采煤法在井下采煤中的应用分析

采煤法在井下采煤中的应用分析

山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿山东济宁272000

摘要:近年来,我国的煤炭企业不断的壮大和发展,但是我国采煤技术的发展还跟不上世界发展的潮流,采煤效率低下、安全隐患多。目前,我国矿区生产面临很多大问题,矿区数量大、作业环境条件差、采煤技术落后、安全隐患多,采煤技术效率低等问题。对此,我们需要改进生产技术,提高生产工作人员的素质,把更多的时间和精力投放在技术上,而不是单纯的追求煤矿的数量以及单纯的经济增长。

关键词:采煤法;井下采煤;应用

一、采煤新工艺

采煤法具有设备投资少,建设周期短,出煤快的特点,在建设过程中受到青睐。在这一过程中,连续性采煤机发挥了不可替代的作用,连续采煤机早在美国,澳大利亚等国家得到了广泛推广,并取得很好的经济效益,在我国,连续性采煤机还处于推广使用阶段,通过几台机器的运转,以串联的方式进行连接,提高了运煤效率。从布置巷道的方式来看,多巷道采集应用较为广泛,每次5~9条巷道同时推进,各条巷道相互连接又互不干扰,交替开采提高了开采效率,煤柱多为正方形或长方形,便于煤柱的回收,劈柱法,开帮法的应用较多,在此基础上又有其他方法的引进。这些方法以采煤法为基础,共同作用,以促进我国煤炭开采行业的发展。

二、井下采煤中采煤法的应用

所谓的采煤法指的是在煤层内挖掘巷道,利用巷道相互连接不同煤房,在开采的过程中预留部分煤层作为支撑柱,在煤房全部开采完成之后再开采煤柱。采煤法对于机械化程度要求较低,因而主要应用于技术水平不高的中小型煤矿企业。

1、采煤工艺

根据煤炭运输方式的差异,可以将采煤法运输工艺划分为两部分。

1)运用连续采煤机的梭车间断运输工艺。与运用连续采

煤机的梭车间断运输工艺相配套的设备包含连续采煤机、锚杆机、梭车(也可以是蓄电池运煤车)、给料破碎机、蓄电池铲车、移动变电站等多个部分,这种输送工艺主要被应用于在煤层较深的矿井之中。

2)运用连续采煤机的输送机连续运输工艺。输送机连续输送工艺被广泛用于各种煤矿的开采中,实践也已经证明其具有良好的使用效果。通过输送机连续输送工艺的应用,能够有显著提高煤炭运送的效率,继而提高采煤效益。

2、采煤方法

2.1块状煤的采煤法

块状煤的采煤法是在集中划分数个煤房,煤房的宽度控制在5~8m,用以支撑的煤柱的宽度控制在15~30m,通常是在掘进的过程中通过测算用巷道将煤房连接到一起,继而形成支撑用的煤柱。

在整个采煤法的操作流程中,需要严格按照规范执行,用以支撑的煤柱的直径必须达到要求。在煤房开采完毕之后,只有在顶板的稳定性达到要求的条件下才能进行煤柱的开采。如果顶板的稳定性达不到要求,则要放弃对煤柱的开采或者仅仅只开采一部分,具体开采方案要根据实际情况予以有针对性的选择。

2.2旺格维利采煤法

一般来说,采煤法的开采深度不宜过深。如果深度过深,井下的地压也会相应地升高,这就会导致在煤房中的煤炭开采完成之后无法开采煤柱,这会带来一系列的安全隐患,这时就要配合使用旺格维利采煤法提高对于煤矿的开采效率。旺格维利采煤法在布置巷道、切割煤矿整体、对煤柱进行回收等工作上存在一定的区别,如盘区的巷道长度一般会结合胶带运输机的整体长度进行调整在盘区巷道的一侧或者两侧,还会分别预留长条形房柱,保证各组长条形房柱宽度介于15m上下,而其长度则大约在60~90m范围内,如图1所示。

2.3充填材料采煤法

同传统的采煤法相比,充填材料采煤法是一种新型的采煤方式,与传统采煤法最大的不同就在于使用了诸多现代化的新型材料来代替煤层作为支撑物,这样能够在煤房采空之后对支撑物进行有效的开采,由此避免了煤炭资源的浪费。利用新型填充材料来代替煤柱,满足煤矿生产中的“一通三防”原则,能够有效避免各种安全事故的发生,从而为企业创造更大的经济效益。

2.4采煤法的综合评测

采煤法相对较为适用于薄煤层的开采,通常要求矿井的深度在300~500m,并且对顶板的稳定性、底板的平整度、井下瓦斯浓度等要求较高。其开采区域整体采出率较低;进回风通道并列设置容易导致井下通风较差;在对煤房及煤柱进行回收式开采时,多头串联通风的情况频发,在实际开采中就会带来一定的危险。但是采煤法也具有其优势,即对于设备的要求较低,因而特别适用于资金不够充裕的中小型煤矿企业。对于中小型煤矿企业来说,其技术水平和资金都达不到先进开采技术的要求,而采煤法对于技术水平的要求不高,巷道后期的维护以及支护措施都较为简单,这样能够在一定程度上降低企业开采的成本,同时也能够降低开采过程中安全事故发生的几率,提高企业的经济效益。

图1旺格维利采煤法图示

三、采煤法的适用条件及评价

1、采煤法适用条件

(1)开采的深度较浅,一般不超过300—500m顶板较稳定的薄层及中厚层。(2)倾角在100以下,近水平煤层为佳;煤层赋存稳定,起伏变化较小,地质构造比较简单。(3)底板比较平整,顶板无淋水。(4)低瓦斯,并且不容易自然发火。

2、采煤法评价

采煤法的优点主要有:设备投资少,建设期短且快;设备运转灵活,搬迁容易;巷道的压力小,便于维护,且支护简单,可以用锚杆来支护顶板;由于大部分是煤层巷道,所以矸石量很少,此外,矸石可以不外运,直接在井下处理,有利于环境保护;全员效率相对较高,中小型矿井更为明显。采煤法主要存在以下缺点:采区采出率不高,一般为70%—75%左右;通风条件较差,进回风并列布置,通风构筑物较多,漏风大;此外,采房和回收煤柱的时侯,容易出现多头串联通风。

结束语

我国是一个煤炭资源丰富的大国,煤炭是我国重要的基础能源物质,加快煤炭事业的发展是我国科技事业发展进步的最重要的一步。采煤法是采煤过程中常用的方法,这种采煤方法技术难度低、成本容易控制,故采煤法成为很多地方采煤方式的首选。如何才能在继续使用采煤法采煤的同时能提高采煤经济效率和安全性的问题,还有待继续探讨和研究。本文在介绍采煤法技术过程中所提到的新材料填充法或将是一个很好的解决安全问题的方法。希望技术、工艺得以不断改进的采煤法能够更好的服务于我国的煤炭事业,不断地促进我国煤炭事业的发展,提高我国的经济效益。

参考文献

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