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摘 要:随着我国工业总产值的不断提升,国内用煤需求也在不断增长,在煤炭总量的需求的带动下,采煤技术的进步也有目共睹。与改革开放以前相比,目前我国井下采煤技术已经取得了长足的进步,虽然井下采煤新技术和新工艺不断涌现,但是这些的技术和工艺都有其自身的特点和局限性,所以如何选择这些技术与工艺是需要认真研究的问题。本文在查阅相关文献的基础上,结合自身工作经验,就井下技术和工艺选择问题进行探讨,旨在提高我国井下采煤技术的可持续发展。
关键词:井下采煤;采煤技术;工艺探讨
1前言
近十余年间,虽然我国煤炭工业水平稳步提升,各大煤企对采煤技术及采煤工艺要求也随之提高,但是由于井下开采本身在实际操作中,具有一定的危险性与复杂性,需要根据实际的煤层赋存情况,以及地质结构进行技术甄别和工艺选择,因此在煤炭工业大发展的背后,也隐藏着诸多技术问题。要想在竞争格局不断加剧的市场中得以生存并持续发展,煤矿企业必须对现有技术认真钻研,注重采煤技术与工艺科学性选择,并提高开采安全系数和煤矿资源的回收率,进而提升企业的核心竞争力。
2现有井下采煤方式概述
如果从煤炭资源占比情况来看,毫无疑问我国是煤炭资源非常富饶的国家之一,不仅煤炭总量高,而且煤炭种类也比较齐全,正是因为如此,我国工业化进程才的有效推进才显得如何顺利。自从1979年改革开放以来,伴随着我国科学技术的不断进步,煤矿开采技术有了显著提升,其多样化的采煤技术也不断涌现,目前较为成熟的井下采煤技术包括:硬厚顶煤的控制技术、硬顶板的控制技术等,下面就目前几种常用的采煤技术进行逐一介绍。
2.1硬厚顶煤的控制技术
在开发埋深浅、支撑压力小的煤炭资源时,硬厚顶煤的控制技术是最为常见的技术手段,这种技术的特点是处理速度快,可以较好地应对硬厚顶煤的生产环境,并及时解决该环境中影响因素。从操作角度讲,这种技术属于顶煤深孔预先爆破技术与高压注水裂缝技术的结合,由于该技术在硬厚顶煤生产环境中具有随采随冒的特点,因此大大提高了煤矿资源的回收率,间接增加了煤企的经济效益。
2.2硬顶板的控制技术
硬顶板的控制技术是指:在地压较小的生产环境中,利用岩石倾斜深孔爆破及压裂等方式对硬顶板进行妥善处理的采煤技术。从技术角度讲,硬顶板技术与硬厚顶煤技术具有一定的相似性,两者都具有随采随冒的技术特点。由于硬顶板的控制技术具有煤矿资源的回收利用,以及在实际操作中能够保证地面其他相关设施的安全等特点,使其成为井下采煤工作中应用最为广泛的采煤技术之一。
2.3放顶煤开采技术
作为回采技術中的一种,放顶煤开采技术在煤矿井下开采中主要起到辅助的作用,合理利用该技术不仅可以较好地定位煤矿井下开采工作的进度,而且还可以优化煤矿井下开采的施工工序,进而显著提升煤矿开采效率。但是这种技术也存在一定的先天性不足,例如在煤层平均厚度小于4m、采放比大于1:3、采区或工作面回采率达不到矿井设计规范规定、煤层有煤(岩)和瓦斯(二氧化碳)突出危险、矿井水文地质条件复杂,采放后有可能与地表水、老窑积水和强含水层导通等因素时,不能使用该项技术进行开采。
3井下采煤工艺的选择
由于井下采煤工艺具有多样性特点,所以在工艺的选择中不仅要考虑煤炭资源所处的地理、地貌特点,还应注意生产的安全性问题,因为工艺的选择直接影响到煤矿井下作业的安全,因此在选择合适的井下采煤工艺,确保煤矿的生产顺利进行是非常重要的工作。由于煤矿井下开采过程并非一次完成,有时需要对煤矿井下资源进行多层次开采,不同煤矿开采阶段需要对应不同的煤矿开采工艺,所以下面就井下采煤工艺的具体应用与选择进行阐述。
