论文部分内容阅读
[摘 要]煤炭是我国的主要能源,煤炭的开采及利用一直受到国家的重视,可以说,煤炭的开采技术与煤炭开采率、煤炭利用率、经济发展、环境等都是息息相关的。随着我国机械化水平的不断提高和广泛应用,煤炭资源也逐渐应用到综合机械化开采技术中。在煤矿开采过程中使用综合机械化开采技术,能够有效提高煤矿开采及生产的工作效率,还能够保障煤矿产区开发的质量,并且保障开采工作人员的安全。基于此,就煤矿综合机械化开采技术现状,探讨了煤矿综合机械化开采技术与设备的发展。
[关键词]煤炭;综合机械化;开采技术;装备
中图分类号:TD823.97 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)40-0049-01
煤矿行业是国家能源的重要保障,为了确保其资源得到较好的维护,需要重视其机械化开采技术。在煤矿开采中,综合机械化的开采水平,会直接影响整个开采工作的质量。为了更好的满足人们对能源的需求,相关单位为此投入了大量的人力、物力和财力,为煤矿开采水平的提升奠定较好的基础。开采工作中,要重视整个过程的安全性和效率,研究综合机械化技术的有效应用,解决存在的问题。
1 我国煤矿综合机械化开采技术的发展历程
煤炭开采主要有露天开采和地下开采两种方式,其中地下开采约占世界煤矿生产的60%。当前国内外煤炭开采技术主要包括综合机械化采煤技术、机电一体化和自动化煤矿开采技术。其中,综合机械化采煤是目前世界上最先进的煤矿开采技术,其主要设备是采煤机、自移式液压支架、可弯曲刮板输送机等,在工作面的破、装、运、支、处等生产环节全部实行机械化生产。1974年,我国进口了德国制造的专业采煤机械设备。1982年,我国开始试验综合机械化放顶采煤法。目前,我国的综合机械化煤矿开采技术主要包括综采一次采全高、综合放顶煤、短壁机械化开采技术等,其中综采放顶煤开采装备技术居于国际领先地位。20世纪末,我国仅有一座千萬吨级的煤矿井投产,而截至2015年上半年,我国千万吨级的煤矿井已经超过40处,最高产量也从1.1Mt增长到560Mt。
2 煤炭安全高效开采技术与装备发展
2.1 建设国际领先的煤炭开采技术装备体系
煤炭是我国的主要能源,在我国社会经济的发展过程中扮演着不可替代的重要角色,所以,建设国际领先的煤炭开采技术装备体系还需要国家将安全高效绿色开采作为煤炭产业的首要政策,根据安全、高效的要求建立完善的资源管理、产业规划等措施,将安全、高效、绿色的科学开采理念落实到位。
2.2 建立高科技含量的采煤方法和工艺
采煤方法和工艺的完善是煤矿业科学发展的主题,高安全性、高效、高产和高可靠性是现代采煤工艺的发展方向。
2.2.1 7m超大才高综采成套技术与配套模式
6-7m煤层一次采全高取决于煤帮控制和支护系统的稳定性和采煤机截割6-7m煤层时的稳定性。7m大采高综采成套技术使用7.2m超大采高支架,通过提高支架结构的稳定性和结构刚度、确定工作阻力和合理支撑力等途径能够有效降低不利因素的影响,有效提高支护系统的稳定性。7m超大采高工作面端头大梯度过渡配套方式,采用从上下两巷端头液压支架直接大梯度过渡到工作面中部正常采高,,显著减少了工作面上下两端部过渡段顶部三家煤损失,能够有效改善液压支架的受载状态。目前,7m超大采高综采装备技术已经投入使用,而且取得了很好的效果,实现了大采高技术的突破和安全高效生产目标。
2.2.2 20m特厚煤层大采高放顶煤成套技术与装备
特厚煤层大采高高放顶煤成套技术与装备能够达到年产10Mt能力,工作可靠、稳定性强,成套技术特厚煤层的开采曾经是煤炭开采过程中的难点,给煤炭开采工作带来了很多麻烦,但是20m特厚煤层大采高综采放顶煤开采方法的研发,实现来了特厚煤层一次采全厚安全、高效、高采出率的开采,同时也研发除了“低瓦斯赋存、高瓦斯用处”的大采高综放工作面瓦斯治理技术。
2.2.3 薄煤层自动化综采成套技术与装备
我国80%以上的矿区都存有薄煤层,而且1.3m以下的薄煤层的储量约占全国煤炭总储量的20%,由此可见薄煤层的在整个煤炭开采产业中的地位,但是由于薄煤层的开采作业空间狭小,通风安全保障难度较大,这就制约了煤矿的开采工作的发展。薄煤层自动化综采承台技术与装备的问世有效解决了这一问题。薄煤层综采装备开发了薄煤层采煤机双截割电机并行不知大功率截割机极薄煤层采煤机多电机纵横向布置技术,改变传动连接结构,降低机面高度,这一技术在薄煤层的开采工作中的使用提高了截割效率,增强了薄煤层开采工作的安全性和可靠性。
