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摘要:大采高综采技术应用的过程中可能会存在一些问题导致煤矿开采的效率不佳,针对此必须要做好有关的措施确保技术应用的合理性。
关键词:大采高综采;采矿技术;技术问题
1前言
大采高综采技术应用是现在煤矿开采过程中十分重要的一个环节,针对此必须要综合考虑设备稳定性和周围岩层稳定性等问题进行行之有效的开采过程。
2国外大采高综采技术研究现状
20世纪60年代,日本首先对大采高综采进行了研究探讨,并成功设计出当时比较先进的液压支架,使大采高综采技术开始发展起来。1970年前西德将研制出来的支架成功应用于热罗林矿4m厚的7号煤层的开采。70年代末,波兰开发装备了柱掩护式大采高支架,也取得较好使用效果。许多技术比较先进的国家如前西德、美国、捷克、法国、前苏联、澳大利亚等开始重视大采高综采,并对大采高综采技术开采厚煤层技术装备进行了大量研究,研制出大批先进开采装备,为大采高综采技术开采厚煤层技术的发展做出了巨大贡献。20世纪末以来,新技术大量涌现,特别是信息技术得到快速发展,开始逐渐应用到传统的采矿领域。自动化控制、机电一体化设计等成为美、澳、英、德等国家研制适应不同煤层条件的高效综采大型设备的理念。这些新技术的出现,使普通综合机械化生产逐渐向高产高效集约化生产转变。目前,随着技术的发展,美国研制的液压支架性能优越,特别是其新一代高产高效综采设备非常先进,自动化程度也比较高,有效减少了人工工作量。两柱式掩护支架和电液控制技术是国外大采高液压支架的发展趋势。
3我国大采高综采技术发展趋势
我国对大采高综采技术的研究起步比较晚。直到改革开放之后,国内才有了第一台引进的大采高综采设备,才开始研究大采高综采技术。1984年,全套国产大采高综采设备在西山官地矿18202工作面进行了工业试验。1998年之前,大采高综采面产量比较低,工作面设备的适应能力不强,对围岩的控制研究相对滞后。1998年之后,我国大采高综采技术飞速发展,工作面年产水平也大幅提高。从目前来看,我国大采高综采技术是在不断发展进步的,其发展趋势如下:采高是大采高综采技术发展的一个重要指标,大采高最初的开采高度为3m左右,现在已经增长到6m左右。在未来的发展进程中,采高的持续增长是毋庸置疑的。大采高综采技术具有很好的发展前景,必将由赋存结构相对简单的矿区向赋存结构复杂的矿区不断推广。随着采高的不断提升,很多领域都可能会用到大采高综采技术。大采高综采技术开采高度在不断增加的,同时,也带来了一定的负面影响。因为采高大,煤壁暴露的高度也大,从而使得采场支架围岩关系趋于复杂,导致支架围岩系统稳定性控制难度进一步加大。
4大采高综采存在的问题
采场矿压显现的根源是上覆岩层运动。覆岩破断后,会形成一定的稳定结构,对其结构稳定特征进行研究,能够给采场矿压控制提供一定的理论指导。目前,我国煤矿采场矿压控制依据的理论并不能很好的适用于大采高综采,需要對采场上覆岩运动规律及其结构稳定特征进行更加深入的研究,以确定其是否有特殊性。此外,采动支承压力分布也会受到支架工作阻力的影响,其影响规律值得深入探讨。煤壁片帮问题是煤矿大采高综采需要控制的一个非常突出的问题。煤矿大采高综采面支架围岩的关系比较复杂,支架围岩导致事故发生的概率比较大,因此,研究控制煤壁片帮对于煤矿安全生产具有重要意义。目前,煤壁片帮的机理与防治技术主要是通过煤壁塑性区发育宽度来分析。但是由于采动煤壁本身即为塑性大变形岩体,煤壁塑性变形会导致片帮的出现,而片帮出现的原因却并不一定完全是煤壁塑性变形。同时,片帮具有时效性,煤壁片帮与工作面推进速度有关,这就导致通过煤壁塑性区发育宽度来分析煤壁片帮的机理与防治技术缺乏准确性。