摘要:現(xiàn)在我國的經(jīng)濟發(fā)展非常的迅速,對能源的需求也在不斷的增加,也因此越來越多的人開始關注我國的能源問題,同時也越來越看重能源方面存在的問題。煤礦是目前需求比較多的能源之一,所以現(xiàn)在很多人都開始研究煤礦采煤工藝技術,希望可以通過對采煤工藝技術進行完善,從而更好的進行煤礦采煤。雖然已經(jīng)開始重視采煤工藝技術,但是現(xiàn)在中國的煤礦采煤工藝技術并不能很好的滿足對煤資源的需求。本文主要對采煤工藝技術進行了介紹,同時分析了目前應該選擇什么樣的技術進行煤礦采煤,同時也提出了一些策略對采煤工藝技術進行優(yōu)化。
關鍵詞:煤礦采煤;工藝技術;優(yōu)化策略
對于一個國家來說,對能源進行合理的開采和有效利用,可以提高國家的經(jīng)濟增長,促進國家的經(jīng)濟發(fā)展,而煤礦資源是目前需求量比較多的能源。現(xiàn)在煤礦行業(yè)的工作效率和經(jīng)濟發(fā)展都被采煤的工藝技術所影響,目前中國的采煤技術并不是特別好,還不能很好的滿足社會的需求,歸根到底都是目前的技術中還存在著一些缺點,而如果想要更好的滿足現(xiàn)在社會發(fā)展的需求,那么就必須不斷的改進完善采煤技術。在煤礦采煤的時候,要根據(jù)實際情況來制定采煤工藝技術,盡量保證采用最合適的技術進行采煤工作,提高煤礦工作的效率和質量,讓我國的經(jīng)濟可以更好的發(fā)展。
一、采煤工藝技術
(一)綜合機械化采煤工藝
綜合機械化采煤顧名思義就是實現(xiàn)了機械化采煤,在采煤的過程中95%都是采用了機械化,這種工藝技術的優(yōu)點就是工作效率高、安全性強以及降低了勞動力。雖然綜合機械化工藝有這些優(yōu)點,但是像煤層出現(xiàn)了反傾,而且傾斜的角度已經(jīng)有40-50°的時候,就不適合采用綜合機械化工藝技術。不過,拋去這些特殊情況,一般還是會采用綜合機械化,而且綜合機械化工藝技術在以后的采煤工藝技術的發(fā)展中也發(fā)揮著很重要的作用。目前綜合機械化工藝技術包括了兩部分,一個是煤炭切割,另一個是煤炭運輸。
煤炭切割有兩個主要的工序:煤的破裂和煤的裝載。對于切割煤炭最常用的機器有兩種:一種是功能齊全的刨煤機,不僅可以可以對煤炭進行切割,也擁有采煤裝煤運煤功能,以及配備無人操作的自動控制系統(tǒng),這個機器的結構更簡單、更易維護以及成本更低,不過不能夠很好的適應各種地質環(huán)境。另一種是最經(jīng)常使用的滾筒式采煤機,這種采煤機是雙滾筒式,前后滾筒都可以進行煤炭切割,而且可以很好的適應各種地質條件。因為滾筒中的螺旋刃有旋轉拋擲功能,對于煤炭可以更快更好的進行切割,而且還可以將切割后的煤炭直接的運送進輸送機。
煤炭運輸這個過程也包括兩個工藝:第一種是運輸工作面中切割好的煤炭,第二種是將煤炭從綜合機械化的開采面運輸走。對于工作面工作,往往采用液壓支架,這樣可以更好的進行頂板支撐,而且工作面的支護也包括了兩種,一種為及時支護,這種方式可以方便人通行、運輸材料以及進行通風,但是會造成控頂?shù)膶挾仍黾?另一種為滯后支護,這種方式的控頂?shù)拈g距就比較小,可以更好的放置頂板,不過也并不是所有的情況都能采用這樣的支護方式。
(二)深礦井開采工藝技術
目前地下開采的主要問題是地面壓力高,土壤溫度高,氣體含量高。因此,在使用深礦井開采工藝技術的時候,最重要的就是能夠應對氣體爆炸、礦壓等問題。除此之外,在開采的時候要注意環(huán)境保護,所以在地下開采過程中,要對矸石進行處理,矸石不僅可以降低環(huán)境的污染,也可以通過節(jié)約燃料從而節(jié)省成本。
二、當今煤礦開采中采煤技術的選擇
在進行煤礦采煤工藝的時候,首先要根據(jù)煤礦的地質情況進行技術選擇,對于煤層地質情況比較好的地方可以采用綜合開采技術,而對于不能機采的地方就要使用炮采技術。綜合開采技術的產(chǎn)量更高,安全性更高而且消耗也更少,但是這也意味著價格會非常昂貴,也因此,綜合開采技術更多的還是用在地質條件比較好、礦洞結構比較簡單的地方,對于操作管理也要要求水平更高。炮采技術雖然操作簡單、成本低、更容易適應各種地形,但是煤產(chǎn)量也不高。由于只有在不能機采的地方才能使用炮采技術,所以這個技術更多的還是用在地質情況比較復雜的地方。
