浅析采煤技术及采煤方法的选择

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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浅析采煤技术及采煤方法的选择

李程富

乌兰煤炭(集团)有限责任公司石圪台煤矿 内蒙古自治区鄂尔多斯市017000

摘要:中国煤矿区煤炭资源丰富,类型多样。因此,在开采过程中,需要根据相应的环境条件和开采的材料选择相应的采煤方法和技术。在保证开采安全的前提下,如何提高煤炭开采的效率,提高企业的开采效率才是最重要的。因此,煤矿井下开采技术和工艺是煤矿企业最为关注的,也是煤炭开采领域的一个重要研究方向。因此,针对煤炭生产过程,选择合适的采煤方法和技术是煤矿企业的重要课题之一。

关键词:采煤技术;采煤方式;选择;

主要结合具体的煤矿开采实际,对煤矿厚煤层的采煤方法进行分析,并对影响采煤技术应用的主要因素进行详细论述,确保煤矿企业在开采过程中能够结合不同的开采环境选择适宜的采煤技术和采煤方法,在保证开采安全的基础上创造出最大的经济利益。

一、采煤方法选择的原则

1.安全生产的原则。煤矿生产过程中,安全生产标准是最基本的也是最重要的,科学合理的选择采煤方法和采煤工艺,充分做好开采的管理工作,利用先进的科学技术提升企业的采煤效率和经济效益,做好井下安全生产工作。严格检查其所选择的采煤方式所涉及到的对应生产环节。

2.经济适用原则。选煤方式的选择还受经济效益的影响,在确定采煤方式时,应首先考虑其经济及技术指标,是否选择的方法具有较好的经济效益,采煤方式的选择是否合理。,还应降低材料的消耗,提升劳动效率,增大采煤的产量,科学的使用人员还可以降低工作量和巷道掘进维护,降低煤炭开采成本。

二、主要采煤生产技术

1.爆破采煤工艺。采用爆破作业的采煤工艺成为爆破采煤工艺,并结合机械化的运煤方式,降低了井下工作人员的工作强度,提高采煤工作效率。在实际爆破采煤技术应用中,有设计人员先调查煤层的赋存情况,然后再进行科学的爆破点选择,合理的应用单体液压支柱,对煤层实现爆破,使煤眼周围的煤炭滑落,由于爆破采煤作业具有一定的不稳定性,并且采空区应及时处理,如果处理不到位,可能发生较为严重的安全生产隐患,导致较大的安全生产事故。

2.普采工艺。普采工艺是应用普通的采煤机械进行,对煤层实现切割,并配合单体支柱支护顶板,在开采过程中,对煤炭资源可以同时进行开采和运输工作,并且可以实现边采边支护形式,对煤炭资源进行开采。应用普采工艺,可以有效实现边采边支护的方式,并且煤炭开采的同时既可以进行运输,主要是应用采煤机械设备完成,对采空区的处理与爆破采煤工艺的处理方式类似。

3.综采工艺。目前采煤生产技术中综采工艺是较为现代化的,能够对各类煤层进行处理,采用机械化的生产模式,应用综采工作面的采煤机械,配合运煤系统和支护形式,可以在保证安全生产的前提下,尽可能的提升煤矿生产效率。合理的采空区回采,利用机械设备对采空区进行处理,提升采空区安全性,尽可能的降低人工劳动,提高采煤工作效率,保证煤矿企业的安全生产。

4.连采工艺。连采工艺主要是应用房柱式并结合锚杆支护的形式,通过使用大型的机械设备对煤层切割,并对落煤进行运输,机械化作业贯穿整个过程,包括支护、开采及运输,机械化的高效采煤可以降低人工操作强度,保证生产的安全性。连采工艺主要是用5~7 m的煤房切割将尚未开采的煤层,将煤柱切割成为的适宜形状,通常煤柱的宽度以20~30m作为为主,对煤房的顶板进行支护采用锚杆支护的方式,提升开采的安全性。

三、全面分析当前阶段采煤的技术应用

1. 单一煤层采区巷道布置。在当前阶段我国的煤矿开采过程中,针对单一的煤层展开全面开采工作时,专业开采人员可以选择使用长壁采煤法来布置开采区的巷道。具体开采环节为:专业人员通过相应技术在开采区段内回采工作面上下展开运输巷以及回风巷的具体布置,这一环节相对较为简单。工作人员应当结合开采地实际情况先从阶段运输巷采取相应的布置,并且要同时对开采区域内的下部车场进行合理化的必要布置。随后,工作人员应针对开采区域上部的通风系统进行全面系统化的布置,确保整个开采工作的安全性。

