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[摘 要]随着科技的发展,国内采煤技术也有很大的提高,走上了煤矿开采的集约化、高效化发展道路。在采煤工艺不断发展的同时,又對煤矿企业的员工素质和管理水平提出来较高要求,需要在各项条件成熟后再使用如大倾角综采等一些难度相对较大的采煤工艺技术。为了不断促进采煤工艺发展,应该要加强职工培训,使他们掌握采煤工艺的规律及过程。
[关键词]矿井;采煤工艺;综采技术
中图分类号:TU74.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0107-01
1.长壁综采技术的发展
采煤方法种类很多,目前世界主要产煤国家使用的采煤方法,总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法,无论从采煤系统,还是回采工艺都有很大的区别[1]。我国多采用长壁式综采工艺开采煤层,既在我国煤矿生产中占主导地位,又是我国的采煤工艺发展的新方向[2,3]。随着煤层厚度及倾角的不同,开采技术和采煤方法会有所区别,对于薄及中厚煤层,一般都是按煤层全厚一次采出,即正层开采,对于厚煤层,可把它分为若干中等厚度(2~3)m[4]。
1.1 缓倾斜薄煤层的综采工艺
针对缓倾斜薄煤层,我国当前的机械化程度低,这使得体积小、功率大、可靠性高的薄煤层采煤机成为了今后煤矿企业发展的重要方向;由于采煤机的高度与其主电机功率之间存在难以克服的矛盾,为了克服这一矛盾,今后研制出的采煤机还应具有以下特点:机身矮短、高于100~200kw的大功率、简单、可靠、便于维修;同时要注意保持机采工作面的输送机道、割煤道和和人行道的控顶距,我国采用的是矮机身、可弯曲、双边链和轻型的刮板输送机[3]。我国所使用的输送机的设计长度(150~200m)与国外(250m以上)的设计长度还有一定差距,所以在改进薄煤层采煤机的同时,也需要改进运输设备[5,6]。
1.2 缓倾斜中厚煤层的综采工艺
目前,美国在缓倾斜中厚煤层方面的综采工艺水平是最高的,我国的高效高产的综采工作面的长度平均为15~200m,而美国的已经超过了230m,我国采掘工作面年均连续推进长度仅为800~1000m,是美国的三分之一[1,3]。在缓倾斜中厚煤层掘进中,美国使用的是高强度、大功率和可靠性高的配套设备,不仅采用了牵引速度快、电牵引和截深较大的高性能、大功率采煤机,甚至还采用了智能化的采煤机;工作面刮板输送机的发展方向是大运量、高强度、重型化和高寿命;采用了电液控系统来控制工作面的高工作阻力液压支架快速跟机移动。美国所采用的综采工艺设备实现了机电一体化,这些设备的发展方向是高可靠性、重型化、智能化和大功率化[4]。
为了发展缓倾斜中厚煤层的长壁综采工艺,我国结合自身情况引进了日产达到万吨的全套综采设备,随后成功研制并大范围应用了高产高效综采设备[6]。该配套设备中,采用了手动操纵快速移架系统、液压双调速采煤机、双速电机式刮板输送机(长度达250m),以电牵引替代液压来牵引采煤机[4]。
1.3 缓倾斜厚及特厚煤层的综采工艺
国内外已经把放顶煤综采工艺广泛应用到缓倾斜厚及特厚煤层的开采中,该工艺适用于厚度超过4m的煤层开采[1]。我国于上世纪80年代引进了该项技术和配套设备,结合我国实际情况进行了改进;到90年代,已经有了很大程度的发展;目前,我国近三分之一综采队适用的是放顶煤综采工艺,总产量已经接近5000万吨。兖州、阳泉等现代化矿区以放顶煤综采工艺为主,特别是兖州煤矿在应用了该项工艺后创下了年产400万吨的高记录,而且由此带来的直接经济效益非常明显,这也代表了采煤工艺发展的方向[3]。
