浅谈井下采煤技术及采煤工艺的选择

2020-12-07 09:32吴玉珑
魅力中国 2020年9期
关键词:采煤机滚筒煤层

吴玉珑

(开滦(集团)蔚州矿业有限责任公司单侯矿,河北 张家口 075700)

近年来,随着科学技术的不断发展,有很多的新型技术不断的应用到煤炭的开采行业中,在一定程度上提升了开采的质量和效率,但是我们不得不承认,当前我国的煤炭开采技术还未有本质的变化,与西方的发达国家还存在着一定的差距。因此,我们不仅应当清晰认识到这一点,还应当拿出实际的行动来提高井下采煤技术,必须能够选择最科学的采煤工艺,将煤炭资源的利用价值充分发挥出来。

一、我国采煤技术现状

煤炭是全球矿藏含量最多、分布最广的一种不可再生能源。作为当前主要燃料,我国的煤开采技术倍受关注。我国的能源结构令人担忧,目前可开采的煤、石油,天然气低于世界平均水平。这使国家能源主要依靠煤,“以煤为主”的能源消费结构与西方先进国家“石油为主”水电、核电为辅的结构有很大差距。所以选择合适的施工工艺和技术开采煤矿对国家经济发展具有重大意义。信息化大数据时代的到来,使得采煤技术有了质的跨越,设备更新换代,让新工艺更数字化、程序化、信息化、国际化。为安全生产、稳定生产和高效生产提供良好条件。但是还存在一些需要优化和改进的地方,许多煤矿企业应当着手优化采煤技术和工艺,从而推进煤矿开采地快速发展。

二、井下采煤技术分析

(一)普通机械化采煤技术

普通机械化采煤技术就是使用传统的设备来实施破煤、装煤、运煤、支护等采煤施工作业。普通采煤技术主要使用2种开采方式,一种是使用单滚筒采煤机进行开采,另一种是使用双滚筒采煤机实施开采。一般情况下,需要尽量减小采煤工作面缺口尺寸,这样能够完成更好的装煤效果,提高施工的采煤效率,通常会将但滚筒采煤机布置在工作面的下端,将双滚筒采煤机布置在工作面的两侧,这样的布置方法对工作面的技术管理也非常有利。普通采煤的割煤也有2种方式,分别是双向割煤和单向割煤。中厚煤层的开采施工一般采用单滚筒单向割煤,这种情况下使用的滚筒直径与采高相近,而且有利于顶板的稳定。

(二)炮采技术

炮采技术或炮采工艺就是爆破采煤技术,这一技术使用爆破的方法来落煤,装煤则使用体力劳动,到了运煤这一工序,则是使用机械化操作手段。这一技术一般适用于复杂的地质条件。关于炮采工艺的支护方面,主要有三种形式的布置方式:单柱、对柱和密集支柱。

(三)综采技术

所谓机械化采煤又叫做综采,属于井下采煤技术中的核心技术。一般来说在生产实践中采用刨煤机或采煤机进行落煤与装煤、刮板机进行运煤,同时可以实现支护、运输、装煤等环节处理的一体化。通过应用综采技术,可以很好的解决生产力低下的问题,整个过程连续、稳定,也不容易出现安全问题。通过机械化采煤,也可以有效提升技术的应用范围,可以随时添加各种先进设备到整个综采链条当中,从而在根本上提升了井下采煤技术的应用效果。

(四)连采技术

连采技术主要利用煤房对需要开采的煤层进行分割,随后根据煤柱的形状来进行掘进。在整个过程中可以交替挖掘多个煤房,等待所有的煤房都挖掘好之后,再用采煤机将煤柱回收即可。在这个过程中,可以实现整个井下采煤技术的统筹利用,实现了全过程的机械化。比如在利用装煤和破煤设备的时候,可以采用连续的采煤机,而进行顶板支护的时候需要使用锚杆,运输和清理则是铲车,这样一来整个技术的整体性很强,分工明确,井下采煤技术的应用效率得到了全面的提升。

三、井下采煤工艺方法的选择

选择采煤工艺时,必须要综合考虑煤田地质条件、工作面的稳定性、经济条件、技术条件、工作效率、成本等。一般来说,综采的机械设备价格较高,但安全、高效,适合于工作面比较稳定、煤层结构简单、倾角不高于55°的矿区;普采设备价格较低,但产量只能达到综采的1/3,相对于综采,机械搬移比较简单,因此,普采适合于工作面结构复杂、需要经常搬运采煤机械的较小的矿区;连采的成本较低,出煤很快,内部环境相对安全,但是煤房透气性较差,空气质量较差,采煤过后留下的煤渣较多,且不可回收。这一工艺适用于煤层较浅、结构简单、矿区较大,且倾角不高于15°的煤层。并且,这一采煤工艺一般作为大型矿区综采的辅助采煤工艺;炮采成本较低,人工装载,一般无需构置装载机等大型机械,操作技术简单,但是生产效率不高,耗费较多的人力物力,在地质结构复杂、倾斜角大于55°的地区,不能运用机械采煤时,可以使用这种采煤工艺。

结束语:

综上所述,井下采煤技术的应用以及采煤工艺的合理选择对于井下采煤作业来说,具有非常重要的意义。在进行煤矿井下开采作业之前,要对井下煤层实际状况以及开采条件进行全面的考察,之后以此为依据选择合理的采煤技术与采煤工艺,确保煤炭开采质量,促进煤矿企业的合理化发展。

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