摘 要:我國(guó)的煤炭資源十分豐富,其中厚煤層開(kāi)采在煤炭開(kāi)采工作中占據(jù)有重要地位。對(duì)于厚煤層的高效開(kāi)采,能夠有效提升煤礦產(chǎn)量。因此,我國(guó)對(duì)于大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用也十分廣泛,當(dāng)前的大采高綜采技術(shù)水平不斷提升,并成為開(kāi)采厚煤層的主要技術(shù)之一。本文通過(guò)對(duì)大采高綜采技術(shù)進(jìn)行分析,以期更好地滿足厚煤層開(kāi)采要求。
關(guān)鍵詞:大采高;綜采;技術(shù)應(yīng)用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.068
0 引言
在我國(guó)豐厚的煤炭資源中,有一半以上的煤層都屬于厚煤層,因此開(kāi)采起來(lái)較為復(fù)雜,再加上我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)整體水平較低,使得厚煤層開(kāi)采受到了影響。但隨著社會(huì)的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)于煤炭資源的需求不斷增加,為了滿足市場(chǎng)要求,各個(gè)煤礦企業(yè)都在努力提升自身的機(jī)械化水平。作為開(kāi)采厚煤層的主要應(yīng)用技術(shù),充分了解大采高綜采的基本特征,并分析其在開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)用具有重要意義。
1 大采高綜采技術(shù)概述
在我國(guó)的煤炭資源開(kāi)采過(guò)程中,針對(duì)厚煤層的開(kāi)采方式主要分為三種,一種是分層綜采方式,一種是綜放開(kāi)采方式,一種是大采高綜采方式。分層綜采方式在開(kāi)采過(guò)程中的工序較為復(fù)雜,而且投入較多,但產(chǎn)量不高。綜放開(kāi)采方式,在能源消耗上較少,生產(chǎn)所需的成本較低,而且此種方式在開(kāi)采過(guò)程中的適應(yīng)性較強(qiáng),單位面積產(chǎn)量較大,在厚煤層開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛[1]。大采高綜采方式是當(dāng)前我國(guó)綜采方式不斷變化而衍生出來(lái)的一種開(kāi)采技術(shù),此種技術(shù)能夠促使煤礦企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。
大采高綜采技術(shù)主要是指針對(duì)煤層高度大于3.5米的綜采方式,與其他開(kāi)采方式相比,大采高綜采技術(shù)具高產(chǎn)高效的特點(diǎn),此種開(kāi)采方式所需要完成的工作量較小,因此生產(chǎn)成本較低,而且大采高綜采方式的應(yīng)用有很高的采出率,綜采過(guò)程中所產(chǎn)生的煤塵較少。大采高綜采方式的支護(hù)強(qiáng)度比較高,支架與圍巖的主要受力形式是靜載方式。大采高綜采方式對(duì)于巖層的破壞程度較低,開(kāi)采優(yōu)勢(shì)明顯,但是,大采高綜采會(huì)在煤壁過(guò)程中出現(xiàn)片幫問(wèn)題,由此不利于控制支架圍巖,這是其在開(kāi)采過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的一個(gè)缺點(diǎn)。
2 大采高綜采技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題
(1)上覆運(yùn)動(dòng)較差。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)礦壓的根本原因在于上覆巖層的運(yùn)動(dòng),為了避免礦壓的發(fā)生,應(yīng)當(dāng)在破斷覆巖后,對(duì)其所產(chǎn)生的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦區(qū)礦壓的有效控制[2]。但就我國(guó)當(dāng)前應(yīng)用大采高綜采技術(shù)的情況來(lái)看,其還缺乏適用性,工作人員難以對(duì)覆巖運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,由此導(dǎo)致大采高綜采作業(yè)的開(kāi)展存在一定問(wèn)題。
(2)存在嚴(yán)重的煤壁片幫問(wèn)題。在大采高綜采作業(yè)的過(guò)程中,煤壁片幫是其中存在的一個(gè)主要問(wèn)題,對(duì)于大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用,會(huì)存在支架圍巖關(guān)系,而且較為復(fù)雜,如果處理不善,則會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。為保障大采高綜采技術(shù)應(yīng)用中的安全性,就需要對(duì)煤壁片幫問(wèn)題進(jìn)行分析和控制,但就當(dāng)前來(lái)看,由于導(dǎo)致片幫問(wèn)題的因素有很多,使得對(duì)于此類問(wèn)題的解決較為困難。
(3)圍巖穩(wěn)定性控制不佳。在進(jìn)行大采高綜采作業(yè)的過(guò)程中,如果能夠?qū)ぷ髅鎳鷰r的穩(wěn)定性進(jìn)行有效控制,便能夠大大的提升工作效能,而且圍巖穩(wěn)定性的控制也能夠?qū)τ谔嵘旱V開(kāi)采作業(yè)效率產(chǎn)生積極影響,但是就我國(guó)當(dāng)前的掘進(jìn)技術(shù)與支護(hù)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,還存在一定缺陷,由此導(dǎo)致采高高度難以與采面平巷保持一致,這就給工作面端部底煤的留設(shè)造成了影響。
