井下采煤技术及工艺的优化选择论文_褚洪涛

井下采煤技术及工艺的优化选择论文_褚洪涛

国家能源集团大雁公司雁南煤矿 内蒙古呼伦贝尔市 021122

摘要:随着我国经济的不断发展,煤矿开采事业在我国实现了快速的发展,为了能够有效的突破传统发展模式所存在的各类不足,煤炭开采事业开始将高技术以及新型的工艺材料与现有的煤矿开采相结合,实际的煤矿开采环境以及模式产生了翻天覆地的变化。通过各种先进生产以及加工工艺技术的优化利用以及配置真正的实现生产高度集中,充分的发挥煤矿资源的作用以及价值,提高单位生产效率以及质量,实现采煤工艺及采煤技术水平的综合提升。

关键词:井下采煤技术;工艺;优化选择

1井下采煤技术概述

煤矿井下目前主要的采煤技术有综采、普采、连采、炮采4种。综采是利用综合机械化的手段进行采煤,其机械化水平很高、采煤效率高、安全性大,可极大的降低工人的劳动强度,适用于煤层稳定、煤层构造简单、倾角不大、顶板和底板条件较好的井下采煤工作。普采是利用普通采煤机械进行采煤,其支护是利用人力来进行;相对综采,普采的机械化水平要低很多,只相当于综采的25%,但开采量可以达到综采的33%以上,甚至可以达到综采的50%,因此,普采具有低机械化、高开采量的特点,有较好的经济性和实用性,但其人工投入较大,工人劳动强度大。连采是利用连续采煤机对煤层进行开采、装煤的采煤技术,连采技术成本相对较低,且安全性高、开采速度快,但连采的煤炭回收率较低,且对煤层要求较高,适用于薄煤层或中厚煤层,大多数情况下被用作采煤的辅助技术。炮采是利用爆破技术进行煤层开采;炮采实用性强、操作简单,但由于工作时需要进行爆破工作,因此工人的工作条件和安全性都较差;炮采适用于煤层和地质构造较为复杂的煤矿。

2井下采煤技术

2.1综合机械化技术

综合机械化技术主要需要应用大量的机械化设备开展采煤工作,这种技术主要致力于减少人员的工作量,在当前的井下采煤过程中,这种技术被应用得比较广泛。综合机械化采煤技术的安全性较高,在实际操作过程中,工作人员需要具备较高的专业技能。这种技术的使用一般需要在完成割煤流程之后,利用采煤机对煤炭进行处理,使其能够通过转载机、输送机等设备将煤炭运输至工作面。在利用这种技术开展采煤工作的过程中,需要对其开展支护施工,利用及时支护或者滞后支护的方式增强技术效用。

2.2普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤工艺,此工艺指的是同时完成井下采煤中的采煤、破煤以及装煤等工序,并通过机械化方式运煤,工作空间顶板是由单体支柱支护的采煤工艺。普通机械化采煤工艺所存在的劣势在于其支柱支护工作仍需要人工完成,且与综合机械化采煤工艺相比,其采煤设备的运行功率也相对落后,从而导致采煤效率相对较低。因此,普通机械化采煤工艺,无论是在工作安全性、劳动强度还是采煤效率等各方面,都远不及综合机械化采煤工艺,但是这种采煤工艺的优势在于其适应性要超过综合机械化采煤工艺。

2.3井下爆破采煤技术分析

井下爆破采煤技术属于最传统的定点爆破采煤技术,工作人员对煤层进行爆破,从而使煤层坍塌、脱落,以方便相关人员对煤炭进行收集和运送。在矿井煤炭爆破中分为以下几个步骤:第一,炮眼的选择,炮眼的排放位置主要分为单排眼、五花眼、三花眼、三角眼以及对眼等,选择炮眼位置和排放方式时需要对爆破范围和落煤位置进行分析和计算,从而保证爆破工作的质量;第二,装煤,因为爆破后会对矿井造成坍塌,所以在爆破后需要采用相关设备运输煤炭;第三,采煤区的处理和支护工作,在对煤层爆破后需要采用全部垮塌法对煤区进行处理,并利用支柱对煤矿进行保护,提高空间的安全性。

