煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺研究

煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺研究

平顶山天安煤业九矿有限责任公司467000

摘要:煤矿采煤所使用的综合机械化工艺,是在传统的采煤工艺基础上不断的改良及优化而形成的。通过对综合机械化工艺的应用,能够确保煤矿开采过程中具有较强的机械化能力,使得工作面的采煤效率得以显著的提升。并且,通过应用综合机械化采煤工艺,能够进一步的改善煤矿的回采率,避免过多的造成煤炭资源的浪费,最大限度的保证采煤过程中资源得以节约,更加的符合煤矿企业可持续发展的要求。

关键词:煤矿;综合机械化;采煤;工艺

综合机械化采煤技术是在传统采煤工艺基础上不断改良优化而来,其较强的机械化能力不仅大幅度的提升了工作面的采煤效率,还有效的改善了煤矿的回采条件,最大限度上减少了煤矿资源的浪费,实现煤矿行业的可持续发展,为煤矿企业创造了更多的经济效益。

一、影响综合机械化采煤的因素

1.1地质条件

不同的地质条件对井下综合机械化采煤的影响也各不相同,一般主要包括下述三方面:a)断层落差相等时,逆断层比正断层影响更明显,特别是当支架下限高度不足时可能使综采设备无法有效通过断层;b)陷落柱对综采影响显著,极大降低采掘效率存在陷落柱构造的区域,难以布设有效且稳定的长壁回采作业面,这是因为当长壁回采作业面内存在陷落柱时,其会阻挡采煤机与支架正常通过;c)煤层冲刷带影响。煤层冲刷带是指在煤层形成过程中受到流水的冲蚀,使得煤层存在局部或全部损坏。这会极大地增大煤层开采难度,在开采时必须严格开展前期勘测与设备选型,并在作业时缓慢进行。

1.2煤层自身

煤层自身厚度及内部结构发育等自身条件同样会

对综合机械化采煤的正常开展造成一定影响。当煤层厚度较小时,回采作业面可活动区间十分有限,综采设备的使用难度相对较大;当煤层厚度较大时,则需参照其厚度变化规律进行有效的区段划分,而且需要对煤层开展定量评估,从而选择适宜的综采工艺进行煤炭回采作业。

1.3顶底板

回采煤层顶底板强度及稳定性对于综合机械化采

煤作业的顺利开展也有显著影响。煤层顶底板岩性既是综采工艺选择的重要参照,也是回采面安全管理方案制定的重要条件。综采设备在通过断层时,断层周边围岩岩性对其影响也十分显著。当断层顶底板为泥岩时,即便岩层K值(地基系数)小于1,综采设备同样能够有效通过,但当煤层顶底岩层为砾岩或砂岩时,即便岩层K值大于1,综采设备也无法正常通过。因此,在回采作业前必须先探明回采面顶底板岩层岩性,对顶底板稳定性进行等级划分,并以此为熏要依据进行相应设备选择。

二、煤矿综合机械化设备

2.1采煤机

采煤机设备是煤矿企业实现现代化开采的核心设备,该设备是结合了电气技术、液压技术以及机械技术等多种现代先进技术手段的一种设备,其结构具有一定的复杂性。就目前而言,我国煤矿开采中涉及到的采煤机类型主要有滚筒式采煤机、刨煤机两种。其中,应用较多的是能够调整高度的双滚筒式采煤机,该设备不仅能适应不同厚度的煤层采煤作业,还能同时完成落煤以及装煤工作,具有一定的先进性,大幅度提升了我国煤矿企业的生产力。

2.2工作面输送机

煤炭输送是煤矿开采过程中必不可少的一个环节,其主要输送设备即为工作面输送机,同时,该设备也是采煤机支架的支撑点,是采煤机设备在巷道中移动的轨道。在实际采煤过程中,工作面输送机一旦出现运行故障或者是出现链条断裂现象,整个开采作业流程就会受到极大影响,严重时甚至会导致开采作业的停滞。