3 大采高綜采技術(shù)應(yīng)用改進(jìn)措施
(1)加強(qiáng)覆巖運(yùn)動(dòng)研究。為了確保大采高綜采技術(shù)的合理應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于開(kāi)采區(qū)覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究,從而發(fā)現(xiàn)其中存在的內(nèi)部規(guī)律,同時(shí)還要積極的開(kāi)展對(duì)于礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的分析,并根據(jù)開(kāi)采方式及開(kāi)采高度對(duì)頂板破碎規(guī)律及特征進(jìn)行深入研究,從而找出解決煤壁片幫問(wèn)題的有效方法。此外還應(yīng)當(dāng)對(duì)工作面的系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行充分分析,并基于此開(kāi)展工作面設(shè)備的相關(guān)設(shè)計(jì)工作,同時(shí)結(jié)合開(kāi)采過(guò)程中的實(shí)際情況,對(duì)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采工作效率的提升,并實(shí)現(xiàn)安全性與高效性的統(tǒng)一改善。
(2)改善支架參數(shù)。要想確保對(duì)大采高綜采技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的解決,就必須要重視對(duì)于支架參數(shù)的處理,例如工作阻力及初撐力等,同時(shí)基于理論判別基礎(chǔ),對(duì)煤壁的片幫問(wèn)題進(jìn)行分析。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于支護(hù)設(shè)備穩(wěn)定性的分析和設(shè)計(jì),在充分研究穩(wěn)定性原理的前提下,以促進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)的革新發(fā)展,更好地滿足大采高綜采技術(shù)應(yīng)用需求。
(3)優(yōu)化工作面生產(chǎn)工藝。要想進(jìn)一步推動(dòng)大采高綜采技術(shù)應(yīng)用水平的提升,就必須加強(qiáng)對(duì)于工作面生產(chǎn)工藝的分析,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化,例如應(yīng)用智能自動(dòng)化控制技術(shù)以更好的滿足煤礦綜采過(guò)程中的工作面設(shè)備發(fā)展需求,針對(duì)4到6米的厚煤層環(huán)境,探索綜采工作面的作業(yè)方式以及相關(guān)的配套技術(shù),實(shí)現(xiàn)液壓支架系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展,從而提升移架速度,并實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動(dòng)化水平的提升,以更好的推動(dòng)大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用并進(jìn)一步的提高開(kāi)采效率[3]。
4 大采高綜采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
就對(duì)于大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō),其發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志就是對(duì)于采高的變化,最初人們采用大采高綜采技術(shù)時(shí),通常將高度控制在三米左右,而當(dāng)前已經(jīng)能夠控制到六米左右,隨著煤炭技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來(lái)的采購(gòu)高度必然還將會(huì)出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景相對(duì)較好,其未來(lái)應(yīng)用還會(huì)向著地質(zhì)構(gòu)造更加復(fù)雜的礦層進(jìn)行發(fā)展,而且大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。
5 結(jié)語(yǔ)
相較于其他開(kāi)采技術(shù),在厚煤層環(huán)境中的應(yīng)用,大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用具有更佳的經(jīng)濟(jì)效益,而且能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦產(chǎn)量的不斷提升,因此加強(qiáng)對(duì)于大采高綜采技術(shù)的應(yīng)用研究就十分重要的價(jià)值。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)重視對(duì)于大采高綜采技術(shù)的合理應(yīng)用,并針對(duì)其應(yīng)用過(guò)程中所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,采取相應(yīng)的處理措施,從而實(shí)現(xiàn)綜采技術(shù)水平的提升,為煤炭開(kāi)采的安全性及高效性奠定良好基礎(chǔ)。
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作者簡(jiǎn)介:程化水(1971-),男,山東新泰人,本科,助理工程師,從事煤礦采礦管理工作。