工作面端部围岩稳定性控制是大采高综采技术有效发挥其生产能力的关键因素之一,直接影响工作面的推进速度和开机率。目前,因为巷道掘进技术、支护手段等方面还存在一些不足之处,造成大采高综采高与采面平巷高度不一致,使工作面端部底煤留设存在比较大的难度,而底煤的留设将给支架稳定性带来重要影响。这就要求对端部围岩稳定性控制原理与技术进行深入的研究分析,做到尽量少留底煤,提高工作面采出率。设备稳定性对于煤矿企业来说是至关重要的。如果设备不够稳定,经常出现问题,会给煤矿的连续生产带来很大影响,直接影响煤矿企业的产量,而且维修设备还需要耗费大量的人力物力。更重要的是,还可能导致一些安全事故的发生,给煤矿安全生产带来重大威胁。而大采高综采设备稳定性如果不够好的话,所带来的影响更为严重。
5解决方案
应用大采高综采技术开采过程中,容易造成设备稳定性不好的因素主要是运输机及支架的稳定性问题。因为大采高综采的采高大,支架与围岩之间的关系复杂,支架的稳定性不易控制,容易发生支架下滑事故,从而给生产带来不利影响。因此在煤矿大采高综采中,要积极研究解决好设备稳定性问题。对采场覆岩运动规律进行深入研究是解决大采高综采的关键性技术难题的基础。只有对大采高综采面矿压显现规律、不同开采方式与不同采高条件下顶板破断特征、采动支承压力分布规律、高工作阻力条件下上覆岩层的运动规律与顶板结构稳定原理等进行深入的探讨研究,才能更好地通过新途径解决煤壁片帮控制等问题。在设计工作面设备时,要充分考虑到工作面系统的稳定性。在实际生产过程中,发现设备出现问题要及时处理,保证煤矿开采的安全高效。要分析工作阻力、初撑力等支架参数对煤壁稳定性的影响规律,建立煤壁片帮的理论判别式。加强对支架的工作阻力和稳定性的设计,加强对端部围岩稳定性控制原理与技术的研究。
6结束语
现在我国大采高综采技术应用的过程中已经成为了煤矿企业获取经济效益的重要措施,必须要做好有关的控制问题才能够确保企业效益不受损失,这需要有关部门共同努力。
关键词:大采高综采;采矿技术;技术问题
1前言
大采高综采技术应用是现在煤矿开采过程中十分重要的一个环节,针对此必须要综合考虑设备稳定性和周围岩层稳定性等问题进行行之有效的开采过程。
2国外大采高综采技术研究现状
20世纪60年代,日本首先对大采高综采进行了研究探讨,并成功设计出当时比较先进的液压支架,使大采高综采技术开始发展起来。1970年前西德将研制出来的支架成功应用于热罗林矿4m厚的7号煤层的开采。70年代末,波兰开发装备了柱掩护式大采高支架,也取得较好使用效果。许多技术比较先进的国家如前西德、美国、捷克、法国、前苏联、澳大利亚等开始重视大采高综采,并对大采高综采技术开采厚煤层技术装备进行了大量研究,研制出大批先进开采装备,为大采高综采技术开采厚煤层技术的发展做出了巨大贡献。20世纪末以来,新技术大量涌现,特别是信息技术得到快速发展,开始逐渐应用到传统的采矿领域。自动化控制、机电一体化设计等成为美、澳、英、德等国家研制适应不同煤层条件的高效综采大型设备的理念。这些新技术的出现,使普通综合机械化生产逐渐向高产高效集约化生产转变。目前,随着技术的发展,美国研制的液压支架性能优越,特别是其新一代高产高效综采设备非常先进,自动化程度也比较高,有效减少了人工工作量。两柱式掩护支架和电液控制技术是国外大采高液压支架的发展趋势。
3我国大采高综采技术发展趋势
