浅谈采煤技术与采煤方法的选择
摘要:采煤方法的合理与否决定了煤炭的生产效率。从建国初期到现在,采煤方法和工艺逐步得到了改进和完善,特别是上世纪80年代以来,煤矿设计生产能力在逐渐加大,如何根据含煤地层的地质特点和煤层的赋存状况选择合理的开采方法,对实现煤矿安全生产、高产高效尤为重要。文章就采煤技术的应用和采煤方法的选择进行简单的介绍和阐述。
关键词:采煤技术;方法;采煤工艺
煤炭是不可再生资源,随着科学技术的发展,这种能源的减少速度将进一步加快。从我国的现状看,煤炭在一次性能源消费中仍然占有较大比重,它不仅是重要的化工原料,更是轻、重工业的支柱。针对这个不争的事实,采用什么样的技术及方法科学合理的开发煤炭资源,是关系到国计民生的一个重要课题,现就常用的采煤方法分述如下。
1走向长壁采煤法
走向长壁采煤工作面是沿煤层倾向布置,沿煤层走向推进。因其适应强,目前我国大、中型煤矿均采用这种方法,按机械化程度高低又可分为爆破采煤法、普通机械化采煤法和综合机械化采煤法三种。综合机械化采煤法因其机械化程度高,效率最高,爆破采煤法效率最低。下面对这三种采煤方法的技术特点和生产工艺分别进行简单介绍:
1.1爆破采煤法
爆破采煤法简称炮采。它是比较传统、比较落后的一种采煤方法,这种采煤方法的采煤工艺是先在煤壁上打眼,然后装上炸药对煤层进行爆破,采用人工装煤,机械或人工运煤,使用单体支柱支护工作空间顶板。这种方法在建国初期就开始使用,早期采用的是拆移式刮板输送机运送煤炭,支护顶板的柱子是抗压性较强的木材,后来对原有的运煤设备和支护顶板的柱子进行了一些改进,运输机不仅可以整体前移,而且可以弯曲,用摩擦式金属支柱配合金属铰接顶梁支护顶板,到了20世纪末期,炮采工作面装备的技术手段更新速度加快,单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱,不仅工作空间得到有效改善、安全方面也有了保障,而且还降低了工人的劳动强度。
1.2普通机械化采煤法
普通机械化采煤法简称普采。它是在炮采的基础上,对落煤和装煤等环节做了进一步的改进,机械化程度较高,落煤和装煤由采煤机同时完成,但是在运煤和顶板支护工艺上与炮采基本相同。通常用的采煤机,根据作业方式的不同分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。单滚筒采煤机多在工作面的下端进行作业,这样做
的好处是可以缩短工作面下缺口的长度,便于装煤。为了便于对工作面进行技术管理,进一步提高工作效率,又设计并投入使用了双滚筒采煤机。在具体操作过程中,我们可根据煤层的厚度,选择单向切割和双向切割两种方式进行作业。
1.3综合机械化采煤法
综合机械化采煤法简称综采。对采煤的各个作业环节进行了全面的技术改进,机械化程度进一步提高,尽量采用机械代替人工作业,无论是工作效率或是安全生产均比其它采煤法优越,它是目前我国最先进、工作效率和机械化程度最高的采煤方法。成功实现了破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等主要工作环节的机械化、自动化。
2倾斜长壁采煤法
倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法最主要的区别是,采煤工作面及上、下副巷的布置方向不同,倾斜长壁采煤法不需要布置采区的上山或下山巷道,所以采区投产快、成本低。在地质条件允许的情况下,倾斜长壁采煤法有其诸多优点,首先,从矿压显现及支护特点的方面看,在仰斜采煤工作面上,受煤层倾角的影响,顶板岩层将产生向采空区方向的分力,在此分力作用下,顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动,使顶板岩层产生拉力作用,对顶板管理十分有利。其次,从工艺特点上看,仰斜开采时,水可以自动流向采空区,工作面无积水,劳动条件好,当煤层倾角<10°时,采煤机及输送机工作稳定性较好,如果煤层倾角较大则截煤效果达不到理想状态,这种采煤方法适用于煤层倾角在12°左右的缓倾斜煤层,因其对煤层倾角适应性差,目前应用较少。对于倾斜和斜交断层较多的区域,能大致划分成较为规则分带的情况下,可以采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。
3采煤方法的选择
采煤方法的选择必须坚持安全、经济、回采率高的原则。基于上述原则的基础上,应大力提高煤炭的回采率,根据具体煤层的条件以及它所适应的最合理的开采方法,减少资源浪费,减轻工人的体力劳动,加强环保。归纳起来有以下几点:在煤层比较理想、储量较大、地质条件较好的煤田中,应大力提倡综采;对于煤层块段储量不大、地质条件复杂、煤矿后期的煤柱开采以及工作面搬家次数较多的采区,易采用普通机械化采煤方法。对于边角煤层块段、煤层较薄以及资源贫乏要求回收率高的地区,易采用炮采方法。
4结语
煤矿开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大的差异。我国煤层赋存条件多种多样,目前国有重点煤矿缓斜、倾斜和急斜煤层可采储量分别占86.3%,10.1%和3.6%;这些特点决定了我国采煤方法必然是多种多样的。建国初期采煤方法多采用无支护的穿硐式和高落式回采,后来使用了截煤机和刮板输送机,之后又采用了以长壁式为主的正规采煤方法。19年我国成功使用了浅截式滚筒采煤机;1977年,我国因地制宜积极推广了倾斜长壁采煤法、柔性掩护支架采煤法、无
煤柱沿空留巷采煤法和水力采煤法等;20世纪80年代以来采煤方法得到迅速发展,生产技术指标明显改善,普通机械化采煤工作面的装备发展较快,综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展。随着国民经济的发展,煤矿安全条件将进一步得到改善,采煤生产技术必将达到国际先进水平。
参考文献:
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[2] 李德英.地质条件对煤矿开采的影响探析[J].黑龙江科技信息,2008,(5).
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