再者就是要選擇合適的設備,合理的選擇設備,可以節(jié)省一大筆開支。就比如綜采設備和普采設備相比,普采設備的價格更低,但是普采的煤產(chǎn)量也沒有綜合機械化采煤設備多。由于普采設備可以更好的用在地形易變化的煤礦中,而且操作簡單,所以普采工藝更適合用于形狀不規(guī)則的地質結構中,而且在小型的煤礦開采中最經(jīng)常用的設備就是普采,不過缺點就是煤產(chǎn)量比較少。
三、采煤工藝技術優(yōu)化策略
(一)地面技術
在使用地面技術的時候,必須要根據(jù)煤礦的實際地質情況進行采煤,目的在于要保護好建筑物和比較危險的巖石土壤,同時降低因采煤而造成的地質災害的出現(xiàn)。為了防止對煤礦附近的建筑物進行破壞,從而導致出現(xiàn)滑坡、崩塌等地質災害,必須要依照建筑物的結構,有針對性的進行保護。比如如果建筑物是磚混結構,那么為了確保煤炭的開采不受限制,可以在建筑物的頂部和底部添加圈梁或構造柱,并且通過計算巖石的重量和范圍,把危險的巖石裂縫使用混凝土加以處理,這也是為了使采煤工作更好的進行,而且也可以減少在工作中會有碎石或者是碎巖掉落,從而提升了煤礦采煤工作的安全性。
(二)井下煤層采煤工藝技術
在煤礦采煤工作中,最容易發(fā)生的事情就是地質災害,這也是因為采用的煤礦開采技術不當造成的。為了能夠更好的保證煤礦開采過程中的安全性,就必須要采用綜合性的采煤工藝技術,不僅降低了安全隱患,也可以提升煤礦的煤產(chǎn)量和質量。井下煤層采煤包括了四個工藝技術:第一是條帶法采煤工藝技術,這種技術更多的是用于覆巖危害地區(qū),可以更好的降低煤礦地表的塌陷,除此之外對于煤礦中瓦斯含量高的地方,采用條帶法技術可以提升煤礦挖掘的效率;第二種是充填法采煤工藝技術,這種技術可以更好的利用現(xiàn)有的材料進行開采,加強了采煤的回收率,同時,使用充填法采煤技術還能夠有效的增強煤礦工作的安全性;第三種是走向長壁后退式協(xié)調采煤工藝技術,在很多的采煤工作中,一些危巖陡崖會出現(xiàn)傾斜和采空的問題,將工作面放在容易出現(xiàn)問題的地方,并且工作面的搭建還要根據(jù)挖掘的方向來建造,使用這種方式可以更好的降低礦井坍塌事故的發(fā)生;第四種就是傾斜長壁協(xié)調采煤工藝技術,這個技術更多的是用在煤礦地質情況很復雜的地方。在開采的時候,很有可能會出現(xiàn)瓦斯或俯采排水困難的情況,這個時候使用這種技術就可以更好的解決這個問題,從而提升煤礦開采的效率以及防止地質災害的發(fā)生。
四、結語
簡而言之,目前的煤礦采煤技術還不夠好,無法滿足社會對煤資源的需求,所以就要對采煤工藝技術進行改進。而在進行煤礦開采的時候,要根據(jù)經(jīng)濟方面以及煤層條件進行選擇采煤工藝技術,保證不會浪費不必要的資源,而且合理的規(guī)劃使用開采設備,根據(jù)實際情況選擇最合適的設備,盡量減少不必要的開支。在采煤的時候可能會遇到很多的問題,煤礦的環(huán)境情況也會影響采煤的效率,所以再進行工藝技術優(yōu)化的時候,首先要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H環(huán)境情況,采用合適的工藝技術,這樣可以更好更快的把遇到的問題進行解決,從而提升采煤的效率,以及增強采煤的安全性。
參考文獻:
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[2]褚建宇.煤礦采煤工藝技術優(yōu)化研究[J].當代化工研究,2020(15).
作者簡介:
郭龍龍,男,1988,漢族,籍貫山西省臨汾市洪洞縣,大專,采礦中級工程師,主要從事煤礦技術與管理工作。