2.2.4 深矿井开采技术
煤层开采的矿压控制、瓦斯和灾害治理、冲击地压防治和深井通风等是深矿井开采技术的关键所在,攻关深矿井开采技术不仅需要研究深井作业场所工作环境的变化、深井冲击地压防治技术与监测监控技术,而且还需要研究深井巷道快速掘进与支护技术与装备深井围岩状态和应力场及分布状态、深狂进高产、高校开采有关配套技术,神狂进开采技术的攻关成功会为煤炭产业带来新的冲击力。
2.3 采场围岩控制技术
采场围岩控制技术的应用,首先就需要完善采场围岩控制理论,用高效、科学的岩层控制技术保证煤炭开采活动的高效、安全,并运用先进的技术深入研究各种煤层的地质条件极其开采条件。其次就是支护质量与顶板动态监测技术,在急倾斜、坚硬顶板、放顶煤工作面、破碎顶板上开展支护质量与顶板动态监测,并且根据实际情况不断完善支护质量与顶板动态监测技术,改进监测仪器,使其向小型化、直观的方向发展。再次,研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高效技术低成本岩层控制技术,应用化学加固技术处理坚硬顶板的方法存在高成本、高难度的问题,所以需要开发、研究新技术和新材料解决这些问题。最后,要通过研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、基本顶、直接顶之间的相互作用关系来研究放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理,提出放顶煤优化原则及其回收率的方法。
3 结语
煤矿综合机械化开采技术在煤矿开采中,得到了较好的应用,为企业提供更多收益。开采人员要不断对其技术手段进行改进,及时找出技术问题并解决,让综合机械化开采技术朝着自动化前进。
参考文献
[1] 贾艳杰.我国综合机械化采煤技术装备发展现状与趋势的研究[J].中国化工贸易,2014(35).
[2] 段裕勤.煤矿综合机械化开采技术分析[J].机械管理开发,2016,31(9):136-137.
[3] 王国法.煤炭综合机械化开采技术与装备发展[J].煤炭科学技术,2013(41).
[关键词]煤炭;综合机械化;开采技术;装备
中图分类号:TD823.97 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)40-0049-01
煤矿行业是国家能源的重要保障,为了确保其资源得到较好的维护,需要重视其机械化开采技术。在煤矿开采中,综合机械化的开采水平,会直接影响整个开采工作的质量。为了更好的满足人们对能源的需求,相关单位为此投入了大量的人力、物力和财力,为煤矿开采水平的提升奠定较好的基础。开采工作中,要重视整个过程的安全性和效率,研究综合机械化技术的有效应用,解决存在的问题。
1 我国煤矿综合机械化开采技术的发展历程
煤炭开采主要有露天开采和地下开采两种方式,其中地下开采约占世界煤矿生产的60%。当前国内外煤炭开采技术主要包括综合机械化采煤技术、机电一体化和自动化煤矿开采技术。其中,综合机械化采煤是目前世界上最先进的煤矿开采技术,其主要设备是采煤机、自移式液压支架、可弯曲刮板输送机等,在工作面的破、装、运、支、处等生产环节全部实行机械化生产。1974年,我国进口了德国制造的专业采煤机械设备。1982年,我国开始试验综合机械化放顶采煤法。目前,我国的综合机械化煤矿开采技术主要包括综采一次采全高、综合放顶煤、短壁机械化开采技术等,其中综采放顶煤开采装备技术居于国际领先地位。20世纪末,我国仅有一座千萬吨级的煤矿井投产,而截至2015年上半年,我国千万吨级的煤矿井已经超过40处,最高产量也从1.1Mt增长到560Mt。
2 煤炭安全高效开采技术与装备发展
2.1 建设国际领先的煤炭开采技术装备体系
煤炭是我国的主要能源,在我国社会经济的发展过程中扮演着不可替代的重要角色,所以,建设国际领先的煤炭开采技术装备体系还需要国家将安全高效绿色开采作为煤炭产业的首要政策,根据安全、高效的要求建立完善的资源管理、产业规划等措施,将安全、高效、绿色的科学开采理念落实到位。
