煤矿采煤方法与采煤技术选择研究
2019-10-14李宝奎
摘 要:国家经济的进步,促进了煤矿事业的发展,此外国内外市场逐渐扩大了对煤炭的需求,这就需不断探索煤矿采煤方法以及采煤技术以加强煤炭开采质量和效率。因此,本文对煤矿采煤具体方式展开了分析,并探究了采煤技术,进而为相关工作人员提供参考。
关键词:煤矿;采煤方法;采煤技术
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.085
随着科学技术的发展,煤矿开采技术也得到了提升,而煤矿企业的发展又受到相关开采技术的影响。科学合理的采煤技术和方式,会显著提升煤矿开采质量。现阶段煤矿企业规模逐渐扩大,采煤技术也更倾向于机械化、精细化,尤其是大型精细化器械的引入,显著提升了采煤的安全性。因此,选择适当的采煤方法和采煤技术至关重要。
1 选择采煤技术、方法的原则和影响原因
(1)选择原则。高效经济:现今,在大多数煤矿开采过程常用多种先进机器,均能够适用于各种不同且差异性较大的区域和环境,不仅可以促进生产过程中的安全性,还可以提高生产质量和效率。部分开采设备虽然较先进,但是并不适用于一些小型煤矿开采生产中。因此在开展煤矿过程中,需以节约成本为基础,并按照生产企业自身情况选择最佳开采技术和方法,确保质量的同时缩减成本;高生产质量:选择相应技术上时,必须重视资源回收率等相关内容。而降低回采率可有效预防和减少采动损伤,也就是保证煤矿高生产质量需选择适合的采煤方法,进而减少资源的浪费现象,提升其生产效率,以促进资源回收率的升高;绿色安全:开采煤矿基础为操作安全性,同时还需要预防和减少作业对地质和自然环境的破坏,并使用最佳开采器械和方法[1]。开采煤矿前必须要对该区域地质和煤层结构进行勘测,为制定开采方案提供参考。分析并评估开采过程对地表造成的影响,了解地表可能出现的位移和变形程度,同时模拟煤层重要位置的地质变化情况,并对其模拟结果进行综合分析,进而确定最佳开采方式。
(2)影响原因。经济原因:在选择开采方法时必须要重视其煤矿的经济效益,先进的大型开采设备所需成本较高,需考虑生产和投入的联系,合理选择开采技术和方法,以确保并提升经济效益;技术原因:开采方法会受到相关设备和技术的限制,而随着国内科技的发展,开采技术和方法也随之提高,多种安全且高效的方法逐渐应用在煤矿开采行业;地质条件原因:在煤矿开采方法选择过程中,必须要充分考虑地质条件,如煤层倾角、煤层和围岩特征、煤层含水量和自燃情况、煤层厚度以及煤层地质结构等,根据区域地质特点选择合适的开采方式[2]。
2 采煤技术和方法
煤矿开采效率受到开采技术和方法影响,因此需根据企业自身情况以及煤层分布详情选择相对应的开采技术,并制定科学的开采方式,以确保企业生产效率。
(1)长臂法。长壁开采方法较适用一些地质条件较好、储量高且煤层分布优质的一些煤矿,此种开采方法的特点是可以长壁布置和推进工作面。确保作业过程中的稳定性,需要提前留置煤柱空间,开采过程中将一些煤柱保留,可在推进时起到间歇性作用。目前常用的长壁开采技术可分成三种不同的工艺,即普采、综采以及炮采,主要是根据不同的机械化程度划分的,在开采过程中应用哪一种方式需要根据具体煤层分布来决定。其中普采常用于地势繁琐、煤储量低的情况,且主要适用于煤层块段。此种工艺需要较高的机械化程度,装煤和落煤需要使用采煤机;综采需要较高的机械化程度,可通过机械完成防护、运煤、装煤以及采煤等操作,此种工艺主要依靠机械化,具有较高的生产效率,同时也高于另外两种;炮采常用于边角煤层和薄煤层之中,主要是通过爆击破煤层,运输和装煤主要依靠人工。此种工艺使用的机械较小,大部分依靠人力,因此效率无法提升。
(2)傾斜长壁法。倾斜长壁法,具体开采方法和长壁法较相似,但是存有差异,主要表现在巷道布置、工作面布置上。两种开采基本实施相同,但是倾斜法不用对采区进行布置,这就在一定程度上增加了投产速度,同时此种开采方式还能够在采空区将地下积水引入,减少排水工作。此外煤层倾角分力会对工作面产生作用,使采空区和悬臂岩层之间的距离逐渐缩短,增加顶板岩层的功效[3]。
(3)条带技术。保护性开采即条带技术,是先条带划分煤层,执行开采和保留各一条的方式提升其稳定性,以减少和预防采动损害。此种技术还可以避免产生严重的地表下沉现象。应用此种技术需要先勘测对应区域位置的地表位移详情,进而确保条带划分的合理性。此种技术操作和使用器械简单且成本投入少,但是存有较低的资源回收率。
(4)放顶技术。将长壁工作面设置与厚煤层底部中的开采技术为放顶采煤技术,回采工艺选择综合机械化。此种技术较适用于较厚煤层矿区,仅需开采一个煤层底部工作面就可通过一般开采方法进行回采,此种技术成本投入少且效率高,但是回收率相对较差。此项技术常辅助其它技术,如条带开采技等。
(5)离层注浆技术。现阶段常用的采煤技术之一为离层注浆技术,常通过此种技术改善地表下沉速率和覆岩率,具体方式主要是,钻孔处理地表采空区覆岩区,在钻眼中应用液体填充材料将采空区填充,进而预防和减少空区下沉情况。和直接灌注浆液方式对比,此种技术无需在井下进行施工,可避免影响生产系统,且投入成本较少。此外煤炭回收率相对较高。
3 结束语
总而言之,煤矿生产的经济性和安全性与煤矿采煤技术、方法密切相关,所以煤矿企业技术工作人员要强化相关研究,并分析和总结采煤技术、方法的影响原因,以加强生产效率并优化开采技术,进而促进企业经济持续发展,为社会经济发展做贡献。
参考文献:
[1]谢延海.关于煤矿采煤方法与采煤技术选择的分析[J].科学技术创新,2016(07):128.
[2]王永生.浅谈煤矿采煤方法与采煤技术的选择及其影响因素[J].能源与节能,2017(01):182-183.
[3]赵治勇,上官良良,宋传健.煤矿采煤方法与技术研究[J].中国高新技术企业,2016(25):160-161.
作者简介:李宝奎(1981-),男,山东枣庄人,本科,运转工区副区长,从事煤矿生产技术管理工作。