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摘要:针对目前我国厚煤层开采方法的现场生产情况,重点论述了大采高、放顶煤开采方法近年来在技术经济上的现状及发展。同时,针对大采高存在的煤壁片帮与设备下滑问题,提出了在开采技术上应该采取的一些有效措施,对近年来发展起来的大采高放顶煤开采技术和研制的两柱式放顶煤液压支架的支护特点及使用情况等,进行了分析研究。文章从开采技术以及设备研制与生产现状等方面对厚煤层开采的采煤方法进行了分析,并根据目前我国厚煤层开采现状及国家的相关技术政策,探讨了厚煤层开采技术与采煤方法的适用条件与选择原则。
关键词: 厚煤层开采;大采高;放顶煤;分层开采。
1、引言
在我国的煤炭开采和实际储量中,厚煤层的产量和储量都占有很大的比例,厚煤层是我国进行煤炭开采的主要煤层,储量相当可观。在进行厚煤层的开采过程中,因为煤层的厚度非常的大,所以我们可以根据具体情况选择很多种的开采方法进行作业。随着煤炭市场的进一步扩大,对煤炭资源进行高效的开发已经成为煤炭开采行业的迫切需要。在进行具体的煤炭开采的时候,煤层所处位置的地质条件以及开采条件对煤层的开采具有很大的限制,所以我们要根据具体情况进行相关方法的选择,保证煤炭资源的有效开采。
2、我国厚煤层开采技术的发展历程
从上个世纪八十年代以来,我国的煤炭开采技术实现了巨大的转折,开始加入了现代化、信息化的采煤手段。在此之前,我国主要采用的是分层开采的方式,其中的采煤设备和技术都是围绕着分层开采方式而研究形成的。在分层开采方式的支撑下,我国的长壁分层开采技术得到了巨大的发展。后来,在我国科学技术的不断进步下,开始形成了放顶煤开采技术的研发工程。经过理论上的不断完善,以及实践的不断发展,放顶煤开采技术的优势逐渐显现,渐渐成为市场中使用范围最广泛的煤炭开采技术之一。在放顶煤开采技术的支撑下,我国的综合机械化放顶煤开采技术也得到了进一步发展。对于大采高开采方法,在我国兴起时间不久,在刚兴起的时期,由于我国技术上的不成熟,以及受到煤炭经济情况的制约,导致大采高开采方法使用面积狭隘。到了现代,在科学技术的进一步发展下,我们所使用的厚煤层采煤技术也加入了现代化、信息化的内容。无论是采煤技术,还是采煤设备,都有了新一步的发展。相关的煤炭开采工作人员和研究者都在充分探究我国煤炭开采实际的条件下,结合理论的更新,实现一个又一个的进步。但是在发展过程中的问题,也是不容忽视的。我们只有批判式的接受旧的采煤方式,再运用现代社会新视角,不断去实践新成果,才能促进我国煤炭开采技术的不断发展。
3、厚煤层开采的主要技术
3.1分层开采
在分层的过程中,一般会选择2—5m左右的分层范围。在进行开采的过程中,会选择适应性较强的开采技术,采用从上往下的分层开采方式。只有当上层的开采工作完成之后,才能根据实际情况选择适合的开采设备,做好开采计划,进行下一层的开采。在采用分层开采方法时,可以运用人工假顶,或者再生顶板作为煤层的支撑。这种支撑能够保障分层工作的顺利进行,保障上层开采实施结束之后,下层的作业基础仍然稳固。从实际情况来看,我国在铺设假顶的过程当中,往往会选择韧性较强的物体,如常见的就是金属网。做好支撑设置之后,假顶就能够在开采实施的过程中,发挥最大的价值,有效保障煤矿开采过程中的稳固性,大大提升工作效率。这种生产机制,是在我国现代化煤矿开采中常见的,经过实践经验的积累,这种方式的优势越来越突出。下行分层开采方式的合理运用,可以有效发挥出分层开采方式的独特优势。但是在分层开采方式的实际运用中,我们也要注意提前做好规划工作,防止出现安全隐患,以及阻碍工作顺利进行的意外情况。例如,在使用分层开采技术之前,设计部门、技术部门、策划部门就要做好协调工作,对此次项目的开采条件,以及分层技术可以使用的范围作出明确划分。
3.2放顶煤开采
放顶煤开采也是我国煤炭采煤当中常用的开采办法。这种采煤办法现在仍然处于摸索发展的时期,但是呈现出了良好的发展前景。在使用这种技术之前,要先在厚煤层的底部恰当的位置,设置一个2-3m的长壁工作面。这样的工作面是煤炭开采工作得以持续、稳定进行的基础。然后在此基础之上使用常规的办法,对煤层进行开采。在后续的开采工作当中,放顶煤开采技术充分借助了矿山自身的重力压力,运用松动预爆破的方式,使得开采层上方的煤层破裂,破裂之后的煤炭会从放煤口产出,然后运用刮板输送机将放煤口的煤炭运至地面。这种放顶煤开采的使用,充分结合了煤矿的自身特点,节省大量的资源。我们在实际使用的过程中,一般会根据具体的施工形式对其进行分类,大致可以分为综采放顶煤和简易放顶煤两种类别。
