浅谈煤矿采煤工艺技术优化

浅谈煤矿采煤工艺技术优化

兖矿集团兖州煤业股份有限责任公司东滩煤矿山东273500

摘要:随着科学技术的不断进步,采煤工艺越来越先进,采煤的技术工艺关系着开采效率,同时更关系着采煤安全,对此本文探讨煤矿采煤技术的合理优化,希望对相关工作有所帮助。

关键词:煤矿;采煤技术;优化

引言

随着社会进步和经济技术飞速发展,煤矿企业要想提高经济效益,必须要对采煤工艺技术进行优化,从而提高采煤量。在对采煤技术进行优化时,不仅要考虑煤矿的地质环境,还要考虑采煤的实际情况。优化后的工艺技术不仅要确保采煤工作顺利进行,还要达到最佳采煤效果。

1我国采煤技术的发展现状

我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,也是当前世界上煤炭开采技术最为丰富的国家之一,自上世纪80年代后,我国的采煤日益向机械化转化,采煤技术和采煤工艺有了很大的提高,更进一步促进了我国煤炭行业的发展和进步,我国在上世纪90年代后期,开展了高产高效的现代化矿井建设,当前为止,推广了很多机械化开采工艺,如综采,普采,连采等,煤矿根据自身特点,有针对性地选择适宜自身发展的开采技术,将有效的为企业的高产,安全,高效生产提供条件,同时为资源的合理配置提供保障。

2我国采煤工艺与采煤技术分析

2.1综采工艺

综采工艺即机械化采煤工艺,主要包括割煤机割煤,运煤,工作面支护和采矿区处理,当然这些工艺都是以机械化方式进行的,这种机械化的生产方式很大程度上降低了劳动强度,降低了生产的风险,提高采煤的安全性和高效性,因此,综采技术可以说是当前最为先进的采煤工艺,也是未来采煤技术发展的重要方向。

2.2普采工艺

普采工艺是普通机械化采煤工艺,主要是指使用采煤机实现破煤,装煤,运煤的机械化,利用单体支柱支护空间板,与综采工艺的区别是,普采支护工序需要大量人工进行施工,而且其机械功率和能力小于综采工艺,普采工艺需要的人工成本比较高,而且其技术经济效果和安全程度都不如综采,但由于普采工艺的适应性强,因此,在我国也具有广泛的应用。

2.3炮采工艺

炮采工艺,就是利用工程爆破技术,在工作面上进行破煤、装煤、运煤、支护和采空区的处理。爆破落煤的技术要求较高,煤块应均匀破碎且不能破坏顶板,工作面煤壁平直且不能对支柱和输送机有破坏,选择爆破参数时,要充分考虑煤层顶板的稳定性,煤层的硬度厚度裂隙等状况,随着现代爆破技术的发展,在爆破科学技术上,爆破落煤已经广泛采用毫秒爆破技术,极大缩短了爆破时间,提高了开采的效率。但爆破开采的煤层,大部分都是靠人工装载的,极少数的煤层是使用装煤机或者靠爆破直接散落到输送机上的。

3煤矿采煤技术的合理优化策略

3.1做好开采准备工作

想要对煤矿采煤技术进行合理优化,首先必须要做好开采准备工作,准备工作不到位,后续的开采工作难免会受到干扰。笔者认为,由于煤矿开采作业大多是在地下进行工作,因此在开采之前一定要合理挖掘通道,确保通道达到标准深度,同时一定要科学的布置街巷,合理设置采煤工作面以及采煤区,保证通风和排水效果符合标准。另外开采之前应该对通信设备进行检查,以保证开采过程中通讯顺畅。一定要认识到,煤矿开采应该把人员安全放在首位,因此在开采之前必须要完善安全措施,防止通道塌陷等事故,只有保证安全,才能保证经济效益。

3.2离层灌浆控制

在煤矿开采过程中,为了控制地表沉降,通常需要对开采区进行填充,在填充作业中推荐使用离层灌浆法,该方法主要是通过高压将液体注入开采区上方的覆岩离层带,利用液体填充来减缓覆岩带沉降速度,填充液脱水之后,可以形成“似岩体”,进而对覆岩起到支撑作用。与传统的填充方法相比,离层灌浆法的成本投入较少,并且无须工作人员进入地下,填充效果也比较显著。另外众所周知,离层带位置对于开采区范围有密切关系,采用离层灌浆法可以准确定位离位置,因此采用离层灌浆法有助于控制开采范围,可以防止过分开采,避免加速地表沉降。

3.3条带的开采

为了对开采技术进行合理优化,首先应该明确条带开采的设计原则:第一,当每一层煤炭开采结束之后,遗留的条带柱应该具有足够的稳定性、强度,应该足以支撑覆岩层,这样可以在很大程度上防止土地移动以及变形;第二,在设计条带的过程中,一定要合理的设计条带宽度和尺寸,保证土地表层的下沉不会产生波浪状,确保在发生沉降的时候,是单一平缓的下沉。除了坚持设计原则之外,还应该采取科学的开采方法,在煤矿作业中,条带开采比较特殊,推荐运用以下的开采模式:首先开采第一条,之后将相邻的第二条留下,再开采第三条,留下第四条,开采第五条,以此类推,让留下的部分负责支撑覆岩,防止地表变形以及移动,不过这种开采方式也存在一定的弊端,就是煤炭能源回收率没有达到最高,但是可以保证作业安全。另外在条带开采作业中,需要确定采出留宽,笔者认为,首先应该明确采出宽度,之后严格进行模拟实验,通常情况下,采出宽度应该尽量保持在煤层宽度八分之一到四分之一的范围内,当采出宽度明确之后,就要确定保留条带,在此过程中一定不能盲目取值,应该根据实际情况,结合长期的工作经验,积极组织人员进行仔细的研讨,科学确定保留条带。

3.4地面技术

地面技术主要是指在进行煤矿开采中,为了保护地面,最好采用有效的保护手段。根据该煤矿地理环境,其地面技术主要从两方面进行:对危岩地面进行保护;对建筑物进行保护。在对煤矿进行开采的过程中,经常会出现走向长臂冒落等问题。这不仅会导致滑坡、坍塌等地质问题,还会破坏采矿区附近的建筑物。鉴于此,要有针对性地采取保护措施。例如,当危岩处出现明显风化裂缝时,一旦其建筑物是用砖和混凝土建造的,可在其顶部采用圈梁保护。

3.5对工作面进行保水开采技术

在对煤矿进行开采时,一旦出现涌水现象,应用保水开采技术。此外,还要做好排水处理并设置好隔水层。在应用保水开采技术前,要对涌水量及采煤充水条件进行全面分析,并建立完好的隔水层。对采煤技术进行选择时,要根据实际情况,具体问题具体分析。例如,充填开采技术因其成本高主要应用于局部采煤区域。在解决涌水现象中采用保水开采技术时,可采用条带开采技术对煤矿进行开采。

结束语

随着社会的发展,煤矿企业要想通过提高开采率来提高企业的经济效益,则需对采煤工艺技术进行优化,对此,在采煤过程中应严抓技术环节,有针对性地采取技术措施,并在实践作业中对采煤技术进行不断优化,从而促进采煤效率与效益的同步提升。

参考文献

[1]李遂军.试析如何优化煤矿采煤工艺技术[J].山东工业技术.2015(19)

[2]赵小军.浅析如何选择合理的采煤工艺[J].科技创新导报.2013(35)

[3]周文中.浅析如何选择合理的采煤工艺[J].企业技术开发.2013(05)

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