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      煤礦開采技術及其工藝探析

      2017-05-16 09:02:47張立朋畢云龍
      山東工業(yè)技術 2017年9期
      關鍵詞:煤礦生產(chǎn)

      張立朋++畢云龍

      摘 要:煤礦開采技術在煤礦生產(chǎn)中是一個極其重要的環(huán)節(jié),拋開煤礦資源本身的質量因素干擾,一個煤礦企業(yè)的生產(chǎn)是否達標,幾乎就是由煤礦開采技術的適應性和先進性決定的,因此作為煤礦企業(yè),需要在煤礦開采技術及其工藝上多下功夫,開發(fā)創(chuàng)新,才能從根本上有所突破,本文也將就煤礦開采技術及其工藝展開討論和分析。

      關鍵詞:煤礦開采技術;工藝運用;煤礦生產(chǎn)

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.060

      從目前的情況來看,我國的煤礦開采技術和方法已經(jīng)逐漸成熟,與之相對應的技術和應用也在逐漸推廣,但是在某些煤礦開采工藝上面還是有所欠缺,所以,我國的煤炭企業(yè)還是需要在煤礦開采技術的工藝上進行深入探索和研究,并增強煤礦開采技術理論及工藝運用的針對性,才能從根本上提升煤礦開采的效率和質量。

      1 煤礦開采技術

      當前我國的煤礦資源豐富,分布廣泛,不同的礦井之間含煤性和煤質差異很大,從而造成了大、中、小型礦井并存等情況出現(xiàn),但是在煤礦開采技術方面還是具有類似的特點的,下面將進行具體闡述:

      1.1 開拓方式多元化

      我國煤礦開拓方式的多元化是由我國煤層的不同賦存條件決定的,而開拓方式的判別標志主要為井簡形式,一般分為主、副兩種,并且常見的井簡形式有立井開拓、斜井開拓、平響開拓和綜合開拓四種,立井開拓在所有井簡形式中生產(chǎn)結構較為簡單,但是生產(chǎn)效率卻較為突出,在表土層較厚、傾角較大,尤其是含有流砂層的井田中表現(xiàn)優(yōu)秀。在中小型的礦井中,因為其表土層較薄,也極少出現(xiàn)流砂層,所以廣泛采用斜井開拓。而平響開拓因為其技術很容易受到例如地形、地貌、地質構造等因素的限制,使得其在各類型礦井中都不能得到推廣,僅僅只在一些特殊情況下才能發(fā)揮其作用。綜合開拓隨著礦井的不斷延伸,在技術改造方面已經(jīng)有了相當成熟的發(fā)展,目前已經(jīng)廣泛應用于各類礦井中。

      1.2 大、中、小型礦井并存

      大、中、小型礦井并存目前是我國煤礦工業(yè)結構中最為突出的特點。在一些國家重點煤礦上,規(guī)模大多為大型或是中型,但同時也存在著數(shù)量極少的特大型礦井,而在地方的礦井上,則多是以中型和小型為主,在這類礦井中其結構相較于大型礦井也更加復雜,既存在受到地質變動和人為破壞較輕的無限煤田,也存在著受到地質破壞和認為破壞較重的有限煤田,其生產(chǎn)能力和大型礦坑相比還有一定差距的,礦井的大小尺寸對這種現(xiàn)象也有著一定影響。另外,因為煤礦開采技術和煤礦企業(yè)所有制等問題,也使得我國礦井的存在形式錯綜復雜。

      1.3 礦井開拓特點各異

      從目前煤礦的賦存條件來看,我國煤礦開采技術需要應對多元化且極為特殊的開采條件,因此開采技術也呈現(xiàn)出多元化的趨勢,我國也是世界上采煤方法種類最多的國家,在我國的礦井中一般采用的采煤方法有:刀柱式采煤法、柱式體系采煤法、掩護支架采煤法和水平分段放頂煤采煤法等,但是與擁有先進煤炭開采技術的國家相比,在深度和廣度上都有著極大的差距。

      2 煤礦開采工藝分析

      采煤工藝的發(fā)展對于煤炭開采的環(huán)節(jié)有著至關重要的影響,隨著理論科學的進一步研究和更多高性能設備的廣泛應用,采煤工藝上即將出現(xiàn)質的飛躍,以下將進行具體分析:

      2.1 壁式體系采煤工藝

      壁式體系采煤工藝是一種可實現(xiàn)長期作業(yè)的工藝形式,其特點有單產(chǎn)高、時效高、采出率高和適用范圍廣等,鑒于我國復雜多樣的礦井形式和煤礦開采條件,很明顯壁式體系采煤工藝可以與我國的各類型礦井具有較為優(yōu)秀的契合度,同時我國大部分礦井的綜采程度普遍都沒有達到一半的程度,這也為壁式體系采煤工藝提供了較好的應用環(huán)境。

      另外,我國緩斜厚煤層儲量也較為豐富,我國的煤礦產(chǎn)量中約有40%的比重都來自于厚煤層的開采,可見其重要程度,但是目前應用于厚煤層的開采技術為放頂煤開采和分層開采,此類開采工藝需要在頂分層設置網(wǎng)及相關裝備,開采作業(yè)則是在中下分層的網(wǎng)下開展,已在中國、前蘇聯(lián)的煤礦工業(yè)中廣泛應用,但是從長遠的角度來看,壁式體系采煤工藝仍具有巨大的價值,必然會在不遠的將來成為煤礦開采的主要形式之一。

      2.2 性能可靠的大功率薄煤層采煤機和刨煤機

      采煤工藝的發(fā)展趨勢在采煤機和刨煤機等采煤大型設備上也有著相當重要的體現(xiàn),采煤機作為煤礦開采的最主要設備之一,其性能的優(yōu)劣直接決定了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率,因此,發(fā)展可靠性高、大功率的薄煤層采煤機和刨煤機勢必會成為煤礦開采工藝的主要發(fā)展走向,采煤設備只有具備極高的功率和穩(wěn)定性才能在情況各異的礦井環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)秀的適配性,然而從我國目前的情況來看,在礦井中總主電機的功率和機面高度之間難以進行有效的調和,從而制約了采煤機和刨煤機的作業(yè)效率和環(huán)境適應性,因此,研制出適用于薄煤層作業(yè)的高穩(wěn)定性大功率采煤機就成為了一個重要的課題,只有這樣才能在硬件設施上達到世界先進水平,而目前我國和外國的在采煤機的設計上仍有較大的差距。

      目前我國已經(jīng)開發(fā)了30多類放頂煤液壓支架架型,并對例如礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、放煤規(guī)律等問題等進行了深入的研究,這對于我國的煤礦開采技術和工藝的完善和發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

      3 總結

      正因為煤層的賦存條件不同,我國煤礦開采技術和工藝都有著極大的差異,多元化的技術和方法目前已在煤礦工業(yè)中應用成熟,生產(chǎn)指標也明顯改善,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的煤礦開采技術相比也會達到世界先進行列,本文就煤礦開采技術及其工藝進行了深入的分析和探討,希望能給相關從業(yè)人員一點啟示。

      參考文獻:

      [1]張福偉.煤礦開采技術分析及工藝運用探索[J].山東煤炭科技,2015(04):7-8.

      [2]凌紅兵.煤礦開采技術的創(chuàng)新與應用[J].山西煤炭,2015(04):

      88-89,92.

      [3]沈曰勇.煤礦開采技術理論及工藝運用的探討[J].科學與信息化,2016(20):49-50.

      作者簡介:張立朋(1976-),男,山東平陰人,工學學士,助理工程師,助理技術員,主要從事煤礦開采工作。

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