采煤技術(shù)及采煤方法的選擇

采煤技術(shù)及采煤方法的選擇田仁武西安設計工程有限責任公司陜西 省榆林市71 9000摘要:我國的煤礦資源豐富，近幾年來(lái)，- 大批煤礦跨入了現代化高產(chǎn)高效煤礦的行列。煤礦安全條件將進(jìn)一步 得到改善，采煤生產(chǎn)技術(shù)必將達到國際先進(jìn)水平。本文對采煤技術(shù)進(jìn)行了論述，提出了采煤方法的選擇原則以及具體措施。關(guān)鍵詞:采煤技術(shù);方法;選擇中圖分類(lèi)號: X752 文獻標識碼: A文 章編號:引言:采煤方法和采煤技術(shù)必須符合安全、經(jīng)濟、煤炭采出率高三大基本原則。綜合考慮各種地質(zhì)因素和技術(shù)經(jīng)濟因素選擇合理的采煤方法和采煤技術(shù),對整個(gè)礦井的生產(chǎn)安全和各項技術(shù)經(jīng)濟指標有著(zhù)深遠的影響。一、我國采礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展狀況中國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。截止2002年底,我國已探明的保有煤炭?jì)α吭?0000億噸以上,煤種齊全,為我國發(fā)展煤炭工業(yè)提供了必要的基礎條件。新中國成立以來(lái),我國煤炭工業(yè)得到了迅速發(fā)展，逐步更新了落后的回采工藝,分別于20世紀60、70年代研制和推行了普通機械化和綜合機械化的采煤設備與工藝,采煤機械化水平有了較大的提高。20世紀80年代，我國采煤機械化進(jìn)入全新的發(fā)展階段,應用推廣了連采技術(shù)及裝備;普通機械化工作面的裝備進(jìn)行了全面的更新?lián)Q代,采用了無(wú)鏈牽引雙滾筒采煤機,雙速、側卸、封底式刮板輸送機以及“I”型長(cháng)鋼梁支護頂板等新設備和新工藝;綜合機械化采煤工作面向大功率、電牽引、程序化發(fā)展,煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平大幅提高。二、選擇采煤方法的原則1.1安全生產(chǎn)安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)首先要考慮和解決的問(wèn)題,只有安全生產(chǎn)才能進(jìn)一步發(fā)展生產(chǎn)。我們要充分利用先進(jìn)的現代化科學(xué)技術(shù)水平和科學(xué)管理水平，選擇合理的采煤技術(shù)和采煤方法，保證井下安全生產(chǎn)，促進(jìn)煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。對于所選擇的采煤方法，應當仔細檢查采煤工藝的各個(gè)二中國煤化工生產(chǎn)fYHCNMHG環(huán)節，所有環(huán)節都必須符合《煤礦安全規程》的各項規定。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，要合理布置巷道，保證巷道維護狀態(tài)良好，滿(mǎn)足采掘接替要求，建立妥善的通風(fēng)、.運輸、行人以及防火、防塵、防瓦斯積聚、防水和處理各種災害事故的系統和措施，創(chuàng )造優(yōu)良的工作環(huán)境。正確確定采煤工藝，仔細檢查采煤工藝的各個(gè)工序以及采煤系統的各生產(chǎn)環(huán)節，務(wù)必防止冒頂、片幫、支架傾倒、機械事故和其他可能危及人身安全和正常生產(chǎn)的各種事故發(fā)生。1.2經(jīng)濟適用.在保證安全生產(chǎn)的條件下，評價(jià)某種采煤方法好壞的又一個(gè)重要依據是經(jīng)濟效果。通常適合于某一具體條件的采煤方法有很多種，但是各種采煤方法的主要經(jīng)濟指標(如產(chǎn)量、效率、材料和動(dòng)力消耗、巷道掘進(jìn)量和維護量等)是不相同的，甚至相差非常大。