山东能源新矿集团内蒙能源长城五矿 内蒙古鄂尔多斯 016200
摘要:在我国,随着社会的发展与进步,国民生产、生活中对于煤炭资源需求量不断增加,但随着煤炭储量不断减少,使得煤矿开采体系必须不断完善,煤矿需适应生产需求的变化,研发出新型采矿技术和开采方法与措施,提升煤矿开采效率和煤炭质量,保障安煤矿全生产。
关键词:煤矿开采;大倾角;防歪倒;防下滑;措施
尽管目前世界上有三大化石能源,即石油、天然气和煤炭,且在科技的推动下还有很多其它的新型能源被不断开发利用。但是煤炭作为我国的主要能源这一地位却一直没有改变,甚至在某种程度上讲要比石油和天然气的使用范围更广,使用量更大。因此煤矿企业仍然是一个非常重要的国民经济支柱产业。
为了能够促进煤矿产业的经济效益增收,提高煤矿开采水平和效率,技术人员也在不断的研究新的煤矿采矿技术,且已经有了一定的研究成果,目前,一些大中型煤矿企业都基本实现了综合机械化开采作业,采矿的技术和工艺也有了很大的改进。但由于部分煤矿煤层倾角较大原因,综采工作面液压支架的歪倒、下滑等现象经常存在,以上现象对煤矿的安全开采与经济效益等都有很大影响,制约了煤矿的发展与进步,因此,如何解决综采工作面在生产过程中液压支架的歪倒和下滑问题尤为重要,下面就浅谈一下大倾角综采工作面液压支架的防歪倒、防下滑因素及预防措施。
1.我国煤矿开采的现状
我国虽然说从油和气的贮藏方面是一个相对贫乏的国家,但是我国的煤炭资源相对丰富,在一次性能源中煤炭就占了70%左右。可以说,长期以来煤炭一直是我国一次性能源结构中的主要能源。但是,越来越多的生态问题也随着煤矿开采规模的越来越大而被凸显出来,比如,建筑物和农田的大量破坏、堆积成山的矸石、径流量逐渐减少的河川、严重干枯的地下水供水水源、土地沙漠化的日趋恶化、地下水中矿物内的有害物质越来越多等情况都或多或少是由于煤矿的开采而引起的。由此,采取合理的开采技术以及有效的开采方法和预防措施,对于煤矿开采实施可持续发展战略也就显得尤为重要。
世界上许多产煤国家都存在储量不一的大倾角煤层。我国大倾角煤层约占煤炭总储存量的14.05%,大倾角煤层的年产量大约占全国煤炭总产量的8%~10%,因此,关于大倾角煤层的开采方法和开采过程研究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。
煤矿开采的中长期研究开发和技术储备是需要重点从事的工作内容,这样才能够保障采矿新技术能够紧随产业科技前沿步伐。将主导的核心技术定位于煤矿开采技术及配套装备,这不仅能使技术占领制高点,还能够保障煤矿产业的生存和发展。
2.大倾角煤层采煤方法
大倾角煤层是指倾角大于25度的煤层,大倾角煤层采煤的技术性要求比较高,在进行采矿规划时,需要综合矿区地质勘探结果和采矿单位的开采技术水平、设施配置进行,作出正确的开采方案,合理规划煤矿掘进开采路线,配置作业人员和机械设备,建立健全煤矿开采技术体系,明确采矿流程和技术标准,提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时,为了进一步提升煤矿开采的可操作性,可以适当加深采矿高度,增长采矿工作面,进一步改造煤矿巷道结构,优化煤矿通风系统布置,提高通风安全性,将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范围内,保证煤矿生产安全。
3.工作面的基本情况
内蒙能源长城某矿3层煤1301工作面,平均走向长1458m,倾向平均226m,煤厚3.0-4.5m,容重1.47t/m3,平均煤层倾角24 °,局部大于30 °。
直接顶板为粉砂岩,0-7.9米,三类较软;直接底为粉砂岩,4.19米,三类较软,工作面断层落差大于煤层厚度三分之二的3条,采用走向长壁后退式采煤法,双向割煤,往返一次进两刀,跟机移架,采用全部垮落法管理顶板。
工作面采用MG650/1710-WD型双滚筒采煤机落煤、装煤,采煤机截深0.8m,工作面循环进度0.8m。采用SGZ1000/2*1200中双链刮板输送机运煤,采用ZY9000/24/50型掩护式液压支架支护顶板。
4.工作面防歪倒、防下滑措施
(1)通过调采工作面的方式将工作面调整为伪倾斜推采,改变端头支架成伪倾斜,减小顺槽煤壁与工作面煤壁的夹角,同时减少工作面下端头支架下滑和歪倒的势能。
(2)在下端头支架安装防倒、防滑装置,端头移架严格按顺序施工。移架时,移架要稳,速度均匀,防倒、防滑装置与所移支架配合使用,即在匀速拉架的同时,又能保证支架不下滑和歪倒。
(3)通过调整移溜方式(自下而上移溜,溜子会上窜,自上而下移溜,溜子下滑),控制工作面刮板机的下滑或上窜量,保持工作面输送机机头与下巷转载机机尾搭接合理。液压支架垂直刮板机溜槽布置,输送机位置保持稳定后,减少调架的工作量,保持支架稳定性,防止支架下滑和歪倒事故的发生。
(4)过顶板裂隙发育处或破碎带时,执行超前移架或带压移架,防止支架超高支设,造成相邻支架侧护板错茬超大,易造成不能相互依靠,导致上临架歪斜或歪倒至下临架的支架顶梁下方。
(5)工作面过断层时,断层处底板应采取留顶煤、底煤和挑顶、落地的方式,保持断层段底板平缓,避免底板出现台阶状,防止拉架时,支架底座突然下坠,支架间出现错台,导致支架咬架、歪斜或歪倒现象的发生。
(6)采煤工作面生产过程中,严格按支架操作标准施工,严禁支架平衡超过规定角度使用,否则,会因平衡角度过大造成支架支护面积增加,出现“压架”的情况,支架支护强度降低;工作面推采期间做到及时调架,防止出现挤架、咬架,造成移架困难和支架歪斜等情况的发生。
通过以上措施,可有效保障大倾角综采工作面开采的安全系数,保证工作面的安全、高效生产。
5.结束语
在我国资源危机日益严重的情势下,对大倾角煤层进行研究与分析是必然趋势与走向。采矿部门在进行煤炭资源的开采时,要严格按照煤区的地质条件特点,制定出最佳的开采技术和方法,使开采的效率达到最高,为工业企业的发展提供有效的煤炭支持,保证国民经济的正常发展。另外,选择正确的煤炭开采技术和方法,还能够降低施工过程中的安全隐患。因此,对大倾角煤层进行研究与分析,对于煤矿安全生产至关重要,为我国社会经济的发展提供更加有效的保证。
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