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[摘 要]煤炭资源是我们国家宝贵的资源,需要合理开发和利用,才能提高煤炭资源利用率,进而更好地为社会公众和企业生产服务,提升自然资源的可持续开发利用水平。随着煤矿开发中煤层开发力度越来越大,导致煤炭供应越来越紧张,因此对于薄煤层的开发技术研究就显得比较紧迫,本文对当前采煤工程中薄煤层开发現状和开采技术进行全面总结,并对开采中出现的问题进行分析,提出了针对性解决对策,以供参考。
[关键词]采煤工程 薄煤层 采煤技术 分析 对策
中图分类号:F62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0025-01
煤炭开发和利用一直以来备受关注,随着经济发展和社会进步,对煤炭的需求量也越来越大,加上煤炭带来的显著经济效益导致煤炭企业越来越多,增大了对煤矿区的开采力度,进一步降低了煤炭资源存量。政府一方面加大了对煤炭开发的政策约束机制,另一方面鼓励开发新的技术,尤其是针对薄煤层的开发,当前是难点问题,由于薄煤层本身环境条件的特殊性和复杂性,导致在开采过程中现有的采煤技术不能有效利用和实施,如果在薄煤层采煤技术方面取得突破,就會进一步缓解当前煤炭资源紧张的局面。
一、当前薄煤层开采现状分析
随着煤炭资源开发越来越频发,导致现有的煤炭资源储备量日益减少,加上受到开采技术的约束,现有的中煤层开发难度越来越大。所以将开采焦点转移到薄煤层开采利用和开发方面的研究越来越多。当前我们国家的薄煤层煤矿资源分布比较分散,储量较大,但是在实际开采过程中还存在一些问题,比如机械设备等影响、采煤技术的限制等都影响了薄煤层实际开发情况,甚至由于安全责任体系不健全、安全防护设施配置不到位以及操作不当等引发了一系列煤矿事故。因此必须要结合薄煤层实际情况和地质环境,充分运用现有的采煤技术进行探索,并不断开发和研究新的采煤技术,以此全面提升薄煤层科学合理开发力度。这也是摆在当前煤矿企业面前的重要课题。
二、影响薄煤层采煤技术的因素分析
1.煤矿开采环境影响。煤矿开采环境本身就比较复杂和恶劣,并且通常煤矿资源越丰富的地方开采环境更加复杂,难以预测。当前煤矿勘探技术水平不高,不能有效对煤矿环境进行全面预测和分析,导致在开采过程中都是阶段性开展。在具体开采过程中工作空间有限,地下环境多样化,给煤矿实际开采增加了很大的难度,所以当前对于煤矿开采尤其是薄煤层更加复杂的情况,开发力度不够。
2.机械设备质量和性能影响。煤矿开发需要先进的机械设备作保障,当前对于薄煤层开采主要运用的机械有滚筒采煤机、螺旋钻采煤机和刨煤机等机械设备,与国外先进的机械设备相比还存在一定的差距,因此在具体对薄煤层开采过程中机械设备条件有时达不到开采技术要求,加上专业技术人员对设备使用水平存在差异,必须引起高度重视,并采取技术革新和设备引进、加大自主开发力度以及提升专业技能操作水平等策略加以解决。
3.煤矿开采安全保障体制不健全。除了设备保障以外,煤矿开采最重要的还是安全保障问题,在有限的作业空间内如何制定完备的安全保障措施,配齐安全防护用具,提升技术人员安全作业水平,是重要的问题,但是当前在这方面做得远远不够。
三、薄煤层采煤技术分析
当前针对薄煤层开采运用的主要技术主要是根据机械设备情况进行分类的,具体有:
1.爆破采煤技术。主要是采用爆破的方式对煤矿进行开采。该技术主要应用于煤矿环境比较复杂的条件下,并且技术比较简单、投入资金不多。但是该方法需要投入大量的人力进行配合完成,地下环境复杂,人员较多,安全系数大大降低,并且运用该技术开采效率和开采质量相对较低。
2.普通采煤技术,该技术主要是按照常规的采煤工艺流程,即采煤、装煤、运煤环节实现煤矿开发,主要使用的设备是采煤机和刮板输送机,运用金属支柱进行支护防护。该方法开采效率比较高,连续作业能够有效克服各种顶底板冒落等问题。但是该技术供需比较复杂,需要具备丰富的技术才能进行操作。
3.滚筒采煤机开采技术
主要是运用滚筒采煤机进行煤矿开采,按照常规的开采流程:工作面两侧打开切口——沿线切割处理——输送等进行。如果在开采规程中遇到煤矿硬度高、高度低、空间有限情况下就要着重做好通风处理,并要处理好采煤机切割和牵引力度控制,机械设备高度与空间有限之间的问题等。
4.刨煤机开采技术
该技术主要是指利用刨煤机设备进行开采,该方式通过对刨煤机刨煤参数进行设定,就可以实现刨煤深度和工作面的固定处理,进而保证刨煤均匀。