我国对放顶煤综采工艺涉及到的顶煤破碎规律、机理和放出过程都做大量的实验和理论研究,取得了一些国际领先的研究成果,也带动了顶煤综采工艺水平的发展[2]。由于我国有大量的厚煤层,适当的采用顶煤综采工艺复合我国的工艺发展方向和国情,今后需要解决的是放顶煤综采工艺中煤炭容易自燃、采出率低、易积聚瓦斯等重要问题,力求该综采工艺的适用范围。
1.3 长壁综采技术发展的关键
长壁综采技术发展的关键就是要通过对采煤工艺进行改造来实行采掘的机械化[4]。与世界采煤先进国家相比,我国的总裁水平较低,今后要不断巩固现有综采成果、逐步改进技术及配套装备、努力提高管理及操作水平;提高设备的开机率、利用率和可靠性能;同时,为了扩大综采的使用范围,应该抓紧研制出适用于大采高煤层和大倾角等困难煤层的装备与综采工艺[6]。现今,我国的基本国情比较特殊、煤层的赋存条件复杂、多样,根据我国的经济条件、内层的开采条件和地质条件,适时的发展适合我国矿井开采的机械化采煤工艺,已经成为了提高煤矿经济效益和发展采煤技术的主要方向。其中,高档普采工艺就是适合我国实际情况的一种机械化采煤装备,该装备具有以下特点:①投资少,价格低,产量高;②生产安全、高效;③实现液压化的工作面支护[5]。这一先进采煤工艺广泛适用于我国煤矿开采,适宜于各种地质条件,易于搬迁和操作,应在发展我国中小矿井机械化过程中推广使用。
2. 综采工艺发展的设备保障
矿井采掘过程中,综采工作面要想达到高效高产,必须要有所在矿山的实际地质条件作为基础保障,而今综采工艺的设备保障显得尤为重要[1]。建设高效高产的矿井,需要做到的是采掘机械化、装备大型化、生产集中化、质量标准化和设备配套化等。例如在较厚煤层开采时,需要用到稳定性高和功率大的支架;使用可靠性高的检测仪检测顶板及支架的状态;安全且全面的监测工作面的采煤机、输送机和刮板输送机的运行状态,以便更好的检查设备的完好情况及提高其运行速度;诊断、检测设备的液压信息、润滑系统和传动系统的健康状况,从而全面提高开机效率[4]。
3.结语
采煤方法中最活跃、积极的因素就是采煤工艺,采煤工艺的改进既要以现有的地质条件和提高工作人员的素质为基础,又要以对现有回采设备的改进为保障[3]。在改进现有的综采设备基础上,努力研制适用于困难条件、特殊条件的高效高产配套综采设备,不断扩大其应用范围。例如应该在缓倾斜薄层和中厚煤层的开采中推广使用无煤柱护巷技术;又如在急倾斜的煤层开采中要改进支架的结构,实现机械采掘工艺,并使该工艺朝向高稳定性、防滑、防倒和液压化的方向发展。巷道旁新填充材料和支护新技术的不断发展,不仅为Z型和往复型开采技术的应用提供技术基础,也扩大了沿空留巷的应用范围[5]。在改进原有设备和研发新设备的同时,要加强职工的培训,提高他们的业务水平和基本素养、管理水平和操作水平,采煤工艺的发展势必会引起回采巷道的改进,而巷道布置改进后又能从很大程度上发挥设备的最大潜能[1,2]。形成的这种循环机制实际上是采煤工艺技术不断优化、完善和发展的过程。
参考文献
[1] 李如明,侯红春.大倾角硬顶软煤软底走向长壁一次采全高综采技术的研究和应用[A]. 中国煤炭机械工业协会.第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C].中国煤炭机械工业协会:,2012:3.
[2] 万登伟.大倾角煤层综采工作面开采技术问题与措施[J].科技致富向导,2012,06:294+347.
[3] 吴敬东.垞城煤矿综采工作面大倾角俯采技术[J].煤炭科技,2013,01:81-82.
[4] 黄晓伟.大倾角综采技术探讨[J].科技风,2011,01:115.
[5] 王文明.大倾角厚煤层综采技术发展现状分析与探讨[J].科技风,2011,22:7+9.
[6] 王洪斌.浅谈大倾角综采工作面设备防倒防滑的技术实践[J].山东煤炭科技,2013,01:44-45.
