溫千峰
(山西焦煤集團(tuán)西山煤電官地礦,山西 太原 030022)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國的采煤技藝也得到了不斷的發(fā)展。雖然我國的煤礦種類齊全、數(shù)量豐富,但是作為不可再生的資源,煤礦是十分珍貴的。井下采煤是我國采煤工業(yè)的主要方式,所以如何選擇合理的采煤技術(shù),對(duì)于礦井的安全,對(duì)于資源的合理的利用和可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)而對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是十分重要的。井下煤礦采煤各種技術(shù)各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在具體的選擇時(shí),要根據(jù)具體的煤質(zhì)情況和地質(zhì),在安全開采的大前提下,選擇合理的采煤技術(shù)。
單一走向長壁采煤法采煤工藝有三種,分別是炮采、普采和綜采
(1)炮采,即爆破采煤工藝。炮采的主要特點(diǎn)就是爆破落煤,也就是爆破后,人工化裝煤,而運(yùn)煤則是機(jī)械化,工作空間的頂板采用單體支柱來支護(hù)。爆破采煤主要的過程有打眼、放炮和人工裝煤以及刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,移輸送機(jī)、人工支護(hù)等。
(2)普采,即普通機(jī)械化采煤技術(shù)。普采的主要特點(diǎn)是在采煤的過程中,落煤和裝煤兩道工序是由采煤的機(jī)械同時(shí)進(jìn)行完成的。其他的工藝過程則和炮采相同。普采運(yùn)用的采煤機(jī)主要有雙滾筒和單滾筒兩種,采煤機(jī)工作時(shí),也有雙向和單向這兩種切割媒塊的方法。
(3)綜采,即綜合性機(jī)械化采煤技術(shù)。綜采的主要特點(diǎn)是在礦井下采煤的時(shí)候,全部的過程都是機(jī)械來完成,并且具有系統(tǒng)性、連續(xù)性的作業(yè)特點(diǎn)。值得一提的是,支護(hù)設(shè)備是液壓的支架,利用高壓液體的原理,使整個(gè)支護(hù)自動(dòng)化,簡單快捷,并且成本低。
與單一走向長壁采煤法相比,傾斜長壁采煤法的不同之處在于,采煤工作的層面和巷道的布置不一樣,沒有采煤區(qū)上下的巷道。傾斜長壁采煤法要在一定的地質(zhì)技術(shù)條件下才會(huì)有比較明顯的效益。
其本質(zhì)就是,在厚厚的煤層中,在底部放置2m-3m高的、長壁的工作面,以人工的方法為輔助,利用礦山本身的壓力,粉碎煤塊,然后運(yùn)出。
我國雖然是個(gè)采煤大國,但并不是一個(gè)采煤的強(qiáng)國。比目前世界上先進(jìn)的采煤技術(shù)相比,我國的采煤技術(shù)水平明顯偏低,裝備技術(shù),機(jī)械制造等仍然落后。機(jī)械的一體化,智能化及自動(dòng)化的技術(shù)與國外的同行業(yè)相比,存在著一定的差距。
整個(gè)井下采煤系統(tǒng)是由一個(gè)個(gè)子系統(tǒng)組成的。例如采煤機(jī)械化系統(tǒng)等。但是由于我國目前的國情,采煤的機(jī)械化程度非常的低,大多采用人工,而且機(jī)械的功率及生產(chǎn)力都較小,難以形成一個(gè)個(gè)高效的子系統(tǒng),整個(gè)采煤的系統(tǒng)程度也非常的低。
國內(nèi)的技術(shù)裝備不能充分的滿足井下采煤技術(shù)的需要的問題,可以通過引進(jìn)國外先進(jìn)的設(shè)備來解決。但是在實(shí)際的操作中,由于政治、體制、人員等條件的限制,在引進(jìn)國外的先進(jìn)的設(shè)備方面并不足夠。
每年,我國的煤礦都會(huì)出現(xiàn)一些比較重大的安全事故,煤礦的安全技術(shù)問題的解決已經(jīng)迫在眉睫。其主要的原因,就是在“一通三防”即礦井深部地壓、防治水、沖擊地壓及高溫害等方面的課題攻關(guān)仍未實(shí)現(xiàn),嚴(yán)重影響闃煤礦地區(qū)的生產(chǎn)安全。
安全生產(chǎn)是井下采煤第一準(zhǔn)則,只有安全的生產(chǎn),才能避免極大的人員、財(cái)產(chǎn)損失,保證采煤活動(dòng)的順利進(jìn)行。在采煤的過程中,我們要充分的利用現(xiàn)代化的、科學(xué)的采煤技術(shù),保證井下采煤作業(yè)的順利進(jìn)行。選擇的井下采煤技術(shù),要仔細(xì)的檢查各個(gè)環(huán)節(jié),要符合《煤礦安全規(guī)程》的各種規(guī)定,保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)處在一個(gè)良好的水平,建立妥善的應(yīng)急安全。