5.螺旋钻机开采技术
主要是运用螺旋钻机设备按照常规的开采流程进行开采。该技术能够安全性高,对巷道支护创造良好环境,便于实施,并且工艺相对简单,需要投入的人力较少,煤炭开采质量相对较高,比较推崇。
四、提升薄煤层开采技术的有效对策
从上述对采煤技术进行分析,可知,每种采煤技术各有优劣,所以在开采过程中一方面要针对具体的开采环境运用恰当的技术,另一方面要不断开发新技术,采取各种措施提升薄煤层采煤量和采煤效率。
1.不断引进新的设备,加大自主设备和技术研发力度。要针对我们国家薄煤层实际情况,引用先进的采煤设备进行开采,充分学习和借鉴国外先进国家的采煤技术,结合煤层实际特点,在有限空间作业、采煤设备和采煤空间有效处理、采煤勘探等方面进行创新开发,全面提升采煤质量和效率。
2.加强作业环境安全采煤监督水平。采煤环境本身比较复杂,对于薄煤层而言开采难度更大,因此要建立健全采煤安全保障机制,加大采煤安全演练力度,提升采煤技术人员安全作业意识,结合煤矿新情况、新问题,提高安全监测技术开发能力,从而为薄煤层开采提供安全保障。
3.提高薄煤层技术人员的开采水平。当前煤矿卡开采专业技术人员严重匮乏,不仅人员数量不足,在知识储备、职业素养和技术水平等方面还存在很大的差距,因此要加强对薄煤层技术人员技术培训,掌握更全面的开采技术和机械设备使用技术,为煤矿开采提供重要的人力支持和智能支持。
总之探讨薄煤层采煤技术具有重要的现实意义,要从多方面入手开展技术创新和安全管理,进一步提升薄煤层开发质量和效率,从而从根本上解决煤矿供应不足的问题。
参考文献
[1] 李建平,刘送永,程德强.极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结[J].科技资讯,2016,(11):171-172.
[2] 魏希杰,曹龙,周延宁,张涛,李明哲.采空区下坚硬薄煤层综采面采煤机选型[J].陕西煤炭,2015,(03):59-61.
[3] 祁和刚.薄煤层开采技术与成套装备研究及应用[J].煤炭科学技术,2014,(09):12-16.
[4] 范映冲,邓月华,王元奎,何兴巧,杨凯. 薄煤层综合机械化开采技术研究及应用[J].煤炭科学技术,2014,(S1):84-86+91.
[5] 何富连,王晓明,张广超,谢生荣,王欢,高升.老石旦矿薄煤层综合机械化开采实践[J].中国矿业,2013,(05):92-95.
[关键词]采煤工程 薄煤层 采煤技术 分析 对策
中图分类号:F62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0025-01
煤炭开发和利用一直以来备受关注,随着经济发展和社会进步,对煤炭的需求量也越来越大,加上煤炭带来的显著经济效益导致煤炭企业越来越多,增大了对煤矿区的开采力度,进一步降低了煤炭资源存量。政府一方面加大了对煤炭开发的政策约束机制,另一方面鼓励开发新的技术,尤其是针对薄煤层的开发,当前是难点问题,由于薄煤层本身环境条件的特殊性和复杂性,导致在开采过程中现有的采煤技术不能有效利用和实施,如果在薄煤层采煤技术方面取得突破,就會进一步缓解当前煤炭资源紧张的局面。
一、当前薄煤层开采现状分析
随着煤炭资源开发越来越频发,导致现有的煤炭资源储备量日益减少,加上受到开采技术的约束,现有的中煤层开发难度越来越大。所以将开采焦点转移到薄煤层开采利用和开发方面的研究越来越多。当前我们国家的薄煤层煤矿资源分布比较分散,储量较大,但是在实际开采过程中还存在一些问题,比如机械设备等影响、采煤技术的限制等都影响了薄煤层实际开发情况,甚至由于安全责任体系不健全、安全防护设施配置不到位以及操作不当等引发了一系列煤矿事故。因此必须要结合薄煤层实际情况和地质环境,充分运用现有的采煤技术进行探索,并不断开发和研究新的采煤技术,以此全面提升薄煤层科学合理开发力度。这也是摆在当前煤矿企业面前的重要课题。
二、影响薄煤层采煤技术的因素分析
1.煤矿开采环境影响。煤矿开采环境本身就比较复杂和恶劣,并且通常煤矿资源越丰富的地方开采环境更加复杂,难以预测。当前煤矿勘探技术水平不高,不能有效对煤矿环境进行全面预测和分析,导致在开采过程中都是阶段性开展。在具体开采过程中工作空间有限,地下环境多样化,给煤矿实际开采增加了很大的难度,所以当前对于煤矿开采尤其是薄煤层更加复杂的情况,开发力度不够。