2.4连采技术

破煤和装煤是井下采煤工作的重要内容,在实施这些内容的时候,施工人员可以利用连采技术,进行连续采煤。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在使用这项技术的过程中,需要运煤,工作人员就可以使用梭车或可伸缩式输送机,在开展支护操作的过程中可以应用锚杆,然后使用铲车对物料进行搬运并且清理工作面。在应用连采技术的过程中,施工人员可以将煤层切割成规则的形状根据实际的煤层确定煤块的宽度和长度。但是在实际应用过程中,连采技术还存在一定程度的局限性,工作人员需要在煤房中开展相关操作,导致这项工艺的应用范围较小。

3井下采煤工艺的选择

3.1注意事项

虽然井下采煤技术在煤炭开采过程中有大范围的应用,但是还需要注意相关的事项,才能保证技术应用的准确性。在开展割煤操作的过程中,施工人员需要沿工作面往返一次进一刀,并且需要严格按照从头到尾的顺序实施相关操作。在这个过程中,需要对牵引速度进行控制,使其保证在5m/min,并且在返空刀时需要将牵引速度控制在6.5m/min,还需要用尾部斜切进刀法开展这项操作。之后,施工人员需要沿着尾部弯曲的溜子将返空刀切入煤壁,当采煤机全部都进入到溜子直线段并且达到预定深度之后,才能停止这项操作。移架是采煤工作的一项内容,在开展这项操作的过程中,可能会造成工作面顶板破碎,这时就需要增加二次移架工序,还需要保证移架速度与采煤机牵引速度的适应性。

3.2普通机械化采煤工艺所需的条件要求

与综合机械化采煤工艺相比,普通机械化采煤工艺所需的采煤设备价格相对便宜,且对地质变化条件的适应性也相对较强,工作面搬迁的难度较小,因此在某些形状不规则、推进距离短的工作面,普通机械化采煤工艺则往往更加能够获得取其采煤效果,而综合机械化采煤工艺在则难以发挥其优势。另外,普通机械化采煤工艺无论是在操作技术还是在组织生产等方面都更为简单,易于掌握。所以,普通机械化采煤工艺往往更适用于我国中小型矿井发展。

3.3连续采煤技术工艺选择

连续采煤技术对机械的要求相对较高,此工艺在采煤过程中所有流程均采用机械化和智能化完成,在采煤时,工作人员利用自动化机械将煤层进行切割、传送等。并且在煤矸的运送过程中由铲车和履带运输机等设备完成,此技术可有效提高煤炭的开采效率,能够实现真正意义上不间断采煤。

3.4采用综合采煤工艺的条件

综合采煤工艺的使用率比较高,同时实际的生产效率以及生产质量能够得到有效的保障,在实践运作的过程之中,技术操作人员必须要积极的结合目前采煤的具体条件以及自然环境,立足于煤矿的现实储备量,积极的建立良好的生产系统。但是与普通的采煤设备相比,综合采煤设备的价格相对较高,同时对外部的使用条件存在一定的限制,技术工作人员需要结合目前的煤层操作环境以及管理水平,根据个人的采煤经验以及业内的标准,保障综合采煤工艺作用价值的有效发挥,积极的营造良好的采煤环境。

3.5适用于炮采的范围

炮采技术一般都简单易学,相关的设备成本较低,在很多煤矿开采工作中都能够适用。但是在应用炮采技术开展煤炭开采工作的过程中,劳动条件一般比较差,并且开采效率较低。针对部分无法使用综合机械采煤技术的煤矿开采区域,大多能够使用炮采技术开展工作。因此,在地质条件比较复杂的区域,可以利用炮采技术对其进行,增强煤矿开采效率。

结论

综上所述,在开采过程中需要根据不同矿井环境选择相应的开采技术和工艺,从而实现开采的高效化和安全性。经过分析可得,在煤炭开采过程中需要实现多样化发展,在条件允许的情况下选择先进的开采技术和设备,并加强相关设备和技术的研发工作,从而有效促进煤炭企业的发展。

参考文献

[1]边江.浅析井下开采技术与采煤工艺的选择[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(2):156-157.

[2]段飞.井下采煤技术及采煤工艺的选择方法探讨[J].山西能源学院学报,2017,30(3):5-6.

论文作者:褚洪涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/26

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