试论我国综合机械化采煤技术的新进展
2013-08-15张建华
张建华
(山西煤炭运销集团晋城泽州有限公司生产技术部,山西 晋城 048000)
综合机械化采煤技术的应用,使得煤炭工业发生了根本上的变化,在世界上的主要煤炭生产国于20世纪70年代开始应用综合机械化采煤技术,这让很多国家都提前结束了对矿井大型化、生产集中化的改造。到了80年代,采煤业发达的国家已经将长壁综采技术应用于煤炭开采,使得矿井的建设开成了高产高效的生产模式。我国使用综采技术也有近30年的历史,综采技术的发展通过我国对实践经验的不积累和总结也不断在进步,而随着科学技术的不断发展和进步,综合机械化采煤技术也正在发生革命性的变化。在对各国的采煤技术及装备进行总结和研究之后,有专家提出,未来的采煤技术将实现无人工全自动化的采煤。
1.世界综采技术的发展过程
综合机械化采煤技术起源于20世纪中期。德国于1940年将用于采煤工作中的面铠装刮板输送机研制出来,而英国于1950年发明了滚筒式采煤机;1954年,液压支架出世,三机设备的配套设计也随之出炉,采煤、运煤、顶板支护等工作都可交予机械来完成,这也就是综采技术开始投入应用。总得来说,综采技术的发展经历了四个阶段:初期阶段:综采工艺及其设备问世并投入应用,取得良好效果并得到推广;发展阶段:对生产工艺及设备不断改进,并在世界主要的采煤国家中得到应用;提高阶段:各个国家对于综采技术已处于研究其性能的提高及设备的改进阶段,并研制出了相应的配套设备;自动化阶段:随着科技的不断发展,综采技术也不断将科技成果融入其中,实现了综采工作的自动化和摇控无人化。
2.我国的综采技术及其现状
2.1 我国所使用的综采设备
我国煤炭业发展到今,也有了一定的水平和技术,我国现使用到的综采设备主要有:适合各种开采角度的液压支架、大功率的电牵引采煤机、大槽宽和高功率的刮板输送机、2.4m宽的带式输送机、智能型的乳化液泵站。
2.2 我国所使用的综采技术
我国目前所采用到的综采技术主要有以下几种:薄煤层综采技术:主要采用滚筒采煤机、刨煤机结合刮板输送机及液压支架的配套综采技术,另外还有螺旋钻综采技术。薄煤层综采技术将薄煤层的煤炭采出率大大提高了,但其自动化及保证安全高效等方面还有待提高;中厚煤层综采技术:我国中厚煤层的开采条件相对较复杂,而且还需极高的过断层面水平,但兖矿集团济宁二号煤矿的成功开采标志着我国中厚煤层的开采技术也得到了提高,而且开采角度地不断加大也证明了我国综采技术的提高;厚煤层综采技术:对于厚煤层的开采主要采用大采高的方式进行,但其在控制煤壁面方面面临着很大的问题,对于顶板的控制是我国目前在厚煤层开采工作中的一大难题,其次还有分层开采,是指结合不同煤层进行分层依次开采;充填开采:是指利用高水材料、膏体材料等充填已开采的煤矿以防止污染和塌陷;另外就是针对于条件复杂的煤矿开采,针对于不同的条件可采用上述的过断层技术、复合顶底析综采技术等进行具体施工。
2.3 我国综采技术的发展现状
就我国目前综采技术的发展来看,虽有一定成果,但与发达国家相比,我国的综采技术及综采机械化的水平还是偏低。从综采设备来看,我国目前使用的综采设备其功率较小、性能较差、没有成套设备、可靠性不稳定等劣势,最为突出的问题是其使用寿命较短,新技术的引用也不如发达国家;其次是综采技术,目前国外所使用的综采技术其工作面广、出采量大、采高大、储存量高、煤炭路程长。而我国在2004年以前,300m以上的综采工作几乎没有,到了2007年才出现了400m长的综采工作。再次是我国的地质条件,我国煤炭层的存在条件很复杂,煤层厚度不均匀、煤层的倾斜度大、地质构造也很不规范,这些都严重制约了我国综采设备的使用,综采工艺的发挥受到了限制,也拉大了与采煤技术发达的国家的差距。
3.对我国综采技术的展望
通过多年的努力,不断总结经验和教训,现如今,我国综采技术的发展已经达到比较高的层次了,利用综采设备所能达到了产量年产为100万吨、200万吨,综采设备的应用也得到了有关单位的认可,为将我国综采技术发展得更好,我们应紧跟世界的步伐,不仅要将世界的先进设备引进来,而要将世界先进技术引进来并应用到综采技术当中去,并发展属于我国自己的高水平综采设备和综采技术。今后,我国综采技术主要朝以下发展:研究高产量的综采技术及装备,尤其是对设备的可靠性、耐用性及其能力进行研究,另外还有先进的采煤工艺及管理技术;保证综采工作的环境及安全,其主要是针对生产设备的自动化、对于工况的监控、检测及施工过程中出现的故障进行分析和研究,对生产设备设施顺槽集中控制;无线通讯技术的研究,在世界层面,未来的综采工作主要朝无人自动化生产的道路前进,我国也不能落后,因此,要对无线通讯技术进行必要的研究,以跟上世界的脚步。
结语
煤炭产业是我国国民经济的支柱产业,而综合机械化采煤技术是我国乃至当今世界最为普遍的采煤技术,同时它也是用于开采煤炭的最先进的生产方式。目前,长壁综采技术为世界创造了许多关于煤炭开采方面(如最高年产、最高月产、最高日产、工作效率最高)的纪录,同时,多年以来,也保持着这些记录。随着科技的不断进步,综采技术必将也会融入高端科技,从而使得综采技术朝更高产、更高效、自动化的道路前进。我国综采技术虽也有所发展,但受到很多条件的限制,现其发展水平还不够高,因此,必须引入高科技,结合我国实情,让我国综采技术慢慢向更高水平发展。
[1]王金华.中国煤矿现代化开采技术装备现状及其展望[J].煤炭科学技术.2011(01)
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