2.机械设备质量和性能影响。煤矿开发需要先进的机械设备作保障,当前对于薄煤层开采主要运用的机械有滚筒采煤机、螺旋钻采煤机和刨煤机等机械设备,与国外先进的机械设备相比还存在一定的差距,因此在具体对薄煤层开采过程中机械设备条件有时达不到开采技术要求,加上专业技术人员对设备使用水平存在差异,必须引起高度重视,并采取技术革新和设备引进、加大自主开发力度以及提升专业技能操作水平等策略加以解决。
3.煤矿开采安全保障体制不健全。除了设备保障以外,煤矿开采最重要的还是安全保障问题,在有限的作业空间内如何制定完备的安全保障措施,配齐安全防护用具,提升技术人员安全作业水平,是重要的问题,但是当前在这方面做得远远不够。
三、薄煤层采煤技术分析
当前针对薄煤层开采运用的主要技术主要是根据机械设备情况进行分类的,具体有:
1.爆破采煤技术。主要是采用爆破的方式对煤矿进行开采。该技术主要应用于煤矿环境比较复杂的条件下,并且技术比较简单、投入资金不多。但是该方法需要投入大量的人力进行配合完成,地下环境复杂,人员较多,安全系数大大降低,并且运用该技术开采效率和开采质量相对较低。
2.普通采煤技术,该技术主要是按照常规的采煤工艺流程,即采煤、装煤、运煤环节实现煤矿开发,主要使用的设备是采煤机和刮板输送机,运用金属支柱进行支护防护。该方法开采效率比较高,连续作业能够有效克服各种顶底板冒落等问题。但是该技术供需比较复杂,需要具备丰富的技术才能进行操作。
3.滚筒采煤机开采技术
主要是运用滚筒采煤机进行煤矿开采,按照常规的开采流程:工作面两侧打开切口——沿线切割处理——输送等进行。如果在开采规程中遇到煤矿硬度高、高度低、空间有限情况下就要着重做好通风处理,并要处理好采煤机切割和牵引力度控制,机械设备高度与空间有限之间的问题等。
4.刨煤机开采技术
该技术主要是指利用刨煤机设备进行开采,该方式通过对刨煤机刨煤参数进行设定,就可以实现刨煤深度和工作面的固定处理,进而保证刨煤均匀。
5.螺旋钻机开采技术
主要是运用螺旋钻机设备按照常规的开采流程进行开采。该技术能够安全性高,对巷道支护创造良好环境,便于实施,并且工艺相对简单,需要投入的人力较少,煤炭开采质量相对较高,比较推崇。
四、提升薄煤层开采技术的有效对策
从上述对采煤技术进行分析,可知,每种采煤技术各有优劣,所以在开采过程中一方面要针对具体的开采环境运用恰当的技术,另一方面要不断开发新技术,采取各种措施提升薄煤层采煤量和采煤效率。
1.不断引进新的设备,加大自主设备和技术研发力度。要针对我们国家薄煤层实际情况,引用先进的采煤设备进行开采,充分学习和借鉴国外先进国家的采煤技术,结合煤层实际特点,在有限空间作业、采煤设备和采煤空间有效处理、采煤勘探等方面进行创新开发,全面提升采煤质量和效率。
2.加强作业环境安全采煤监督水平。采煤环境本身比较复杂,对于薄煤层而言开采难度更大,因此要建立健全采煤安全保障机制,加大采煤安全演练力度,提升采煤技术人员安全作业意识,结合煤矿新情况、新问题,提高安全监测技术开发能力,从而为薄煤层开采提供安全保障。
3.提高薄煤层技术人员的开采水平。当前煤矿卡开采专业技术人员严重匮乏,不仅人员数量不足,在知识储备、职业素养和技术水平等方面还存在很大的差距,因此要加强对薄煤层技术人员技术培训,掌握更全面的开采技术和机械设备使用技术,为煤矿开采提供重要的人力支持和智能支持。
总之探讨薄煤层采煤技术具有重要的现实意义,要从多方面入手开展技术创新和安全管理,进一步提升薄煤层开发质量和效率,从而从根本上解决煤矿供应不足的问题。
参考文献
[1] 李建平,刘送永,程德强.极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结[J].科技资讯,2016,(11):171-172.
[2] 魏希杰,曹龙,周延宁,张涛,李明哲.采空区下坚硬薄煤层综采面采煤机选型[J].陕西煤炭,2015,(03):59-61.
[3] 祁和刚.薄煤层开采技术与成套装备研究及应用[J].煤炭科学技术,2014,(09):12-16.
[4] 范映冲,邓月华,王元奎,何兴巧,杨凯. 薄煤层综合机械化开采技术研究及应用[J].煤炭科学技术,2014,(S1):84-86+91.
[5] 何富连,王晓明,张广超,谢生荣,王欢,高升.老石旦矿薄煤层综合机械化开采实践[J].中国矿业,2013,(05):92-95.