因此，在選擇采煤方法時(shí)不僅要進(jìn)行技術(shù)分析，還要在經(jīng)濟效益上進(jìn)行比較，最后確定最為合理的方案，- 般應遵循以下五方面的原則:(1)提高采煤工作面產(chǎn)量。只有提高工作面產(chǎn)量，才能真正實(shí)現礦井穩產(chǎn)、高產(chǎn)。提高工作面機械化程度是提高工作面產(chǎn)量的重要途徑,盡可能加大回采進(jìn)度和合理加大:工作面長(cháng)度，加強生產(chǎn)的組織管理。(2)提高勞動(dòng)效率。選擇合理的采煤工藝和勞動(dòng)組織，采用先進(jìn)的技術(shù)裝備，努力實(shí)現機械化，不斷提高職工素質(zhì)，改善經(jīng)營(yíng)管理，從而提高勞動(dòng)效率。(3)減少材料消耗。節約成本，減少采煤工作面的各種材料消耗，特別是要減少坑木、鋼材以及炸藥、雷管等的消耗，為此必須加強管理,注意材料回收復用。(4)保證煤炭質(zhì)量。改進(jìn)采煤工藝和支護設計，使煤炭的含矸率和灰分低，盡.量防止矸石和煤粉混入煤中。(5)降低成本。合理利用各種經(jīng)濟技術(shù)，最大限度的降低成本。提高工作面產(chǎn)量和勞動(dòng)效率，減少材料消耗，保證煤炭質(zhì)量，都是降低煤炭生產(chǎn)成本的重要途徑，正確布置巷道，減少巷道掘進(jìn)和維護工作量，加強生產(chǎn)管理，合理使用勞力也是降低成本的重要手段。1.3煤炭采出率高提高煤炭采出率，減少煤炭損失，是防止煤的自燃、減少井下火災、保持和延長(cháng)采煤工作面和采區的開(kāi)采期限、降低掘進(jìn)率保證正常生產(chǎn)的重要措施。同時(shí)，作為煤礦企業(yè)，盡可能的減少煤炭損失，提高煤炭采H中國煤化工源，TYHCNMHG也是國家對煤礦企業(yè)的一項重要技術(shù)政策。三、開(kāi)采煤礦的方法特點(diǎn)及適用條件1、單一走向長(cháng)壁采煤法采煤工藝目前，我國長(cháng)壁采煤工作面有炮采、普采和綜采三種采煤工藝。1.1炮采.炮采即爆破采煤工藝，其特點(diǎn)是爆破落煤。爆破后人工裝煤，機械化運煤，用單體支柱支護工作空間頂板。我國炮采工藝經(jīng)歷了三個(gè)主要發(fā)展階段:建國初期，推行長(cháng)壁采煤工藝，工作面采用拆移式刮板輸送機運煤，木支柱支護頂板;20世紀60年代中期開(kāi)始,采用能力較大,能整體前移的可彎曲刮板輸送機運煤。用摩擦式金屬支柱和鉸接頂粱支護頂板，使工作面單產(chǎn)和效率有了較大提高;進(jìn)入20世紀80年代,炮采工作面裝備的技術(shù)手段更新速度加快，用防炮崩單體液壓支柱代替了摩擦式金屬支柱。工作空間得到有效控制，而且工作面輸送機裝上鏟煤板和擋煤板，減輕工人的體力勞動(dòng)。爆破采煤的工藝過(guò)程包括打眼、放炮和人工裝煤、刮板輸送機運煤、移輸送機、人工支護和回柱放頂等主要工序。(1)打眼和放炮。落煤要求保證規定的循環(huán)進(jìn)度，工作面平直，不留底煤.和頂煤，以減輕對頂板的破壞，降低炸藥和雷管消耗。因此，要根據煤層的硬度、厚度、節理和裂脫的發(fā)育狀況及頂板條件，確定打眼爆破參數，包括炮眼排列、角度、眼深、裝藥量、--次起爆的炮眼數量以及爆破次序等。(2)裝煤與運煤。炮采工作面大多采用SGW- -40 (或150)型可彎曲刮板輸送機運煤，在摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱及鉸接頂梁所構成的懸壁支架掩護下，輸送機移近煤壁，有利于爆破裝煤與運煤。(3)炮采工作面支護和采空區處理。目前，我國部分炮采工作面仍采用金屬摩擦支柱和單體液壓支柱支護，其布置方式主要有單柱、對柱和密集支柱三種形式。最小控頂距應保留3排支柱，以保證足夠的工作空間;最大控項距一- 般不超過(guò)5排支柱。隨著(zhù)采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來(lái)越大，為了工作面的安全和正常生產(chǎn)，需要及時(shí)對采空區進(jìn)行處理。由于頂板特征、煤層厚度和保護地表的特殊要求等條件不同，采空區有多種處理方法,但最常用的是全部垮落法。