2.2 建立高科技含量的采煤方法和工艺
采煤方法和工艺的完善是煤矿业科学发展的主题,高安全性、高效、高产和高可靠性是现代采煤工艺的发展方向。
2.2.1 7m超大才高综采成套技术与配套模式
6-7m煤层一次采全高取决于煤帮控制和支护系统的稳定性和采煤机截割6-7m煤层时的稳定性。7m大采高综采成套技术使用7.2m超大采高支架,通过提高支架结构的稳定性和结构刚度、确定工作阻力和合理支撑力等途径能够有效降低不利因素的影响,有效提高支护系统的稳定性。7m超大采高工作面端头大梯度过渡配套方式,采用从上下两巷端头液压支架直接大梯度过渡到工作面中部正常采高,,显著减少了工作面上下两端部过渡段顶部三家煤损失,能够有效改善液压支架的受载状态。目前,7m超大采高综采装备技术已经投入使用,而且取得了很好的效果,实现了大采高技术的突破和安全高效生产目标。
2.2.2 20m特厚煤层大采高放顶煤成套技术与装备
特厚煤层大采高高放顶煤成套技术与装备能够达到年产10Mt能力,工作可靠、稳定性强,成套技术特厚煤层的开采曾经是煤炭开采过程中的难点,给煤炭开采工作带来了很多麻烦,但是20m特厚煤层大采高综采放顶煤开采方法的研发,实现来了特厚煤层一次采全厚安全、高效、高采出率的开采,同时也研发除了“低瓦斯赋存、高瓦斯用处”的大采高综放工作面瓦斯治理技术。
2.2.3 薄煤层自动化综采成套技术与装备
我国80%以上的矿区都存有薄煤层,而且1.3m以下的薄煤层的储量约占全国煤炭总储量的20%,由此可见薄煤层的在整个煤炭开采产业中的地位,但是由于薄煤层的开采作业空间狭小,通风安全保障难度较大,这就制约了煤矿的开采工作的发展。薄煤层自动化综采承台技术与装备的问世有效解决了这一问题。薄煤层综采装备开发了薄煤层采煤机双截割电机并行不知大功率截割机极薄煤层采煤机多电机纵横向布置技术,改变传动连接结构,降低机面高度,这一技术在薄煤层的开采工作中的使用提高了截割效率,增强了薄煤层开采工作的安全性和可靠性。
2.2.4 深矿井开采技术
煤层开采的矿压控制、瓦斯和灾害治理、冲击地压防治和深井通风等是深矿井开采技术的关键所在,攻关深矿井开采技术不仅需要研究深井作业场所工作环境的变化、深井冲击地压防治技术与监测监控技术,而且还需要研究深井巷道快速掘进与支护技术与装备深井围岩状态和应力场及分布状态、深狂进高产、高校开采有关配套技术,神狂进开采技术的攻关成功会为煤炭产业带来新的冲击力。
2.3 采场围岩控制技术
采场围岩控制技术的应用,首先就需要完善采场围岩控制理论,用高效、科学的岩层控制技术保证煤炭开采活动的高效、安全,并运用先进的技术深入研究各种煤层的地质条件极其开采条件。其次就是支护质量与顶板动态监测技术,在急倾斜、坚硬顶板、放顶煤工作面、破碎顶板上开展支护质量与顶板动态监测,并且根据实际情况不断完善支护质量与顶板动态监测技术,改进监测仪器,使其向小型化、直观的方向发展。再次,研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高效技术低成本岩层控制技术,应用化学加固技术处理坚硬顶板的方法存在高成本、高难度的问题,所以需要开发、研究新技术和新材料解决这些问题。最后,要通过研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、基本顶、直接顶之间的相互作用关系来研究放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理,提出放顶煤优化原则及其回收率的方法。
3 结语
煤矿综合机械化开采技术在煤矿开采中,得到了较好的应用,为企业提供更多收益。开采人员要不断对其技术手段进行改进,及时找出技术问题并解决,让综合机械化开采技术朝着自动化前进。
参考文献
[1] 贾艳杰.我国综合机械化采煤技术装备发展现状与趋势的研究[J].中国化工贸易,2014(35).
[2] 段裕勤.煤矿综合机械化开采技术分析[J].机械管理开发,2016,31(9):136-137.
[3] 王国法.煤炭综合机械化开采技术与装备发展[J].煤炭科学技术,2013(41).