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摘 要:随着我国科学技术的进步,我国采煤技术得到了不断地发展,现代化采煤基本上都是以机械化为主,在一定程度上确保了煤炭产业的稳定发展。由于我国煤炭产业的壮大,煤炭开采的深度越来越深,薄煤层开采工作量不断地增加,给煤炭产业带来了沉重的压力。为了降低采矿工人的劳动强度,确保生产的安全,螺旋钻采煤法在薄煤层的开采中得到了广泛的应用。同时,螺旋钻采煤技术有效地解决了薄煤层安全开采的问题,并提高了资源的利用率。因此,本文将对螺旋钻采煤法开采薄煤层的技术应用加以阐述,以此促进我国煤炭产业的发展。
关键词:螺旋钻;薄煤层;应用
我国煤炭具有较大的储量,其赋存具有多样化,并且薄煤层在我国的分布较广,有些地区的煤质也比较好。但是,经过多年的开采,较多矿井中的厚煤层已经接近枯竭,而薄煤层开采的正规模化得到了煤炭行业的高度重视。从目前的资源情况来看,薄煤层机械化的开采对煤炭资源的开发利用具有重要的意义。因此,薄煤层开采成为一个发展趋势。
一、螺旋钻采矿机的工作原理
螺旋钻采矿法是薄煤层开采的一种有效途径,它的关键点就是设置一台螺旋钻采矿机。螺旋钻采矿机的工作原理和结构形式,以及开采技术都是以电机为主要传送动力和液压推进的方式进行采矿运作。螺旋钻采矿机是由多功能操作台、钻具、钻具行走履带、液压泵和风机等多个部件组成。螺旋钻采矿机的开采技术是在矿道内布置一台或者多台螺旋钻采矿机,通过螺旋钻落煤,再由螺旋叶片通过螺旋旋转将煤导入传送机最后通过履带运出。
二、螺旋钻采煤法开采薄煤层前的准备工作
1、将螺旋钻机与轨吊支设完好,随后开始用螺旋钻机钻进,同时将加长钻杆安置在钻杆安置槽上方备用。
2、根据开采位置延伸,将钻机钻杆以及水管加长,继续的钻进,一直钻到开采位置,该程序主要是开采前的准备工作。
3、螺旋钻采矿机打出的钻孔到达采煤位置后,利用钻机空转,清理表层的浮煤,待到浮煤量较少时停止空转。
4、将钻机退出,拆卸钻机钻杆,并运送到固定的存放地点。
5、移动螺旋钻采矿机和输送机,并固定钻机的千斤顶。
6、重新将螺旋钻采矿机支好,并拆除后部的轨吊,前移螺旋钻采矿机开始采矿的循环作业,同时要做好后巷道维护。
三、螺旋钻采煤技术在薄煤层开采中的应用
1、螺旋钻采矿机的回采方式
螺旋钻采矿机由于附带有轨吊,这就实现了钻杆从安装到拆卸最后到搬运的自动化操作过程,减少了人工辅助时间,同时也极大的提高了螺旋钻采矿机的工作效率。当螺旋钻采矿机在进入开采煤层之后,钻头开采出的煤便会通过过旋转叶片带出并卸至矿道内,再由刮板输送机系统进行导出,其中值得一提的是螺旋钻采矿机准备的局部风扇,它提供了一种供压式给风系统,有效的解决了钻孔内的瓦斯威胁,。同时,在风筒前端附带一条高压喷雾管线,有效的解决了钻头降温以及矿道除尘问题。根据钻头上的传感器传导回的信号,工作人员只需要通过自动化操作台,进行控制和调节钻机的转速和钻进速度以及钻孔方向。
2、螺旋钻采矿机采煤法钻孔区域顶板的管理办法
