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[摘 要]在已探明的煤矿区域,薄煤层和极薄煤层的分布十分广泛,而随着采煤量的增大,厚以及中厚煤层日益缩减。因此,为了保障矿井的生产力,增加矿井的服务年限,需要对薄煤层进行开采。但是由于受到工艺和技术条件等因素的限制,薄煤层的开采所带来的经济效益不高,所以在实际的开采工作中,经常有对薄煤层丢弃不采的现象,造成了资源的大量浪费。而众所周知,煤炭资源是不可再生资源,所以对薄煤层的开采工艺进行研究探析十分必要。本文就采煤工程中薄煤层开采技术进行几点阐述,希望可以促进煤炭资源的有效运用。
[关键词]采煤工程;薄煤层;开采技术;
中图分类号:TE253 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0024-01
引言
随着科学技术的不断发展,采煤工作的装备和工艺都有了很大的提升。而储煤量的不断下降,使很多煤矿的薄煤层逐渐的变成了采煤工作中的主采煤层。薄煤层的地质条件和储存状况相对于中、厚煤层比较复杂,普通的采煤技术在薄煤层的开采中并不适用,存在许多问题。因此需要對薄煤层的开采技术进行研究,以提高煤矿资源的利用价值,增加煤矿开采的经济效益。
一、针对薄煤层的开采技术
(一)薄煤层炮采技术
薄煤层炮采技术的工艺流程为:首先通过打眼爆破落煤,然后通过刮板输送机将煤运输出来,并进行循环作业[1]。相对于机械化开采,炮采技术的运用过程中存在工人劳动量大、支护工作不够安全、材料消耗量巨大、煤的产量和产率都比较低的缺点。但是,对于那些含有大量坚硬夹矸的薄煤层来说,炮采技术的适应性更强,操作技术也相对简单,且成本的投入等也比较低。因此,在这些方面炮采技术又具有很大优势。
(二)薄煤层普采技术
普采技术是在炮采工艺的基础上发展起来的采煤技术,但在落煤和装煤这这两项采煤工作中的关键工艺上二者有很大不同,可以说,普采技术是炮采技术革新之后的成果[2]。目前比较先进的是高档普采技术,使用采煤机、刮板输送机和单体液压支柱,三者之间相互配合。先由采煤机进行采煤和装煤工作,然后由刮板运输机进行煤的运送工作,在此过程中,单体液压支柱负责对巷道以及工作面的支护工作,以保障采煤工人的人身安全。这种采煤技术的优势之处就在于采煤机和支柱之间的相互配合。在采煤过程中,采煤机进行连续的作业,一次性的完成采煤工作和切割工作,节省掉了传统采煤工艺之中的爆破、打眼工作。同时,采煤工人时刻的进行顶梁的支护工作。这种采煤技术在保障工人安全的前提下大大提升了薄煤层采煤工作的效率。
(三)薄煤层综采技术
1.滚筒采煤机开采
滚筒采煤机开采技术使工作面落煤、装煤、运煤、移液压支架等作业全部实现了机械化,很大程度上降低了工人的工作强度,提高了产量以及工作的安全性。采煤过程中所用的设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架等。具体的工艺流程为:先由采煤机在工作面的两端开切口,再在工作面上进行煤块切割工作,最后由刮板运输机进行推溜。在此过程中,必须有液压支架呈弧形的布置在周围,以保障采煤过程的安全[3]。此项采煤工艺的缺点是:滚筒采煤机的的机身较小,功率也比较低,难以在降低机身高度的前提下有效的提高装机功率。
2.刨煤机开采
在运用刨煤机进行开采的过程中,首先用刨链牵引刨头沿着工作面往返进行刨煤作业,煤刨在可弯曲刮板输送机的中部槽上的导轨上运行。刨煤机的结构很简单,也有效的实现了落煤、装煤、运煤的机械化。且操作过程简便,能够实现无人工作面回采,在巷道中实现遥控采煤,减少工人的工作量和工作强度。
3.螺旋钻机开采
首先将螺旋钻机布置在工作面运输巷中,使用其向煤层打钻,用钻头割煤,再用螺旋杆掏煤,掏出的煤可直接落到工作面的运输巷的刮板运输机上,再经其直接将煤运出[4]。这种采煤技术对围岩不稳定的薄和极薄煤层来说,非常有效。但是对于底板坚硬的煤层,这种方法就会受到一定的限制。
二、促进薄煤层开采的有效保障
(一)引入先进设备