我国对大采高综采技术的研究起步比较晚。直到改革开放之后,国内才有了第一台引进的大采高综采设备,才开始研究大采高综采技术。1984年,全套国产大采高综采设备在西山官地矿18202工作面进行了工业试验。1998年之前,大采高综采面产量比较低,工作面设备的适应能力不强,对围岩的控制研究相对滞后。1998年之后,我国大采高综采技术飞速发展,工作面年产水平也大幅提高。从目前来看,我国大采高综采技术是在不断发展进步的,其发展趋势如下:采高是大采高综采技术发展的一个重要指标,大采高最初的开采高度为3m左右,现在已经增长到6m左右。在未来的发展进程中,采高的持续增长是毋庸置疑的。大采高综采技术具有很好的发展前景,必将由赋存结构相对简单的矿区向赋存结构复杂的矿区不断推广。随着采高的不断提升,很多领域都可能会用到大采高综采技术。大采高综采技术开采高度在不断增加的,同时,也带来了一定的负面影响。因为采高大,煤壁暴露的高度也大,从而使得采场支架围岩关系趋于复杂,导致支架围岩系统稳定性控制难度进一步加大。
4大采高综采存在的问题
采场矿压显现的根源是上覆岩层运动。覆岩破断后,会形成一定的稳定结构,对其结构稳定特征进行研究,能够给采场矿压控制提供一定的理论指导。目前,我国煤矿采场矿压控制依据的理论并不能很好的适用于大采高综采,需要對采场上覆岩运动规律及其结构稳定特征进行更加深入的研究,以确定其是否有特殊性。此外,采动支承压力分布也会受到支架工作阻力的影响,其影响规律值得深入探讨。煤壁片帮问题是煤矿大采高综采需要控制的一个非常突出的问题。煤矿大采高综采面支架围岩的关系比较复杂,支架围岩导致事故发生的概率比较大,因此,研究控制煤壁片帮对于煤矿安全生产具有重要意义。目前,煤壁片帮的机理与防治技术主要是通过煤壁塑性区发育宽度来分析。但是由于采动煤壁本身即为塑性大变形岩体,煤壁塑性变形会导致片帮的出现,而片帮出现的原因却并不一定完全是煤壁塑性变形。同时,片帮具有时效性,煤壁片帮与工作面推进速度有关,这就导致通过煤壁塑性区发育宽度来分析煤壁片帮的机理与防治技术缺乏准确性。工作面端部围岩稳定性控制是大采高综采技术有效发挥其生产能力的关键因素之一,直接影响工作面的推进速度和开机率。目前,因为巷道掘进技术、支护手段等方面还存在一些不足之处,造成大采高综采高与采面平巷高度不一致,使工作面端部底煤留设存在比较大的难度,而底煤的留设将给支架稳定性带来重要影响。这就要求对端部围岩稳定性控制原理与技术进行深入的研究分析,做到尽量少留底煤,提高工作面采出率。设备稳定性对于煤矿企业来说是至关重要的。如果设备不够稳定,经常出现问题,会给煤矿的连续生产带来很大影响,直接影响煤矿企业的产量,而且维修设备还需要耗费大量的人力物力。更重要的是,还可能导致一些安全事故的发生,给煤矿安全生产带来重大威胁。而大采高综采设备稳定性如果不够好的话,所带来的影响更为严重。
5解决方案
应用大采高综采技术开采过程中,容易造成设备稳定性不好的因素主要是运输机及支架的稳定性问题。因为大采高综采的采高大,支架与围岩之间的关系复杂,支架的稳定性不易控制,容易发生支架下滑事故,从而给生产带来不利影响。因此在煤矿大采高综采中,要积极研究解决好设备稳定性问题。对采场覆岩运动规律进行深入研究是解决大采高综采的关键性技术难题的基础。只有对大采高综采面矿压显现规律、不同开采方式与不同采高条件下顶板破断特征、采动支承压力分布规律、高工作阻力条件下上覆岩层的运动规律与顶板结构稳定原理等进行深入的探讨研究,才能更好地通过新途径解决煤壁片帮控制等问题。在设计工作面设备时,要充分考虑到工作面系统的稳定性。在实际生产过程中,发现设备出现问题要及时处理,保证煤矿开采的安全高效。要分析工作阻力、初撑力等支架参数对煤壁稳定性的影响规律,建立煤壁片帮的理论判别式。加强对支架的工作阻力和稳定性的设计,加强对端部围岩稳定性控制原理与技术的研究。
6结束语
现在我国大采高综采技术应用的过程中已经成为了煤矿企业获取经济效益的重要措施,必须要做好有关的控制问题才能够确保企业效益不受损失,这需要有关部门共同努力。