3.1普通采煤工艺
与其它采煤工艺相比,普通采煤工艺具有在井下采煤成本较低的巨大优势,正是因为这样的工艺特点,目前我国中小型煤炭开采企业普遍采用该项技术。除此之外,井下采煤过程中,普通采煤工艺还具有实用性能强的工艺特点,而且对对煤矿地质的要求也相对较低,这充分体现了该项工艺“物美价廉”的特点。
3.2爆破采煤工艺
爆破采煤工艺,简称“炮采”,技术特点为爆破落煤,通过爆破及人工装煤,机械化运煤的过程完成采煤。爆破采煤的工艺具有生产管理简单、技术要求低、实用性强等特点,但是该工艺的局限性也非常明显,其主要表现为实际作业时工作条件较差,且单产效率较低。这种采煤工艺常用于机械设备无法开采的煤层当中,一般这种煤矿的地质构造都极为复杂,具有一定的开采难度。
3.3综合机械化采煤工艺
一般情况下,综合机械采煤工艺多应用于缓倾斜煤层,且含煤量较高,煤层地质构造较为简单的煤矿中。由于煤矿资源储量丰富,且煤层赋存状况稳定,选择综合机械化采煤工艺不仅具有生产能力大的特点,还可以最大限度的提升生产效率,但是相对于普通采煤工艺而言,由于综合采煤工艺的机械设备市场价格一般较高,只有在规模较大的煤矿开采企业才会存在,所以综合机械化采煤工艺的实际应用率相对较低。毕竟这种采煤工艺具备高效、安全、低耗及高产等特点,正确运行该种工艺,不仅能够有效完善煤矿内部的整个生产系统,有利于煤矿开采操作的统一管理,还可以保障生产的安全性与经济性,并且在煤矿开采过程中能够大大降低劳动强度,改善劳动条件,所以从经济效益与社会效益的角度讲综合机械采煤工艺是未来煤矿开采企业的发展方向。
3.4连续采煤工艺选择
连续采煤工艺技术具有投入成本低、开采安全性高等诸多优势,但是连续采煤工艺对井下煤层的构造要求十分严格。一般来讲,煤层的倾斜角应不大于15°煤质应在硬或中硬之间,不宜过软等,正是由于这些限制的存在导致连续采煤工艺的煤矿地质适用性较低,而且即便找到适合的地质结构,连续采煤工艺在给井下开采带来经济效益的同时,也伴随着所开采的煤矿资源回收率偏低,并且通风条件困难、安全性差,不利于煤矿的安全管理等诸多问题。所以,每种采煤工艺都有其本身的独特性,在煤矿井下开采工作之前首先应全面了解所要开采的煤矿属于何种类型的煤层及煤层的实际情况等因素,只有这样才能够合理选择采煤工艺,确保其方法的正确性与科学性。
4结束语
我国煤炭工业化虽然取得了长足的进步,但是相对应的采煤技术和工艺依然有待完善。作为煤炭开采的两大法宝,井下采煤技术与采煤工艺的选择,直接影响着煤炭质量及煤矿开采的安全性,对煤矿企业生产发展具有重要影响及意义,可以说它们是煤矿企业生产高效、安全的必要条件。由此可见,井下采煤技术的应用与采煤工艺的合理选择十分重要。在煤矿井下开采之前应全面考察井下煤层的实际状况及开采条件,在此基础上选择合理的采煤技术与采煤工艺,由此才能够保证煤炭开采质量,从而推动煤矿企业的合理化发展进程。■
参考文献
[1]王金立、王炳瑞.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].科技创新发展,2012,8(25):203-205.
[2]董凯、李红强.基于井下采煤方式的技术和工艺选择问题的研究[J].能源环境与科学,2012,3(24):180-181.
[3]尹春恒,廖为康.浅议煤矿开采技术与工艺发展[J].中国高新技术产业发展报告,2010,7(22):49-50.