经过实践研究,传统的采煤工艺已经无法满足现在对采煤环境、采煤效率、采煤安全的要求了,更加难以满足薄煤层采煤技术的需要。因此,需要积极的引进先进的采煤设备,对现有的采煤机械进行加强和改善,从而更好的适应薄煤层采煤中所面临的地质环境以及水文环境。此外,采煤机械的设备的利用也需要根据采煤场地的具体情况,来合理的安排煤矿机械设备的资源配置。并在采煤过程中配置专业的采煤技术人员,从而确保采煤设备的合理使用以及提高机械化采煤的安全性。
(二)优化工作环境
采煤工作的工作环境大多比较艰苦,条件受限制。而薄煤层采煤环境则更为复杂,条件更加艰苦。因此,需要极力的改善工作人员的工作环境,确保工作人员的人身安全,建立切实可行的工作人员的生活健康跟踪制度,以保障工作人员的身心健康。同时,要加强井下劳动安全的管理制度,采用先进的采煤机械设备,建立健全井下的安全追踪检测机制,在工作人员进行工作过程中,及时的发现员工工作中的安全问题,并采取有效的解决措施进行处理,从而保障薄层采煤的工作环境的安全。
(三)加强技术引进
在采煤工作中积极的引进国外先进的采煤技术,并与国外的采煤行业进行技术交流,同时有效加强我国的技术研发工作。对我国煤矿开采环境以及我国煤矿的结构特点进行深入研究,研发出适合我国的煤矿开采技术。此外,还应建立完善的人才培养机制。如在各大高校设立相应的专业课程,培养出优秀的高素质人才,为我国的煤矿开采工作提供技术保障,
结语
综上所述,我国是以煤矿为主要能源的国家,煤矿行业发展的好坏直接关系到我国的经济发展状况。而薄煤层煤矿在我国的煤矿行业开发中还具有很大的开发空间,与中、厚层煤矿相比,报层煤矿具有很大的发展优势。因此,如何提高薄煤层煤矿的开采技术成了我国煤矿开采行业的重点问题,为了更好的解决这一问题,就需要我们充分的考虑到薄层煤矿开采中的难点,提出相应的解决措施,并积极的引进先进的设备和技术,同时重视对专业人才的培养,从各个方面解决薄煤层开采的问题,提高我国煤矿资源的利用率。
参考文献
[1] 乔红兵,吴淼,胡登高.薄煤层开采综合机械化技术现状及发展[J].煤炭科学技术,2006,(2):1-5.
[2] 李永明.水体下急倾斜煤层充填开采覆岩稳定性及合理防水煤柱研究[D].徐州:中国矿业大学,2012.
[3] 张全健.山东省重点煤矿资源开发利用现状分析及资源保护技术研究[D].青岛:山东科技大学,2004.
[4] 王刚,方新秋,谢小平,阮飞雄.薄煤层无人工作面自动化开采技术应用[J].工矿自动化,2013,08:9-13.
[关键词]采煤工程;薄煤层;开采技术;
中图分类号:TE253 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0024-01
引言
随着科学技术的不断发展,采煤工作的装备和工艺都有了很大的提升。而储煤量的不断下降,使很多煤矿的薄煤层逐渐的变成了采煤工作中的主采煤层。薄煤层的地质条件和储存状况相对于中、厚煤层比较复杂,普通的采煤技术在薄煤层的开采中并不适用,存在许多问题。因此需要對薄煤层的开采技术进行研究,以提高煤矿资源的利用价值,增加煤矿开采的经济效益。
一、针对薄煤层的开采技术
(一)薄煤层炮采技术
薄煤层炮采技术的工艺流程为:首先通过打眼爆破落煤,然后通过刮板输送机将煤运输出来,并进行循环作业[1]。相对于机械化开采,炮采技术的运用过程中存在工人劳动量大、支护工作不够安全、材料消耗量巨大、煤的产量和产率都比较低的缺点。但是,对于那些含有大量坚硬夹矸的薄煤层来说,炮采技术的适应性更强,操作技术也相对简单,且成本的投入等也比较低。因此,在这些方面炮采技术又具有很大优势。
(二)薄煤层普采技术
普采技术是在炮采工艺的基础上发展起来的采煤技术,但在落煤和装煤这这两项采煤工作中的关键工艺上二者有很大不同,可以说,普采技术是炮采技术革新之后的成果[2]。目前比较先进的是高档普采技术,使用采煤机、刮板输送机和单体液压支柱,三者之间相互配合。先由采煤机进行采煤和装煤工作,然后由刮板运输机进行煤的运送工作,在此过程中,单体液压支柱负责对巷道以及工作面的支护工作,以保障采煤工人的人身安全。这种采煤技术的优势之处就在于采煤机和支柱之间的相互配合。在采煤过程中,采煤机进行连续的作业,一次性的完成采煤工作和切割工作,节省掉了传统采煤工艺之中的爆破、打眼工作。同时,采煤工人时刻的进行顶梁的支护工作。这种采煤技术在保障工人安全的前提下大大提升了薄煤层采煤工作的效率。