在矿道两侧进行回采采矿时,每一侧的钻孔之间应该根据矿道顶板岩区岩性以及煤矿压力情况留下二十公分到六十公分的隔离煤柱,在回采之后要将所有的钻孔封闭。对于那些地表下沉的工作区域进行控制的话,可以利用螺旋钻采矿机的反转或者充填机将矸石填充进钻孔之内,很据各矿区以往操作经验,可以每隔二到三个钻孔填充一个钻孔。
3、螺旋钻采矿机采煤法的实际操作情况
比如在高位瓦斯抽放巷道中采用螺旋钻采矿机采煤法,工作人员需根据实际情况沿着煤层的倾斜角度进行采煤工程作业,同时,使钻孔深度覆盖在机风巷上方,这样就能够在机风巷的上方开采出了一片保护层,致使整个风机巷区域的煤矿都得到了整体的卸压过程,从而有效的防止了地压冲突,也对煤和瓦斯的突出起到了一定的缓解作用。这是因为通过煤层卸压并同时进行瓦斯抽放,就可以消除煤层突出的危险性,此外螺旋钻机钻孔开采也给下部煤层造成了一定的卸压,达到了给岩层和瓦斯同步卸压的双重效果。
4、螺旋钻采矿机采煤法的效果分析
在高位瓦斯抽放巷道中进行螺旋钻采矿技术作业,可以有效的降低煤矿工人的劳动强度,进而保障了采煤工作的安全性,同时在开采了保护层之后,使得开采下部的煤层得到了充分的卸压,这样更有利于下部煤层的瓦斯释放,降低了下部煤矿开采时瓦斯的危险性,为保护煤层正常开采提供了一定的安全保障。螺旋鉆采矿机采煤法极大的提高了生产工作效率,采煤进度是传统薄煤层开采的几倍,不光降低了开采成本,同时也带来了一定的经济效益。
四、提高螺旋钻采煤机回采率的技术
1、充填钻孔法
由于螺旋钻机采煤在采煤过程中需要留设一定的煤柱来支撑顶板,因此对煤炭资源造成一定煤量损失。实践证明,解决好螺旋钻孔的充填问题不仅有利于实现低强度顶板下煤层的开采,而且可以大大提高煤炭的开采量和回采率。可以用巷道掘进时的矸石充填采空区。
2、扩孔钻法
为了提高煤炭资源回收率、降低煤炭损失,采用了沿煤层厚度和沿煤层层面扩孔的技术。扩孔钻一般是在钻机采煤后,钻杆回撤时进行的。它通过摇控装置使钻头在钻孔内偏转一定的角度,在回撒时使钻头可继续落煤。在生产过程中可以通过以下方法扩钻孔。(1)当钻头冒出另一巷道后,换上回撤扩孔钻头,钻杆回撤时扩孔,或者是撤出钻杆后,换上大直径钻头扩孔。(2)用一台小直径钻机钻基本孔,另一台钻机专用于扩孔。
3、多机械联合采煤
为了克服螺旋钻机丢煤的缺点,在缓倾斜薄和极薄煤层中可以采用螺旋钻机刨煤机联合无人采煤工艺。在回风平巷和运输平巷内,分别安装螺旋钻机相向采煤;为了避免相互影响,运输平巷的钻机应稍滞后于回风平巷的钻机;螺旋钻机采煤10~15m以后,从开切眼开始用刨煤机采煤,刨煤机后的采空区不支护,让顶板缓慢下沉。螺旋钻机的主要任务不仅仅是采煤,而且要使煤体松动。钻孔间的煤柱代替工作面支架,既支撑顶板,又可在顶板压力作用下缓慢下沉,使煤柱被压酥后的煤填充在钻孔中。煤柱尺寸应保证使顶板缓慢下沉而又不致使煤柱整体破碎;当顶板下沉量达煤厚的35%~40%时,刨煤机应高效率地采出钻孔之间的煤柱;煤柱尺寸和刨煤机滞后螺旋钻机的距离应随煤层和顶板条件的不同而存在差异。
结束语:
总之,螺旋钻采煤法在薄煤层开采中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。同时,螺旋钻采煤技术还有效地解决了薄煤层的安全开采问题,对煤炭资源的开采利用具有重要的影响。■