作者简介
王建峰(1979.10---),男,河南唐河县人,助理工程师,毕业于河南理工大学,现从事煤矿生产技术管理工作。
[关键词]矿井;采煤工艺;综采技术
中图分类号:TU74.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0107-01
1.长壁综采技术的发展
采煤方法种类很多,目前世界主要产煤国家使用的采煤方法,总的划分为壁式和柱式两大类。这两种不同类型的采煤方法,无论从采煤系统,还是回采工艺都有很大的区别[1]。我国多采用长壁式综采工艺开采煤层,既在我国煤矿生产中占主导地位,又是我国的采煤工艺发展的新方向[2,3]。随着煤层厚度及倾角的不同,开采技术和采煤方法会有所区别,对于薄及中厚煤层,一般都是按煤层全厚一次采出,即正层开采,对于厚煤层,可把它分为若干中等厚度(2~3)m[4]。
1.1 缓倾斜薄煤层的综采工艺
针对缓倾斜薄煤层,我国当前的机械化程度低,这使得体积小、功率大、可靠性高的薄煤层采煤机成为了今后煤矿企业发展的重要方向;由于采煤机的高度与其主电机功率之间存在难以克服的矛盾,为了克服这一矛盾,今后研制出的采煤机还应具有以下特点:机身矮短、高于100~200kw的大功率、简单、可靠、便于维修;同时要注意保持机采工作面的输送机道、割煤道和和人行道的控顶距,我国采用的是矮机身、可弯曲、双边链和轻型的刮板输送机[3]。我国所使用的输送机的设计长度(150~200m)与国外(250m以上)的设计长度还有一定差距,所以在改进薄煤层采煤机的同时,也需要改进运输设备[5,6]。
1.2 缓倾斜中厚煤层的综采工艺
目前,美国在缓倾斜中厚煤层方面的综采工艺水平是最高的,我国的高效高产的综采工作面的长度平均为15~200m,而美国的已经超过了230m,我国采掘工作面年均连续推进长度仅为800~1000m,是美国的三分之一[1,3]。在缓倾斜中厚煤层掘进中,美国使用的是高强度、大功率和可靠性高的配套设备,不仅采用了牵引速度快、电牵引和截深较大的高性能、大功率采煤机,甚至还采用了智能化的采煤机;工作面刮板输送机的发展方向是大运量、高强度、重型化和高寿命;采用了电液控系统来控制工作面的高工作阻力液压支架快速跟机移动。美国所采用的综采工艺设备实现了机电一体化,这些设备的发展方向是高可靠性、重型化、智能化和大功率化[4]。
为了发展缓倾斜中厚煤层的长壁综采工艺,我国结合自身情况引进了日产达到万吨的全套综采设备,随后成功研制并大范围应用了高产高效综采设备[6]。该配套设备中,采用了手动操纵快速移架系统、液压双调速采煤机、双速电机式刮板输送机(长度达250m),以电牵引替代液压来牵引采煤机[4]。
1.3 缓倾斜厚及特厚煤层的综采工艺
国内外已经把放顶煤综采工艺广泛应用到缓倾斜厚及特厚煤层的开采中,该工艺适用于厚度超过4m的煤层开采[1]。我国于上世纪80年代引进了该项技术和配套设备,结合我国实际情况进行了改进;到90年代,已经有了很大程度的发展;目前,我国近三分之一综采队适用的是放顶煤综采工艺,总产量已经接近5000万吨。兖州、阳泉等现代化矿区以放顶煤综采工艺为主,特别是兖州煤矿在应用了该项工艺后创下了年产400万吨的高记录,而且由此带来的直接经济效益非常明显,这也代表了采煤工艺发展的方向[3]。
我国对放顶煤综采工艺涉及到的顶煤破碎规律、机理和放出过程都做大量的实验和理论研究,取得了一些国际领先的研究成果,也带动了顶煤综采工艺水平的发展[2]。由于我国有大量的厚煤层,适当的采用顶煤综采工艺复合我国的工艺发展方向和国情,今后需要解决的是放顶煤综采工艺中煤炭容易自燃、采出率低、易积聚瓦斯等重要问题,力求该综采工艺的适用范围。