(三)薄煤层综采技术
1.滚筒采煤机开采
滚筒采煤机开采技术使工作面落煤、装煤、运煤、移液压支架等作业全部实现了机械化,很大程度上降低了工人的工作强度,提高了产量以及工作的安全性。采煤过程中所用的设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架等。具体的工艺流程为:先由采煤机在工作面的两端开切口,再在工作面上进行煤块切割工作,最后由刮板运输机进行推溜。在此过程中,必须有液压支架呈弧形的布置在周围,以保障采煤过程的安全[3]。此项采煤工艺的缺点是:滚筒采煤机的的机身较小,功率也比较低,难以在降低机身高度的前提下有效的提高装机功率。
2.刨煤机开采
在运用刨煤机进行开采的过程中,首先用刨链牵引刨头沿着工作面往返进行刨煤作业,煤刨在可弯曲刮板输送机的中部槽上的导轨上运行。刨煤机的结构很简单,也有效的实现了落煤、装煤、运煤的机械化。且操作过程简便,能够实现无人工作面回采,在巷道中实现遥控采煤,减少工人的工作量和工作强度。
3.螺旋钻机开采
首先将螺旋钻机布置在工作面运输巷中,使用其向煤层打钻,用钻头割煤,再用螺旋杆掏煤,掏出的煤可直接落到工作面的运输巷的刮板运输机上,再经其直接将煤运出[4]。这种采煤技术对围岩不稳定的薄和极薄煤层来说,非常有效。但是对于底板坚硬的煤层,这种方法就会受到一定的限制。
二、促进薄煤层开采的有效保障
(一)引入先进设备
经过实践研究,传统的采煤工艺已经无法满足现在对采煤环境、采煤效率、采煤安全的要求了,更加难以满足薄煤层采煤技术的需要。因此,需要积极的引进先进的采煤设备,对现有的采煤机械进行加强和改善,从而更好的适应薄煤层采煤中所面临的地质环境以及水文环境。此外,采煤机械的设备的利用也需要根据采煤场地的具体情况,来合理的安排煤矿机械设备的资源配置。并在采煤过程中配置专业的采煤技术人员,从而确保采煤设备的合理使用以及提高机械化采煤的安全性。
(二)优化工作环境
采煤工作的工作环境大多比较艰苦,条件受限制。而薄煤层采煤环境则更为复杂,条件更加艰苦。因此,需要极力的改善工作人员的工作环境,确保工作人员的人身安全,建立切实可行的工作人员的生活健康跟踪制度,以保障工作人员的身心健康。同时,要加强井下劳动安全的管理制度,采用先进的采煤机械设备,建立健全井下的安全追踪检测机制,在工作人员进行工作过程中,及时的发现员工工作中的安全问题,并采取有效的解决措施进行处理,从而保障薄层采煤的工作环境的安全。
(三)加强技术引进
在采煤工作中积极的引进国外先进的采煤技术,并与国外的采煤行业进行技术交流,同时有效加强我国的技术研发工作。对我国煤矿开采环境以及我国煤矿的结构特点进行深入研究,研发出适合我国的煤矿开采技术。此外,还应建立完善的人才培养机制。如在各大高校设立相应的专业课程,培养出优秀的高素质人才,为我国的煤矿开采工作提供技术保障,
结语
综上所述,我国是以煤矿为主要能源的国家,煤矿行业发展的好坏直接关系到我国的经济发展状况。而薄煤层煤矿在我国的煤矿行业开发中还具有很大的开发空间,与中、厚层煤矿相比,报层煤矿具有很大的发展优势。因此,如何提高薄煤层煤矿的开采技术成了我国煤矿开采行业的重点问题,为了更好的解决这一问题,就需要我们充分的考虑到薄层煤矿开采中的难点,提出相应的解决措施,并积极的引进先进的设备和技术,同时重视对专业人才的培养,从各个方面解决薄煤层开采的问题,提高我国煤矿资源的利用率。
参考文献
[1] 乔红兵,吴淼,胡登高.薄煤层开采综合机械化技术现状及发展[J].煤炭科学技术,2006,(2):1-5.
[2] 李永明.水体下急倾斜煤层充填开采覆岩稳定性及合理防水煤柱研究[D].徐州:中国矿业大学,2012.
[3] 张全健.山东省重点煤矿资源开发利用现状分析及资源保护技术研究[D].青岛:山东科技大学,2004.
[4] 王刚,方新秋,谢小平,阮飞雄.薄煤层无人工作面自动化开采技术应用[J].工矿自动化,2013,08:9-13.