4、厚煤层采煤方法的适用条件与合理选择
厚煤层的分层开采方法在我国有很长的使用基础,所以使用经验非常丰富,相关的施工技术也非常的完善。但是,在实际的生产过程中,人工假顶在铺设的时候非常困难,生产组织也比较复杂,用人很多,同时安全系数也不是很高。和厚煤层的分层开采方法相比,放顶煤开采技术的工作面产量以及工作效率远远高于分层开采,同时在进行回采巷道的掘进率也要远低于分层开采。但是,放顶煤采煤方法,设备投资以及相关的工作条件要求都非常高,厚煤层分层开采和放顶开采相比,厚煤层分层开采具有很高的出采率。
4.1分层开采试用条件
我国在目前的技术条件下,在进行分层开采的时候,主要适用的条件有以下几种:不具备放顶煤和综放开采的厚煤层,一般都是用分层开采的方法;一些煤层较小,瓦斯量比较大的煤层也需要优先考虑分层开采的方法;对于一些坚硬的煤层,特别是厚度超过 7 m 的煤层,考虑使用放顶煤开采;介于两者之间的就使用大采高放顶煤分层开采。
4.2放顶煤开采试用条件
在进行放顶煤采煤方法的时候,主要是考虑煤层的厚度,煤层的厚度在 5 ~ 10 m 最好,不能超过 12 ~ 14 m,当我们使用大采高综放开采的时候,最大上限也应该在 21 m。同时,煤层的坚固性系数一般在没有进行煤弱化技术的情況下要低于2. 5,超过之后就需要将顶煤进行弱化;开采的煤层的赋存深度应该在 100 m 以上,当煤层的节理裂缝达不到要求的时候,深度还应该更高。在顶煤层中含有硬夹矸的时候,其厚度不能超过 40 cm,并且直接顶板需要保持在一定的厚度,对于一些自然发火期比较短的煤层,由于瓦斯的涌出量比较大,并且煤层的煤尘爆炸性系数比较高,就需要采取一定的安全措施之后,才能进行放顶煤采煤法。
5、结语
综上所述,随着相关采煤技术的不断发展,我国的厚煤层开采工作不仅可以更加的高效,而且可以有效保证在煤层的开采过程中的生产安全。随着煤炭行业的不断发展,相关的技术人员会面临着更大的考验。
参考文献:
[1]樊运策.中国厚煤层采煤方法的一次革命[G]/ 综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集,2012.
[2]王学军,钱学森,马立强,等. 厚煤层大采高全厚开采工艺研究与应用[J].采矿与安全工程学报,2009( 2) : 212- 216.
[3]李文彦,杨立海,尹彬.厚煤层综采放顶煤采煤技术研究[J].山西焦煤科技,2012(12):8-10.
关键词: 厚煤层开采;大采高;放顶煤;分层开采。
1、引言
在我国的煤炭开采和实际储量中,厚煤层的产量和储量都占有很大的比例,厚煤层是我国进行煤炭开采的主要煤层,储量相当可观。在进行厚煤层的开采过程中,因为煤层的厚度非常的大,所以我们可以根据具体情况选择很多种的开采方法进行作业。随着煤炭市场的进一步扩大,对煤炭资源进行高效的开发已经成为煤炭开采行业的迫切需要。在进行具体的煤炭开采的时候,煤层所处位置的地质条件以及开采条件对煤层的开采具有很大的限制,所以我们要根据具体情况进行相关方法的选择,保证煤炭资源的有效开采。
2、我国厚煤层开采技术的发展历程
从上个世纪八十年代以来,我国的煤炭开采技术实现了巨大的转折,开始加入了现代化、信息化的采煤手段。在此之前,我国主要采用的是分层开采的方式,其中的采煤设备和技术都是围绕着分层开采方式而研究形成的。在分层开采方式的支撑下,我国的长壁分层开采技术得到了巨大的发展。后来,在我国科学技术的不断进步下,开始形成了放顶煤开采技术的研发工程。经过理论上的不断完善,以及实践的不断发展,放顶煤开采技术的优势逐渐显现,渐渐成为市场中使用范围最广泛的煤炭开采技术之一。在放顶煤开采技术的支撑下,我国的综合机械化放顶煤开采技术也得到了进一步发展。对于大采高开采方法,在我国兴起时间不久,在刚兴起的时期,由于我国技术上的不成熟,以及受到煤炭经济情况的制约,导致大采高开采方法使用面积狭隘。到了现代,在科学技术的进一步发展下,我们所使用的厚煤层采煤技术也加入了现代化、信息化的内容。无论是采煤技术,还是采煤设备,都有了新一步的发展。相关的煤炭开采工作人员和研究者都在充分探究我国煤炭开采实际的条件下,结合理论的更新,实现一个又一个的进步。但是在发展过程中的问题,也是不容忽视的。我们只有批判式的接受旧的采煤方式,再运用现代社会新视角,不断去实践新成果,才能促进我国煤炭开采技术的不断发展。
