大采高综采技术研究
2018-08-20程化水
摘 要:我国的煤炭资源十分丰富,其中厚煤层开采在煤炭开采工作中占据有重要地位。对于厚煤层的高效开采,能够有效提升煤矿产量。因此,我国对于大采高综采技术的应用也十分广泛,当前的大采高综采技术水平不断提升,并成为开采厚煤层的主要技术之一。本文通过对大采高综采技术进行分析,以期更好地满足厚煤层开采要求。
关键词:大采高;综采;技术应用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.068
0 引言
在我国丰厚的煤炭资源中,有一半以上的煤层都属于厚煤层,因此开采起来较为复杂,再加上我国煤矿开采技术整体水平较低,使得厚煤层开采受到了影响。但随着社会的发展,各行各业对于煤炭资源的需求不断增加,为了满足市场要求,各个煤矿企业都在努力提升自身的机械化水平。作为开采厚煤层的主要应用技术,充分了解大采高综采的基本特征,并分析其在开采过程中的应用具有重要意义。
1 大采高综采技术概述
在我国的煤炭资源开采过程中,针对厚煤层的开采方式主要分为三种,一种是分层综采方式,一种是综放开采方式,一种是大采高综采方式。分层综采方式在开采过程中的工序较为复杂,而且投入较多,但产量不高。综放开采方式,在能源消耗上较少,生产所需的成本较低,而且此种方式在开采过程中的适应性较强,单位面积产量较大,在厚煤层开采过程中应用较为广泛[1]。大采高综采方式是当前我国综采方式不断变化而衍生出来的一种开采技术,此种技术能够促使煤矿企业获取更高的经济效益。
大采高综采技术主要是指针对煤层高度大于3.5米的综采方式,与其他开采方式相比,大采高综采技术具高产高效的特点,此种开采方式所需要完成的工作量较小,因此生产成本较低,而且大采高综采方式的应用有很高的采出率,综采过程中所产生的煤尘较少。大采高综采方式的支护强度比较高,支架与围岩的主要受力形式是静载方式。大采高综采方式对于岩层的破坏程度较低,开采优势明显,但是,大采高综采会在煤壁过程中出现片帮问题,由此不利于控制支架围岩,这是其在开采过程中所表现出来的一个缺点。
2 大采高综采技术应用存在的问题
(1)上覆运动较差。在煤矿开采过程中出现矿压的根本原因在于上覆岩层的运动,为了避免矿压的发生,应当在破断覆岩后,对其所产生的稳定结构进行分析,以实现对采矿区矿压的有效控制[2]。但就我国当前应用大采高综采技术的情况来看,其还缺乏适用性,工作人员难以对覆岩运动的特点及结构进行分析,由此导致大采高综采作业的开展存在一定问题。
(2)存在严重的煤壁片帮问题。在大采高综采作业的过程中,煤壁片帮是其中存在的一个主要问题,对于大采高综采技术的应用,会存在支架围岩关系,而且较为复杂,如果处理不善,则会导致安全事故的发生。为保障大采高综采技术应用中的安全性,就需要对煤壁片帮问题进行分析和控制,但就当前来看,由于导致片帮问题的因素有很多,使得对于此类问题的解决较为困难。
(3)围岩稳定性控制不佳。在进行大采高综采作业的过程中,如果能够对工作面围岩的稳定性进行有效控制,便能够大大的提升工作效能,而且围岩稳定性的控制也能够对于提升煤矿开采作业效率产生积极影响,但是就我国当前的掘进技术与支护技术的发展情况来看,还存在一定缺陷,由此导致采高高度难以与采面平巷保持一致,这就给工作面端部底煤的留设造成了影响。
3 大采高综采技术应用改进措施
(1)加强覆岩运动研究。为了确保大采高综采技术的合理应用,应当加强对于开采区覆岩运动规律进行研究,从而发现其中存在的内部规律,同时还要积极的开展对于矿压显现规律的分析,并根据开采方式及开采高度对顶板破碎规律及特征进行深入研究,从而找出解决煤壁片帮问题的有效方法。此外还应当对工作面的系统稳定性进行充分分析,并基于此开展工作面设备的相关设计工作,同时结合开采过程中的实际情况,对设备的相关数据进行适当的调整,从而实现煤矿开采工作效率的提升,并实现安全性与高效性的统一改善。
(2)改善支架参数。要想确保对大采高综采技术应用过程中相关问题的解决,就必须要重视对于支架參数的处理,例如工作阻力及初撑力等,同时基于理论判别基础,对煤壁的片帮问题进行分析。同时还应当加强对于支护设备稳定性的分析和设计,在充分研究稳定性原理的前提下,以促进此项技术的革新发展,更好地满足大采高综采技术应用需求。
(3)优化工作面生产工艺。要想进一步推动大采高综采技术应用水平的提升,就必须加强对于工作面生产工艺的分析,实现生产工艺的不断优化,例如应用智能自动化控制技术以更好的满足煤矿综采过程中的工作面设备发展需求,针对4到6米的厚煤层环境,探索综采工作面的作业方式以及相关的配套技术,实现液压支架系统的自动化发展,从而提升移架速度,并实现采煤机自动化水平的提升,以更好的推动大采高综采技术的应用并进一步的提高开采效率[3]。
4 大采高综采技术的发展趋势
就对于大采高综采技术的应用来说,其发展的一个重要标志就是对于采高的变化,最初人们采用大采高综采技术时,通常将高度控制在三米左右,而当前已经能够控制到六米左右,随着煤炭技术的进一步发展,未来的采购高度必然还将会出现增长趋势。大采高综采技术的应用发展前景相对较好,其未来应用还会向着地质构造更加复杂的矿层进行发展,而且大采高综采技术的应用也会越来越广泛。
5 结语
相较于其他开采技术,在厚煤层环境中的应用,大采高综采技术的应用具有更佳的经济效益,而且能够实现煤矿产量的不断提升,因此加强对于大采高综采技术的应用研究就十分重要的价值。在未来的发展过程中,应当重视对于大采高综采技术的合理应用,并针对其应用过程中所存在的问题进行分析,采取相应的处理措施,从而实现综采技术水平的提升,为煤炭开采的安全性及高效性奠定良好基础。
参考文献:
[1]郭帅.大采高综采采煤工艺适用条件分析[J].能源与节能,2017(06):132-133.
[2]马金刚.大采高综采技术的关键问题及对策探讨[J].能源与节能,2016(07):123-124+140.
[3]魏建伟.浅析大采高综采技术的发展现状与趋势[J].能源与节能,2016(06):56-57.
作者简介:程化水(1971-),男,山东新泰人,本科,助理工程师,从事煤矿采矿管理工作。