采技術的適用條件。炮采技術的優點是操作技術掌握容易、投資較小和適應性強。缺點是工作條件不好、生產效率低。我國的相關規定明確表示只有在不能進行機采的條件下才能使用炮采,因此,炮采技術只能適合急傾斜煤層、技術構造相對較復雜的煤層
4采煤技術的優化措施
4.1地面技術
在采煤的過程中,通過有效的方式對建筑物與危巖地面進行有效的的保護,控制地質災害出現的的過程叫做地面技術。根據煤礦礦區的地質現象,開采的工作經常要立足于保護建筑物與危巖地面。因為在采掘煤礦的過程中,走向和傾斜長壁冒落的情況經常發生,在一定程度上會損壞礦區的建筑,導致危險的地質現象發生。如果根據礦區建筑的構造特征進行有目的的保護,對于提高整體的安全性具有重大的意義。例如針對長時間在外裸露的危巖與顯著的風化裂縫,可以根據巖體范圍和巖體的重量對結果進行計算,通過混凝土灌漿對危巖裂縫進行處理,可以有效的防止滾落石情況發生。
4.2井下煤層采煤工藝技術
4.2.1條帶法采煤工藝技術
針對存在覆巖危害的煤礦區域,可以將條帶法采掘技術應用到煤礦采掘的過程中,不僅可以對礦區附近的壓煤進行回收,還可以控制礦區地表的沉陷。條帶法采礦技術的關鍵在于將一些條帶柱區域預留在礦區,不但方便煤礦的采掘和生產,還可以回收煤礦礦區覆巖層。并且該技術可以使含瓦斯量較高的區域,提升煤礦采掘的回收率和掘進率,實現煤礦采掘的規模化生產。
4.2.2充填法采煤工藝技術
在煤礦采煤的過程中使用填充法采掘技術,可以對礦區地表的沉降進行全面有效的控制,還可以體現就地取材的好處,提高煤炭采掘回收率。結合礦區發展的實際情況,通過使用填充法的采掘技術,并且根據相關的勘測數據,將砂石回填在煤礦采空區域,提高煤礦采掘的安全性。
4.2.3走向長壁后退式協調采煤工藝技術
在煤炭開采的過程中,經常會出現一些灰巖陡崖的地方,并且有時會發生嚴重的傾斜,在這種情況下可以采取走向長壁后退式協調采掘技術,不僅可以提高煤炭采掘的安全性,還可以防止坍塌事故的發生。這樣可以將工作面修筑在灰巖陡崖的地方,可以順著采掘煤礦的方向向下對臺階的工作面進行布置。在瓦斯含量較高的煤礦礦井當中,能夠實施多個工作面配合采掘的手段,進而對礦區瓦斯的問題進行實時地解決。
4.2.4傾斜長壁協調采煤工藝技術
使用傾斜長壁協調采掘技術對采煤布局較為復雜的區域和不規則采掘區域進行開采,通過這個技術,可以讓仰采過程中處理瓦斯與俯采過程中不能夠及時排水的情況解決,減少礦區災害的發生。
4.3工作面保水采煤工藝技術
4.3.1條帶采煤工藝技術
在采煤工作面保水采掘的過程中可以使用條帶采掘技術,可以控制礦區上覆巖層與地表的沉陷。因為礦區巷道多,且工作面較為復雜,使用條帶采掘技術可以對建筑物和水資源進行保護,這對于可持續發展具有很大的實際意義。
4.3.2充填采煤工藝技術
在煤炭采掘的過程中使用充填采掘技術,關鍵在于將回收的固體廢棄物根據相應的比例,將粘接劑加在廢棄物中,對煤炭采空區進行相應的填充。將工作面的空隙堵塞,避免地下水的滲漏,提升工作面的保水性能,進而有利于置換剩下的煤炭資源,實現對上覆巖冒落、裂隙、彎曲下沉等的有效控制。
4.3.3長壁綜合機械法放頂煤采煤工藝技術
在礦區厚煤層中使用長壁綜合機械法放頂煤采煤工藝技術,能夠提升礦區采煤的效率,并且可以根據地面的沉陷和瓦斯氣體的存在,提高采掘煤礦的安全性。采掘技術還能夠有效地處理圍巖破裂的情況,防止出現滲水的情況,可以對礦區的隔水板進行有效保護。
4.3.4短壁綜合機械采煤工藝技術
礦區采煤量較少的區域可以采用短壁綜合機械采掘技術,這種技術為房式、巷柱式、房柱式等幾種形式,且不會對礦區隔水的可靠性造成制約。
5結語
中國作為世界產煤大國之一,應該不斷地優化采煤工藝技術。如今的煤礦產業發展迅速,開采技術有了很大的提高,無論在廣度和深度上都取得了較大的成就,但是發展仍不平衡。在未來的煤炭開采發展過程中,要結合實際的作業環境,完善開采工藝技術,保障開采過程的安全,提高工作的效率,促進煤礦采煤技術的不斷發展。
參考文獻:
[1]孫學鑫,黃周鵬.煤礦采煤技術合理優化措施分析[J].城市建設理論研究:電子版, 2016(15).
[2]黎寧.淺談煤礦采煤技術優化措施[J].環球市場,2017(10):320-320.
[3]郝廷正.淺談煤礦采煤工藝技術優化[J].能源與節能,2017(1):119-120.