参考文献
[1] 温庆华.薄煤层开采现状及发展趋势[J].煤炭工程,2009(3):60-61
[2] 刘法根,谢康兴.薄煤层机械化开采新技术[J].煤炭技术,2010,29(11):50-51
关键词:螺旋钻;薄煤层;应用
我国煤炭具有较大的储量,其赋存具有多样化,并且薄煤层在我国的分布较广,有些地区的煤质也比较好。但是,经过多年的开采,较多矿井中的厚煤层已经接近枯竭,而薄煤层开采的正规模化得到了煤炭行业的高度重视。从目前的资源情况来看,薄煤层机械化的开采对煤炭资源的开发利用具有重要的意义。因此,薄煤层开采成为一个发展趋势。
一、螺旋钻采矿机的工作原理
螺旋钻采矿法是薄煤层开采的一种有效途径,它的关键点就是设置一台螺旋钻采矿机。螺旋钻采矿机的工作原理和结构形式,以及开采技术都是以电机为主要传送动力和液压推进的方式进行采矿运作。螺旋钻采矿机是由多功能操作台、钻具、钻具行走履带、液压泵和风机等多个部件组成。螺旋钻采矿机的开采技术是在矿道内布置一台或者多台螺旋钻采矿机,通过螺旋钻落煤,再由螺旋叶片通过螺旋旋转将煤导入传送机最后通过履带运出。
二、螺旋钻采煤法开采薄煤层前的准备工作
1、将螺旋钻机与轨吊支设完好,随后开始用螺旋钻机钻进,同时将加长钻杆安置在钻杆安置槽上方备用。
2、根据开采位置延伸,将钻机钻杆以及水管加长,继续的钻进,一直钻到开采位置,该程序主要是开采前的准备工作。
3、螺旋钻采矿机打出的钻孔到达采煤位置后,利用钻机空转,清理表层的浮煤,待到浮煤量较少时停止空转。
4、将钻机退出,拆卸钻机钻杆,并运送到固定的存放地点。
5、移动螺旋钻采矿机和输送机,并固定钻机的千斤顶。
6、重新将螺旋钻采矿机支好,并拆除后部的轨吊,前移螺旋钻采矿机开始采矿的循环作业,同时要做好后巷道维护。
三、螺旋钻采煤技术在薄煤层开采中的应用
1、螺旋钻采矿机的回采方式
螺旋钻采矿机由于附带有轨吊,这就实现了钻杆从安装到拆卸最后到搬运的自动化操作过程,减少了人工辅助时间,同时也极大的提高了螺旋钻采矿机的工作效率。当螺旋钻采矿机在进入开采煤层之后,钻头开采出的煤便会通过过旋转叶片带出并卸至矿道内,再由刮板输送机系统进行导出,其中值得一提的是螺旋钻采矿机准备的局部风扇,它提供了一种供压式给风系统,有效的解决了钻孔内的瓦斯威胁,。同时,在风筒前端附带一条高压喷雾管线,有效的解决了钻头降温以及矿道除尘问题。根据钻头上的传感器传导回的信号,工作人员只需要通过自动化操作台,进行控制和调节钻机的转速和钻进速度以及钻孔方向。
2、螺旋钻采矿机采煤法钻孔区域顶板的管理办法
在矿道两侧进行回采采矿时,每一侧的钻孔之间应该根据矿道顶板岩区岩性以及煤矿压力情况留下二十公分到六十公分的隔离煤柱,在回采之后要将所有的钻孔封闭。对于那些地表下沉的工作区域进行控制的话,可以利用螺旋钻采矿机的反转或者充填机将矸石填充进钻孔之内,很据各矿区以往操作经验,可以每隔二到三个钻孔填充一个钻孔。
3、螺旋钻采矿机采煤法的实际操作情况