2.近距离煤层采区巷道的联合布置。客观而言,在当前我国的主体煤炭资源的分布体系中,近距离煤层群现象较为明显且普遍。近距离煤层群占据了整个煤炭资源相当大的比例,具有极为重要开采价值和开采地位。传统近距离煤层群开采方法基本都是应用单层布置巷道进而对近距离煤层的每一个层面展开单独化的开采,这种较为守旧的开采方式虽然安全稳定,但已经与现阶段的开采理念不够契合。现阶段,随着我国煤炭需求量日益提高,许多矿区已经展开了巷道联合布置开采的方式,这种先进的综合开采方式不但工作效率较高,并且还能够对距离较近的煤层进行统一化开采以及生产。确保开采质量与速度的同时,全面提升煤矿开采的经济效益与社会效益。

3.回采工艺。在现阶段我国煤矿开采过程中,工作人员在面对一些缓斜中厚煤层展开具体开采工作时,最常使用的开采技术就是长壁采煤方法。而这一开采方法需要先进的回采工艺支持。在矿区回采工艺的选择过程中,工作人员应当首先分析开采地的地质条件以及开采所具备的其他综合条件,如设备供应、技术条件以及技术管理水平等等。在进行综合考虑和分析后,选择最佳回采工艺。这一工艺涵盖了多项内容,其中包括破煤工作、装煤工作、运煤工作、支护工作以及顶板管理工作等。想要全面提升开采效率以及质量,必须要采用科学化的机械化作业进行全面开采。

四、全面分析当前阶段采煤的具体方法

1.解读现阶段主流采煤方法具体分类。平心而论,现阶段我国主流采煤方法可谓是种类繁多,特点不同。依照开采技术水平以及煤层的所具备的埋藏条件,采煤方法可谓具体分为以下几类:(1)单一走向长壁采煤法,其主要应用于缓倾斜及倾斜煤层,煤层厚度大概在2.8 m以下时使用这种方法为最佳。(2)倾斜分层下行垮落采煤法,这种采煤方法主要应用于煤层厚度在2.8~8 m区间。(3)倾斜分层水砂充填或风力充填采煤法,这两种采煤方法主要使用于煤层厚度较厚,在8 m及8 m以上的开采区域。

2.采煤方法所受各类因素影响解析。专业采矿人员在选择具体的采煤方法前,必然要考虑到两大因素的影响:一是技术因素,二是地质因素。技术因素方面影响更为直观,科技不断进步也让我国的采煤方法不断创新与发展,各类先进采煤方法已经被广泛应用于当前的煤矿开采各个工作环节之中。比如,在当前煤矿开采过程中,面对一些厚煤层,专业工作人员通常采用综采放顶煤技术,这一先进技术无疑堪称为一个重大技术革新,有效的推动了我国现阶段煤炭生产的发展步伐。在地质因素方面,影响采煤方法选择的因素比较多如:煤层构造、煤层厚度和倾角、顶底板岩石性质以及煤的具体性质,如节理、硬度、自燃性、水的含量、煤层群的相互位置等等。这些因素中,最主要的因素就是煤层厚度和倾角,顶底板岩石性质。只有充分考虑开采地的地质因素,整个煤炭开采的方法才能够得以正确选择和应用。

3.采煤方法选择需遵守的基本原则。在采煤方法的具体选择环节上应当遵守一定的基本选择,并且考虑到多方因素。如开采地矿山的基本地质条件、开采地煤层赋存的各类主体特征。还要考虑到相应的设备条件、技术管理水平以及机械化先进程度等。必须要遵守安全生产、节约成本以及回采率高等各项基本原则,最终选取最为科学化、合理化的采煤方法,确保整个煤矿开采工作的有序化安全进行。

总之,相关专业煤矿开采人员在日常工作中也应当不断探索、不断创新,争取找到更为科学、高效的采煤技术与方法,力争让我国的煤矿事业迈上一个新的台阶。

参考文献:

[1]刘萍.新形势下煤矿开采中的采煤技术.2020.

[2]李寿.关于采煤技术及采煤方法的选择探讨.2022.