刮板是输送机是当前较为常用的工作面输送机设备,该设备不仅具有较高的强度,还可以进行较长距离的铺设,能够在一定程度上提高输送效率。

2.3转载机

转载机是一种较为常见的桥式刮板运输机,一般设置在井下出口位置以及平巷道位置。该设备有两个端点,其中一个端点与带式运输机连接,另外一个端点则与工作面输送机相连接,进而起到将工作面位置运出的煤炭转载至带式运输机上的作用。在实际的采媒工作中,转载机会随着工作面的向前而不断前进,确保煤矿的开采与输送工作衔接的更为流畅。

2.4液压支架

液压支架是综合机械化采煤设备中一个十分关键的组成部分,其作用是辅助进行对采煤设备的压力控制,同时,通过液压支架也能对顶板起到一定的支撑作用,隔离采空区,确保采煤作业能够安全、顺利地进行。

三、综合机械化采煤工艺

3.1放顶煤综合机械化开采技术

对于中国厚煤层的开采工作来讲,放顶煤开采技术应用较为广泛,而在对此项技术进行具体应用时,可以将其划为以下几个步骤:在工作面中,认真做好落煤、装煤、运煤和输送机的推移等相关工作;在通过经过2刀或3刀的截煤之后,需要暂时停止操作,然后根据相关标准顺序,对支架放煤窗口给予打开处理,实现放顶煤操作,并通过另一台运输机运出。一旦发现矸石,应该立刻关闭窗口;当完成以上操作后,才能进行下一步采煤工作。

3.2长壁综合机械化开采技术

在采煤工艺中,长壁综合机械化开采技术工艺主要是利用缓倾斜、倾斜煤层得以实现。实施长壁综合机械化开采过程中,为了降低斜切进刀、端头工作相关步骤在生产方面造成的不利影响,需要适当延长工作面,并通过增加采煤机切煤量的措施,以保证工作顺利进行。通常情况下,结合工作面产量情况,明确最高值、最低值,从而明确工作面实际长度。由于对工作面长度造成影响的因素相对较多,具体表现为两方面,即地质环境、输送机刮板长度,因此,延长工作面移动长度,属于最有效的解决方法。对工作面的走向长度而言,其影响因素包括:回采巷道进行的挖掘与支护工作、采场地质所造成的影响、输送机运输长度等。

3.3短壁综合机械化开采技术

对短壁综合机械化开采技术工艺进行分析时发现,在巷道开采、顶部支撑、技术选择方面均和长壁综合机械化开采技术比较相似。但是,在对工作面进行设置时,却存在一定差异,长壁主要是将增加工作面为主,而短壁则比较适用于较短工作面中,通过短壁技术进行应用时,需要符合相关基本条件,然后结合工作人员在煤矿井方面的需求,对工作面给予全面分析和研究,以达到综合机械化的工作需求。

3.4薄煤层综合机械化开采技术

在进行薄煤层的开采时,由于经常面临地质条件、开采技术等多方面的影响,因此,薄煤层进行开采时,其开采工作效率普遍较低。然而,在综合机械化开采技术逐渐完善下,促使中国开采力度明显加强。而采储量更是在总储量中占据主要地位,需要对薄煤层开采给予高度重视。换而言之,薄煤作为开采工作难点和重点,其机械化技术水平普遍较低,因此,其产量比例较小。为了保证该项开采技术得到有效应用,应将改善薄煤层产量、工作效率作为重点,并对其加大技术优化扶持力度,确保此项技术逐渐迈向成熟。

结语:

随着煤矿行业快速发展,人们对煤矿需求量不断增高,传统煤矿采煤工艺已不能满足现在人们对煤矿的需求。因此,要不断研究与创新新型煤矿采煤工艺,进而促进煤矿的采煤工艺更加趋于机械化及效率化,以此提高煤矿产业的采煤工艺,从而提高煤矿开采量,进而提高煤矿企业的竞争力,从而促进煤矿行业快速稳定发展。

参考文献:

[1]吴红雷。煤矿采煤中的综合机械化采煤工艺探讨[J].能源与节能,2016,(10):162-163.

[2]刘志宏。浅谈煤矿综合机械化采煤工艺[J].能源与节能,2017,(04):168-169.

[3]刘涛,张思鑫,潘光超。煤矿综合机械化的采煤工艺研究探讨[J].内蒙古煤炭经济,2017,(10):21-22.

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