1.2普通機械化采煤工藝中國煤化工MHCNMH G普通機械化采煤工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)“ 普采”，其特點(diǎn)是用采煤機械同時(shí)完成落煤和裝煤工序，而運煤、頂板支護和采空區處理與炮采工藝基本相同。普采面使用單滾筒和雙滾筒兩種采煤機工作方式。單滾筒采煤機的滾筒一般位于工作面下端頭，這樣可縮短工作面下缺口的長(cháng)度，使貨量不通過(guò)機體下方，裝煤效果好。雙滾簡(jiǎn)采煤機解決了工作面兩頭做缺口的工作量,有利于工作面技術(shù)管理。采煤機有單向和雙向兩種割煤方式。雙向割煤，往返進(jìn)兩刀。中厚煤層單滾簡(jiǎn)采煤機常采用單向割煤，往返進(jìn)一刀，它適合于采高在1. 5m以下的薄煤層;滾筒直徑接近采高、頂板較穩定，煤層粘頂性不強等條件。1.3綜采綜采即綜合機械化采煤工藝，即破、裝、運、支、處五個(gè)主要生產(chǎn)工序全部實(shí)現機械化，因此，綜采是目前我國最先進(jìn)的采煤工藝。2、傾斜長(cháng)壁采煤法傾斜長(cháng)壁采煤法與走向長(cháng)壁采煤法相比，主要是采煤工作面及兩巷的布置不同，并取消了采區上(下)山的巷道，傾斜長(cháng)壁采煤法，在一定的地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)條件下，技術(shù)效益比較顯著(zhù)。(1)礦壓顯現及支護特點(diǎn)。對于仰斜工作面，由于傾角的影響，頂板將產(chǎn)生向采空區方向的分力,在此分力作用下，頂板的懸臂巖層將向采空區方向移動(dòng)，使頂板巖層產(chǎn)生拉力作用。(2)采煤工藝特點(diǎn)。仰斜開(kāi)采時(shí)，水可以自動(dòng)流向采空區，工作面無(wú)積水，勞動(dòng)條件好，當煤層傾角<10°左右時(shí)，采煤機及輸送機工作穩定性尚好，如傾角較大則截煤效果達不到理想狀態(tài)。(3)適用條件。按目前的設備條件，傾斜長(cháng)壁采煤法主要適用傾角在12°左右。目前礦井應用較少，對于傾斜和斜交斷層較多的區域，能大致劃分成較為規則分帶的情況下，也可采用傾斜長(cháng)壁采煤法或偽斜長(cháng)壁采煤法。3、放頂煤采煤法.放頂煤采煤法的實(shí)質(zhì)就是在厚煤層中,沿煤層底部布置一采高 2~3m的長(cháng)壁工作面，用常規方法進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用輔以人工松動(dòng)方法，使支架上方頂煤破碎后由支架后方放出。放頂煤有許多的優(yōu)點(diǎn):比如降低成本，提高效率等，它主要適用于煤層厚度在6m 以上，頂煤厚度過(guò)中國煤化工項煤YHCNMHG破碎主要依靠頂板巖層的壓力，其次是反復支撐作用。因此，煤的堅固性系數一般應小于3，且適用于傾角不太大的煤層。缺點(diǎn)是資源回收率低。四、開(kāi)采方法的選擇采煤方法的選擇要減少資源浪費，減輕工人的體力勞動(dòng)，加強環(huán)保。煤層比較理想、地質(zhì)條件比較好的煤田，應大力提倡綜采。對于煤層比較理想，頂板破碎的情況，可采用放頂煤開(kāi)采技術(shù)。對于煤層塊段儲量不大，地質(zhì)條件復雜，工作面搬家次數較多的工作面，易采用普通機械化采煤方法。對邊角煤層塊段,地質(zhì)構造區域內的煤柱，在保證安全、回收資源的前提下，只能采用炮采方式。結束語(yǔ):采用工藝的適用性和先進(jìn)性有利于煤礦企業(yè)提高生產(chǎn)指標，合理選擇采煤方法，并使之不斷完善和發(fā)展，對提高礦井生產(chǎn)水平和創(chuàng )造良好的經(jīng)濟效益有重要意義。參考文獻:[1]齊俊德.采煤方法的合理選擇及實(shí)踐[J].礦冶.2007.[2]汪理全.楊真.長(cháng)壁綜合機械化采煤方法的發(fā)展趨勢[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2005.中國煤化工YHCNMH G