[4]宫炫耀,段毅彤.浅谈采煤技术与采煤方法的选择[J].内蒙古科技信息(科学教研),2009,11(24):23-24.
[5]马向辉、林家珂.我国井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].中国民营科技论坛,2010,8(16):229-230.
关键词:井下采煤;采煤技术;工艺探讨
1前言
近十余年间,虽然我国煤炭工业水平稳步提升,各大煤企对采煤技术及采煤工艺要求也随之提高,但是由于井下开采本身在实际操作中,具有一定的危险性与复杂性,需要根据实际的煤层赋存情况,以及地质结构进行技术甄别和工艺选择,因此在煤炭工业大发展的背后,也隐藏着诸多技术问题。要想在竞争格局不断加剧的市场中得以生存并持续发展,煤矿企业必须对现有技术认真钻研,注重采煤技术与工艺科学性选择,并提高开采安全系数和煤矿资源的回收率,进而提升企业的核心竞争力。
2现有井下采煤方式概述
如果从煤炭资源占比情况来看,毫无疑问我国是煤炭资源非常富饶的国家之一,不仅煤炭总量高,而且煤炭种类也比较齐全,正是因为如此,我国工业化进程才的有效推进才显得如何顺利。自从1979年改革开放以来,伴随着我国科学技术的不断进步,煤矿开采技术有了显著提升,其多样化的采煤技术也不断涌现,目前较为成熟的井下采煤技术包括:硬厚顶煤的控制技术、硬顶板的控制技术等,下面就目前几种常用的采煤技术进行逐一介绍。
2.1硬厚顶煤的控制技术
在开发埋深浅、支撑压力小的煤炭资源时,硬厚顶煤的控制技术是最为常见的技术手段,这种技术的特点是处理速度快,可以较好地应对硬厚顶煤的生产环境,并及时解决该环境中影响因素。从操作角度讲,这种技术属于顶煤深孔预先爆破技术与高压注水裂缝技术的结合,由于该技术在硬厚顶煤生产环境中具有随采随冒的特点,因此大大提高了煤矿资源的回收率,间接增加了煤企的经济效益。
2.2硬顶板的控制技术
硬顶板的控制技术是指:在地压较小的生产环境中,利用岩石倾斜深孔爆破及压裂等方式对硬顶板进行妥善处理的采煤技术。从技术角度讲,硬顶板技术与硬厚顶煤技术具有一定的相似性,两者都具有随采随冒的技术特点。由于硬顶板的控制技术具有煤矿资源的回收利用,以及在实际操作中能够保证地面其他相关设施的安全等特点,使其成为井下采煤工作中应用最为广泛的采煤技术之一。
2.3放顶煤开采技术
作为回采技術中的一种,放顶煤开采技术在煤矿井下开采中主要起到辅助的作用,合理利用该技术不仅可以较好地定位煤矿井下开采工作的进度,而且还可以优化煤矿井下开采的施工工序,进而显著提升煤矿开采效率。但是这种技术也存在一定的先天性不足,例如在煤层平均厚度小于4m、采放比大于1:3、采区或工作面回采率达不到矿井设计规范规定、煤层有煤(岩)和瓦斯(二氧化碳)突出危险、矿井水文地质条件复杂,采放后有可能与地表水、老窑积水和强含水层导通等因素时,不能使用该项技术进行开采。
3井下采煤工艺的选择
由于井下采煤工艺具有多样性特点,所以在工艺的选择中不仅要考虑煤炭资源所处的地理、地貌特点,还应注意生产的安全性问题,因为工艺的选择直接影响到煤矿井下作业的安全,因此在选择合适的井下采煤工艺,确保煤矿的生产顺利进行是非常重要的工作。由于煤矿井下开采过程并非一次完成,有时需要对煤矿井下资源进行多层次开采,不同煤矿开采阶段需要对应不同的煤矿开采工艺,所以下面就井下采煤工艺的具体应用与选择进行阐述。
3.1普通采煤工艺
