摘要:安全開采是煤炭行業(yè)最為重要的問題之一,只有保證開采的安全,才能實現(xiàn)良好的效益,使煤炭企業(yè)得到健康持續(xù)發(fā)展。本文分析了井下采煤相關(guān)技術(shù)及工藝,然后闡明了不同技術(shù)的適用條件,最后探討了采煤技術(shù)和安全開采之間的聯(lián)系,以期能夠為井下煤炭開采的安全工作獻(xiàn)策獻(xiàn)力,也希望可以和同仁相互探討學(xué)習(xí),提高井下采煤技術(shù)的安全性。
關(guān)鍵詞:采煤技術(shù);煤炭開采;采煤工藝;安全開采
我國煤炭資源分布范圍比較廣,但是,煤炭資源開采過程中受到質(zhì)地環(huán)境制約的因素,采煤技術(shù)及工藝的發(fā)展也不平衡,各個地區(qū)、礦井或者相同礦井的不同采區(qū)、采面布置均有所不同,因此,采用合理的采煤技術(shù)與工藝,成為煤炭企業(yè)決定生產(chǎn)效率、確保安全的重要事項。
一、幾種常用的采煤技術(shù)與工藝
(一)綜合機械化采煤技術(shù)
這種方法簡稱為綜采技術(shù),具體來說,即采煤工作面中,一系列相關(guān)工序,例如落煤、裝煤、運煤等等,均可以通過機械化技術(shù)來進(jìn)行運作。井下作業(yè)過程中引入該方法,其一,可以在很大程度上降低工人的勞動強度,使工作沒那么辛苦,并且使單產(chǎn)明顯提高,其二,還可以進(jìn)一步提升安全水平。所以,到現(xiàn)在為止,該項技術(shù)成為國內(nèi)實踐中最先進(jìn)的一類技術(shù),同時還屬于我國采煤工藝的一大發(fā)展趨勢,具有良好的應(yīng)用、推廣價值。
(二)普通機械化采煤技術(shù)
這種方法簡稱為普采技術(shù),具體來說,即一系列相關(guān)工序通過傳統(tǒng)機械方法來進(jìn)行,例如破煤、支護(hù)、運煤、裝煤等各個環(huán)節(jié)。通過這種方法在采煤的時候,僅僅利用一道合并工序則能夠?qū)⒙?、裝煤工作完成,對于頂板支護(hù)、運煤與空區(qū)填充等各道工序,在開展過程中主要通過類似炮采技術(shù)的步驟來進(jìn)行。該技術(shù)基本上通過以下兩種方式來運用:分別為單、雙滾筒采煤機。不僅如此,采煤機割煤同樣利用2種方式來進(jìn)行,依次為單、雙向割煤。其中,對于前者來說,其應(yīng)用于中厚煤層當(dāng)中,這種煤層往往通過第一種方法,該方法非常適合薄煤層,尤其對于那些采高與滾筒直徑接近、頂板穩(wěn)定的煤層。
(三)連續(xù)采煤技術(shù)
這種方法還叫做連采,具體來說,也就是采煤過程中通過連續(xù)采煤機的成套設(shè)備來進(jìn)行。到目前為止,國內(nèi)對這種方法的應(yīng)用的并不多,但是在南非、美國等地區(qū),這種方法非常普及。煤房工作面中使用連采技術(shù)破煤、裝煤的過程中,多是通過連續(xù)采煤機來進(jìn)行,然后通過輸送機或梭車(它們具有伸縮功能)進(jìn)行運煤作業(yè),在此基礎(chǔ)上,支護(hù)作業(yè)通過錨桿來完成,而對于搬運與清理工作面等各項工序,則通過鏟車完成。將連續(xù)采煤機引入到采煤過程當(dāng)中,可以把開采和掘進(jìn)工序合二為一,很好的改善了工作效率。同時,在煤房中采煤的時候,按照頂板具體狀況能夠回收其中部分煤柱。
(四)爆破采煤技術(shù)
這種方法還叫做炮采技術(shù)。通常情況下,這種方法的具體流程為:第一步,爆破落煤。第二步,裝煤工作。第三步,工作面支護(hù),采空區(qū)妥善處理。在國內(nèi),采煤過程中,有些工作面支護(hù)主要通過單體液壓支柱與金屬摩擦支柱來進(jìn)行?,F(xiàn)階段,國內(nèi)往往通過全部垮落法來對采空區(qū)進(jìn)行處理。這個方法的特點是其落煤通過爆破方式來實現(xiàn),然后通過人工與機械依次實現(xiàn)裝煤與運煤工序,接著通過單體支柱對頂板進(jìn)行支護(hù)。而炮掘巷道則在爆破以后接著支護(hù)好工作面,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行出煤工作,接著進(jìn)行下一輪打眼和裝藥。這個過程中最關(guān)鍵的一環(huán)是布設(shè)炮眼,光面爆破對炮眼裝藥量、眼距具有非常嚴(yán)格的要求。