1.3 长壁综采技术发展的关键
长壁综采技术发展的关键就是要通过对采煤工艺进行改造来实行采掘的机械化[4]。与世界采煤先进国家相比,我国的总裁水平较低,今后要不断巩固现有综采成果、逐步改进技术及配套装备、努力提高管理及操作水平;提高设备的开机率、利用率和可靠性能;同时,为了扩大综采的使用范围,应该抓紧研制出适用于大采高煤层和大倾角等困难煤层的装备与综采工艺[6]。现今,我国的基本国情比较特殊、煤层的赋存条件复杂、多样,根据我国的经济条件、内层的开采条件和地质条件,适时的发展适合我国矿井开采的机械化采煤工艺,已经成为了提高煤矿经济效益和发展采煤技术的主要方向。其中,高档普采工艺就是适合我国实际情况的一种机械化采煤装备,该装备具有以下特点:①投资少,价格低,产量高;②生产安全、高效;③实现液压化的工作面支护[5]。这一先进采煤工艺广泛适用于我国煤矿开采,适宜于各种地质条件,易于搬迁和操作,应在发展我国中小矿井机械化过程中推广使用。
2. 综采工艺发展的设备保障
矿井采掘过程中,综采工作面要想达到高效高产,必须要有所在矿山的实际地质条件作为基础保障,而今综采工艺的设备保障显得尤为重要[1]。建设高效高产的矿井,需要做到的是采掘机械化、装备大型化、生产集中化、质量标准化和设备配套化等。例如在较厚煤层开采时,需要用到稳定性高和功率大的支架;使用可靠性高的检测仪检测顶板及支架的状态;安全且全面的监测工作面的采煤机、输送机和刮板输送机的运行状态,以便更好的检查设备的完好情况及提高其运行速度;诊断、检测设备的液压信息、润滑系统和传动系统的健康状况,从而全面提高开机效率[4]。
3.结语
采煤方法中最活跃、积极的因素就是采煤工艺,采煤工艺的改进既要以现有的地质条件和提高工作人员的素质为基础,又要以对现有回采设备的改进为保障[3]。在改进现有的综采设备基础上,努力研制适用于困难条件、特殊条件的高效高产配套综采设备,不断扩大其应用范围。例如应该在缓倾斜薄层和中厚煤层的开采中推广使用无煤柱护巷技术;又如在急倾斜的煤层开采中要改进支架的结构,实现机械采掘工艺,并使该工艺朝向高稳定性、防滑、防倒和液压化的方向发展。巷道旁新填充材料和支护新技术的不断发展,不仅为Z型和往复型开采技术的应用提供技术基础,也扩大了沿空留巷的应用范围[5]。在改进原有设备和研发新设备的同时,要加强职工的培训,提高他们的业务水平和基本素养、管理水平和操作水平,采煤工艺的发展势必会引起回采巷道的改进,而巷道布置改进后又能从很大程度上发挥设备的最大潜能[1,2]。形成的这种循环机制实际上是采煤工艺技术不断优化、完善和发展的过程。
参考文献
[1] 李如明,侯红春.大倾角硬顶软煤软底走向长壁一次采全高综采技术的研究和应用[A]. 中国煤炭机械工业协会.第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C].中国煤炭机械工业协会:,2012:3.
[2] 万登伟.大倾角煤层综采工作面开采技术问题与措施[J].科技致富向导,2012,06:294+347.
[3] 吴敬东.垞城煤矿综采工作面大倾角俯采技术[J].煤炭科技,2013,01:81-82.
[4] 黄晓伟.大倾角综采技术探讨[J].科技风,2011,01:115.
[5] 王文明.大倾角厚煤层综采技术发展现状分析与探讨[J].科技风,2011,22:7+9.
[6] 王洪斌.浅谈大倾角综采工作面设备防倒防滑的技术实践[J].山东煤炭科技,2013,01:44-45.
作者简介
王建峰(1979.10---),男,河南唐河县人,助理工程师,毕业于河南理工大学,现从事煤矿生产技术管理工作。