3、厚煤层开采的主要技术
3.1分层开采
在分层的过程中,一般会选择2—5m左右的分层范围。在进行开采的过程中,会选择适应性较强的开采技术,采用从上往下的分层开采方式。只有当上层的开采工作完成之后,才能根据实际情况选择适合的开采设备,做好开采计划,进行下一层的开采。在采用分层开采方法时,可以运用人工假顶,或者再生顶板作为煤层的支撑。这种支撑能够保障分层工作的顺利进行,保障上层开采实施结束之后,下层的作业基础仍然稳固。从实际情况来看,我国在铺设假顶的过程当中,往往会选择韧性较强的物体,如常见的就是金属网。做好支撑设置之后,假顶就能够在开采实施的过程中,发挥最大的价值,有效保障煤矿开采过程中的稳固性,大大提升工作效率。这种生产机制,是在我国现代化煤矿开采中常见的,经过实践经验的积累,这种方式的优势越来越突出。下行分层开采方式的合理运用,可以有效发挥出分层开采方式的独特优势。但是在分层开采方式的实际运用中,我们也要注意提前做好规划工作,防止出现安全隐患,以及阻碍工作顺利进行的意外情况。例如,在使用分层开采技术之前,设计部门、技术部门、策划部门就要做好协调工作,对此次项目的开采条件,以及分层技术可以使用的范围作出明确划分。
3.2放顶煤开采
放顶煤开采也是我国煤炭采煤当中常用的开采办法。这种采煤办法现在仍然处于摸索发展的时期,但是呈现出了良好的发展前景。在使用这种技术之前,要先在厚煤层的底部恰当的位置,设置一个2-3m的长壁工作面。这样的工作面是煤炭开采工作得以持续、稳定进行的基础。然后在此基础之上使用常规的办法,对煤层进行开采。在后续的开采工作当中,放顶煤开采技术充分借助了矿山自身的重力压力,运用松动预爆破的方式,使得开采层上方的煤层破裂,破裂之后的煤炭会从放煤口产出,然后运用刮板输送机将放煤口的煤炭运至地面。这种放顶煤开采的使用,充分结合了煤矿的自身特点,节省大量的资源。我们在实际使用的过程中,一般会根据具体的施工形式对其进行分类,大致可以分为综采放顶煤和简易放顶煤两种类别。
4、厚煤层采煤方法的适用条件与合理选择
厚煤层的分层开采方法在我国有很长的使用基础,所以使用经验非常丰富,相关的施工技术也非常的完善。但是,在实际的生产过程中,人工假顶在铺设的时候非常困难,生产组织也比较复杂,用人很多,同时安全系数也不是很高。和厚煤层的分层开采方法相比,放顶煤开采技术的工作面产量以及工作效率远远高于分层开采,同时在进行回采巷道的掘进率也要远低于分层开采。但是,放顶煤采煤方法,设备投资以及相关的工作条件要求都非常高,厚煤层分层开采和放顶开采相比,厚煤层分层开采具有很高的出采率。
4.1分层开采试用条件
我国在目前的技术条件下,在进行分层开采的时候,主要适用的条件有以下几种:不具备放顶煤和综放开采的厚煤层,一般都是用分层开采的方法;一些煤层较小,瓦斯量比较大的煤层也需要优先考虑分层开采的方法;对于一些坚硬的煤层,特别是厚度超过 7 m 的煤层,考虑使用放顶煤开采;介于两者之间的就使用大采高放顶煤分层开采。
4.2放顶煤开采试用条件
在进行放顶煤采煤方法的时候,主要是考虑煤层的厚度,煤层的厚度在 5 ~ 10 m 最好,不能超过 12 ~ 14 m,当我们使用大采高综放开采的时候,最大上限也应该在 21 m。同时,煤层的坚固性系数一般在没有进行煤弱化技术的情況下要低于2. 5,超过之后就需要将顶煤进行弱化;开采的煤层的赋存深度应该在 100 m 以上,当煤层的节理裂缝达不到要求的时候,深度还应该更高。在顶煤层中含有硬夹矸的时候,其厚度不能超过 40 cm,并且直接顶板需要保持在一定的厚度,对于一些自然发火期比较短的煤层,由于瓦斯的涌出量比较大,并且煤层的煤尘爆炸性系数比较高,就需要采取一定的安全措施之后,才能进行放顶煤采煤法。
5、结语
综上所述,随着相关采煤技术的不断发展,我国的厚煤层开采工作不仅可以更加的高效,而且可以有效保证在煤层的开采过程中的生产安全。随着煤炭行业的不断发展,相关的技术人员会面临着更大的考验。
参考文献:
[1]樊运策.中国厚煤层采煤方法的一次革命[G]/ 综采放顶煤技术理论与实践的创新发展——综放开采30周年科技论文集,2012.
[2]王学军,钱学森,马立强,等. 厚煤层大采高全厚开采工艺研究与应用[J].采矿与安全工程学报,2009( 2) : 212- 216.
[3]李文彦,杨立海,尹彬.厚煤层综采放顶煤采煤技术研究[J].山西焦煤科技,2012(12):8-10.