比如在高位瓦斯抽放巷道中采用螺旋钻采矿机采煤法,工作人员需根据实际情况沿着煤层的倾斜角度进行采煤工程作业,同时,使钻孔深度覆盖在机风巷上方,这样就能够在机风巷的上方开采出了一片保护层,致使整个风机巷区域的煤矿都得到了整体的卸压过程,从而有效的防止了地压冲突,也对煤和瓦斯的突出起到了一定的缓解作用。这是因为通过煤层卸压并同时进行瓦斯抽放,就可以消除煤层突出的危险性,此外螺旋钻机钻孔开采也给下部煤层造成了一定的卸压,达到了给岩层和瓦斯同步卸压的双重效果。
4、螺旋钻采矿机采煤法的效果分析
在高位瓦斯抽放巷道中进行螺旋钻采矿技术作业,可以有效的降低煤矿工人的劳动强度,进而保障了采煤工作的安全性,同时在开采了保护层之后,使得开采下部的煤层得到了充分的卸压,这样更有利于下部煤层的瓦斯释放,降低了下部煤矿开采时瓦斯的危险性,为保护煤层正常开采提供了一定的安全保障。螺旋鉆采矿机采煤法极大的提高了生产工作效率,采煤进度是传统薄煤层开采的几倍,不光降低了开采成本,同时也带来了一定的经济效益。
四、提高螺旋钻采煤机回采率的技术
1、充填钻孔法
由于螺旋钻机采煤在采煤过程中需要留设一定的煤柱来支撑顶板,因此对煤炭资源造成一定煤量损失。实践证明,解决好螺旋钻孔的充填问题不仅有利于实现低强度顶板下煤层的开采,而且可以大大提高煤炭的开采量和回采率。可以用巷道掘进时的矸石充填采空区。
2、扩孔钻法
为了提高煤炭资源回收率、降低煤炭损失,采用了沿煤层厚度和沿煤层层面扩孔的技术。扩孔钻一般是在钻机采煤后,钻杆回撤时进行的。它通过摇控装置使钻头在钻孔内偏转一定的角度,在回撒时使钻头可继续落煤。在生产过程中可以通过以下方法扩钻孔。(1)当钻头冒出另一巷道后,换上回撤扩孔钻头,钻杆回撤时扩孔,或者是撤出钻杆后,换上大直径钻头扩孔。(2)用一台小直径钻机钻基本孔,另一台钻机专用于扩孔。
3、多机械联合采煤
为了克服螺旋钻机丢煤的缺点,在缓倾斜薄和极薄煤层中可以采用螺旋钻机刨煤机联合无人采煤工艺。在回风平巷和运输平巷内,分别安装螺旋钻机相向采煤;为了避免相互影响,运输平巷的钻机应稍滞后于回风平巷的钻机;螺旋钻机采煤10~15m以后,从开切眼开始用刨煤机采煤,刨煤机后的采空区不支护,让顶板缓慢下沉。螺旋钻机的主要任务不仅仅是采煤,而且要使煤体松动。钻孔间的煤柱代替工作面支架,既支撑顶板,又可在顶板压力作用下缓慢下沉,使煤柱被压酥后的煤填充在钻孔中。煤柱尺寸应保证使顶板缓慢下沉而又不致使煤柱整体破碎;当顶板下沉量达煤厚的35%~40%时,刨煤机应高效率地采出钻孔之间的煤柱;煤柱尺寸和刨煤机滞后螺旋钻机的距离应随煤层和顶板条件的不同而存在差异。
结束语:
总之,螺旋钻采煤法在薄煤层开采中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。同时,螺旋钻采煤技术还有效地解决了薄煤层的安全开采问题,对煤炭资源的开采利用具有重要的影响。■
参考文献
[1] 温庆华.薄煤层开采现状及发展趋势[J].煤炭工程,2009(3):60-61
[2] 刘法根,谢康兴.薄煤层机械化开采新技术[J].煤炭技术,2010,29(11):50-51