在安全生產(chǎn)的大環(huán)境下,判斷選擇井下采煤技術(shù)的好壞,一個(gè)重要的指標(biāo),便是經(jīng)濟(jì)效益。一般來說,符合安全生產(chǎn)或者是某一個(gè)具體主目標(biāo)的井下采煤技術(shù)有很多種,但是每種井下采煤技術(shù)最后的成果,即各種經(jīng)濟(jì)指標(biāo),例如產(chǎn)量、能耗、勞動(dòng)效率、煤炭質(zhì)量、成本等都是不一樣的,有個(gè)別甚至存在著非常大的差距。所以在選擇的時(shí)候,在分析技術(shù)因素后,還要對(duì)不同技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行核算對(duì)比,才能確定最終采用的井下采煤技術(shù)。
我國的煤礦資源雖然豐富,但是煤的生成是需要非常長的時(shí)間,所以再豐富的煤儲(chǔ)量都會(huì)有用完的一天。所以煤炭資源非常的珍貴。在井下采煤過程中,會(huì)發(fā)生種種煤炭損失的現(xiàn)象,比如煤的自燃、井下火災(zāi)、礦井塌陷等情況,都會(huì)造成煤的損失。所以,選擇的井下采煤的技術(shù),要極大的避免上述的情況,減少煤炭的損失,提高煤的采出率,充分利用煤炭資源。
(1)爆破采煤技術(shù)適用的情況
雖然炮采的生產(chǎn)量和工作效率比較低,但是由于炮采所用的裝備技術(shù)要求低,成本低,以及易于管理生產(chǎn)的特點(diǎn),非常適用于地質(zhì)情況比較復(fù)雜的地方。所以我國的政策規(guī)定,如果煤層的條件不適用于機(jī)采,那么就可以用炮采的技術(shù)。
(2)普通機(jī)械化井下采煤技術(shù)適用的情況
地質(zhì)構(gòu)造比較好的煤層面,機(jī)械的推進(jìn)距離短,并且形狀極其的不規(guī)則,如果面積較小,便可以采用普采的技術(shù),相比于炮采來說,它的產(chǎn)量及工作的效率都要高些,并且它的設(shè)備價(jià)格和炮采相差不大,整體經(jīng)濟(jì)效益要高于炮采。
(3)綜合性機(jī)械化采煤技術(shù)的適用情況
如果地質(zhì)的煤層條件很好,可操作性強(qiáng),便可以采用綜采的技術(shù)。雖然與炮采及普采比較來說,綜采的設(shè)備與技術(shù)價(jià)格要高些,但是綜采的生產(chǎn)量與勞動(dòng)的效率、強(qiáng)度都比較高。而且由于綜采使用的是全機(jī)械化、自動(dòng)化的管理操作水平,綜采的安全性也比較高。在地質(zhì)煤層條件比較好的地方,采用綜采的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯高于普采和炮采。
如果煤層的傾角在12°左右,則比較適用于傾斜長壁采煤技術(shù)。因?yàn)閮A斜的工作面,在傾角的影響下,會(huì)產(chǎn)生朝向空區(qū)的分力,煤層會(huì)向空區(qū)的方向運(yùn)動(dòng)。所以這種條件下,如果采用一般的采煤的方法,效果并不經(jīng)濟(jì)。所以如果煤層有一個(gè)12°左右的傾角,則比較適合于特定的傾斜長壁采煤技術(shù),它可以有效的避免或減少采煤時(shí)對(duì)空區(qū)方向的作用力,使整個(gè)系統(tǒng)更加的經(jīng)濟(jì)。
如果煤層的厚度達(dá)到六米或者六米以上,一般的井下采煤技術(shù)在采煤的時(shí)候,可能會(huì)因?yàn)轫斆旱暮穸冗^小而出現(xiàn)頂煤破碎的現(xiàn)象。所以如果煤層的傾角不是很大,且煤的堅(jiān)固性系數(shù)小于3,那么就可以采用放頂煤采煤技術(shù)。雖然這種方法的資源回收率低,但是它的成本低,效率高。
綜上所述,井下采煤技術(shù)的選擇,要本著減少浪費(fèi),加強(qiáng)安全環(huán)保、減輕人工作業(yè)及強(qiáng)度的思想觀念。對(duì)于地質(zhì)堅(jiān)硬內(nèi)的煤柱或煤塊,只能采用炮采的方式;對(duì)于煤層儲(chǔ)量不大,要經(jīng)常移動(dòng)的地區(qū),要采用普采的方式;如果煤層條件比較好,地質(zhì)條件也好的地區(qū),應(yīng)該采用綜采的方式。對(duì)于一些特殊的地質(zhì),還可以適當(dāng)采用特殊的技術(shù),如傾斜長壁采煤技術(shù)或著是放頂煤采煤技術(shù)等??偠灾?,各種井下采煤技術(shù)各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在實(shí)際的選擇中,要根據(jù)地質(zhì)的具體情況,采用相應(yīng)的技術(shù),才能達(dá)到最理想的經(jīng)濟(jì)效益。
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