与其它采煤工艺相比,普通采煤工艺具有在井下采煤成本较低的巨大优势,正是因为这样的工艺特点,目前我国中小型煤炭开采企业普遍采用该项技术。除此之外,井下采煤过程中,普通采煤工艺还具有实用性能强的工艺特点,而且对对煤矿地质的要求也相对较低,这充分体现了该项工艺“物美价廉”的特点。
3.2爆破采煤工艺
爆破采煤工艺,简称“炮采”,技术特点为爆破落煤,通过爆破及人工装煤,机械化运煤的过程完成采煤。爆破采煤的工艺具有生产管理简单、技术要求低、实用性强等特点,但是该工艺的局限性也非常明显,其主要表现为实际作业时工作条件较差,且单产效率较低。这种采煤工艺常用于机械设备无法开采的煤层当中,一般这种煤矿的地质构造都极为复杂,具有一定的开采难度。
3.3综合机械化采煤工艺
一般情况下,综合机械采煤工艺多应用于缓倾斜煤层,且含煤量较高,煤层地质构造较为简单的煤矿中。由于煤矿资源储量丰富,且煤层赋存状况稳定,选择综合机械化采煤工艺不仅具有生产能力大的特点,还可以最大限度的提升生产效率,但是相对于普通采煤工艺而言,由于综合采煤工艺的机械设备市场价格一般较高,只有在规模较大的煤矿开采企业才会存在,所以综合机械化采煤工艺的实际应用率相对较低。毕竟这种采煤工艺具备高效、安全、低耗及高产等特点,正确运行该种工艺,不仅能够有效完善煤矿内部的整个生产系统,有利于煤矿开采操作的统一管理,还可以保障生产的安全性与经济性,并且在煤矿开采过程中能够大大降低劳动强度,改善劳动条件,所以从经济效益与社会效益的角度讲综合机械采煤工艺是未来煤矿开采企业的发展方向。
3.4连续采煤工艺选择
连续采煤工艺技术具有投入成本低、开采安全性高等诸多优势,但是连续采煤工艺对井下煤层的构造要求十分严格。一般来讲,煤层的倾斜角应不大于15°煤质应在硬或中硬之间,不宜过软等,正是由于这些限制的存在导致连续采煤工艺的煤矿地质适用性较低,而且即便找到适合的地质结构,连续采煤工艺在给井下开采带来经济效益的同时,也伴随着所开采的煤矿资源回收率偏低,并且通风条件困难、安全性差,不利于煤矿的安全管理等诸多问题。所以,每种采煤工艺都有其本身的独特性,在煤矿井下开采工作之前首先应全面了解所要开采的煤矿属于何种类型的煤层及煤层的实际情况等因素,只有这样才能够合理选择采煤工艺,确保其方法的正确性与科学性。
4结束语
我国煤炭工业化虽然取得了长足的进步,但是相对应的采煤技术和工艺依然有待完善。作为煤炭开采的两大法宝,井下采煤技术与采煤工艺的选择,直接影响着煤炭质量及煤矿开采的安全性,对煤矿企业生产发展具有重要影响及意义,可以说它们是煤矿企业生产高效、安全的必要条件。由此可见,井下采煤技术的应用与采煤工艺的合理选择十分重要。在煤矿井下开采之前应全面考察井下煤层的实际状况及开采条件,在此基础上选择合理的采煤技术与采煤工艺,由此才能够保证煤炭开采质量,从而推动煤矿企业的合理化发展进程。■
参考文献
[1]王金立、王炳瑞.浅议煤矿开采中井下采煤技术及采煤工艺选择[J].科技创新发展,2012,8(25):203-205.
[2]董凯、李红强.基于井下采煤方式的技术和工艺选择问题的研究[J].能源环境与科学,2012,3(24):180-181.
[3]尹春恒,廖为康.浅议煤矿开采技术与工艺发展[J].中国高新技术产业发展报告,2010,7(22):49-50.
[4]宫炫耀,段毅彤.浅谈采煤技术与采煤方法的选择[J].内蒙古科技信息(科学教研),2009,11(24):23-24.
[5]马向辉、林家珂.我国井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].中国民营科技论坛,2010,8(16):229-230.