二、如何合理選擇井下采煤技術(shù)與工藝
(一)綜采技術(shù)的具體適用條件
這種技術(shù)表現(xiàn)出一系列優(yōu)勢:勞動條件好、強度相對較低,高產(chǎn)高效、安全低耗。但是,需要注意的一個問題是,運用該技術(shù)的相關(guān)設(shè)備成本比較高,同時僅僅在煤層賦存良好、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)良、管理與操作水平相對較高的情況下,這種方法才會充分發(fā)揮出自身所具有的優(yōu)勢。按照當(dāng)前國內(nèi)在這方面的生產(chǎn)經(jīng)驗,在煤層賦存條件相對穩(wěn)定,構(gòu)造相對簡單,底、頂部環(huán)境相對較好,傾角在55°以下的情況下,能夠通過這種方法進(jìn)行開采。
(二)普采技術(shù)的具體適用條件
此相關(guān)設(shè)備的成本比較低,不受地質(zhì)環(huán)境的改變條件改變的影響,所以,工作面搬遷相對好操作。在地質(zhì)構(gòu)造相對較小、性狀沒有規(guī)律、推進(jìn)距離相對較小的條件下,非常適合通過這種方法來進(jìn)行。同時,這種方法非常易于進(jìn)行,流程也比較容易記住,所以,可以非常方便地進(jìn)行作業(yè)。因此,為精采細(xì)采,這種方法非常適合那些中小型工作面。
(三)連采技術(shù)具體的適用條件
這種方法具有一系列的優(yōu)點,例如成本相對較低,相對較強的適應(yīng)性,良好的安全性,機械化程度相對較高,出煤迅速,高效等,但是,這種方法的通風(fēng)條件相對較差,回收率同樣十分低。通過連續(xù)采煤機開采房柱式的過程中,僅僅能夠在煤層構(gòu)造簡單,中厚或較薄,中等或較強的硬度,采深相對較淺,技術(shù)條件相對簡單,傾角小于15°的煤層較為適用。對于那些大中型礦井來說,適合把這種方法當(dāng)做一種輔助的技術(shù)來使用。
(四)炮采技術(shù)的具體適用條件
這種方法存在諸多優(yōu)勢,包括設(shè)備技術(shù)儲備相對較低,適應(yīng)性相對較強,生產(chǎn)技術(shù)管理簡單,容易操作等諸多方面。但是,一定注意,這種方法的勞動條件不好,單產(chǎn)與效率均相對較低。國內(nèi)針對這方面的制度指出,在不滿足機采的煤層環(huán)境中,能夠通過這種方法來進(jìn)行開采?,F(xiàn)階段,急傾斜、地質(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜的煤層條件下,我國往往通過這種方法來進(jìn)行開采。
三、采煤技術(shù)和安全開采之間的關(guān)系
對于綜合機械化采煤技術(shù),該方法具有比較先進(jìn)的工藝,它的突出特點是其中引入了液壓支架,來進(jìn)一步提高頂板管理水平,使其更加安全。同時,在各環(huán)節(jié)(破、裝、運煤)具有先進(jìn)的機械化水平,能夠較好的確保開采工作的安全性。所以,這種方法相對于其他三種方法更加可靠、先進(jìn)、安全。因此,在社會各界對安全要求逐漸提升的現(xiàn)在,應(yīng)當(dāng)將這種技術(shù)放在第一位來進(jìn)行考慮。為了靈活適應(yīng)不同賦存條件,使用其他三種方法的過程中,應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)鼐唧w情況,根據(jù)與自然條件相適應(yīng)的基本原則科學(xué)選取采煤方法,確保開采的安全、高效進(jìn)行。
四、結(jié)語
綜上所述,本文主要對綜采技術(shù)、普采技術(shù)、連采技術(shù)以及炮采技術(shù)幾種方法進(jìn)行了細(xì)致深入的闡述,在各種煤層賦存條件下,應(yīng)當(dāng)靈活選擇合理的采煤方法。其中,綜采技術(shù)及工藝比其他三種方法更加適應(yīng)性,是選擇過程中優(yōu)先考慮的一種方法。
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作者簡介:袁海洪(1987年1月—),男,漢族,河南偃師,本科,中國礦業(yè)大學(xué),工程管理,河南能源化工集團(tuán)義煤公司,工程師。