煤矿开采中采煤技术的应用研究 刘创

发表时间:2021/1/27   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:刘创
[导读] 摘要:近年来,城市化建设的发展迅速,煤矿工程建设的发展也越来越完善。
        山西长治红山煤业有限公司  047100
        摘要:近年来,城市化建设的发展迅速,煤矿工程建设的发展也越来越完善。在我国煤矿企业的发展过程中,煤矿开采技术是煤矿行业的竞争核心。以往,煤矿在开采过程中经常采用传统的人工方式,这种方式不仅开采效率低,速度慢,而且存在很高的安全风险,容易发生安全事故,造成人身伤亡。因此,很多企业为了提高煤矿开采的速度及安全性,对开采技术进行了更新。煤矿企业为了提高自身竞争力,不断的对开采技术进行研发,最终成功创新了开采技术,也完善了整体的开采工艺。在此基础上,对目前煤矿开采技术及工艺进行分析是很有必要的,通过分析才能够明确开采工艺的区别及针对性应用。
        关键词:煤矿开采;采煤技术;应用研究
        引言
        在深化供给侧改革背景下,煤矿企业面临着激烈的行业竞争,在生产经营方面也遭遇诸多困难,煤炭作为国家建设的重要能源,其关系到我国在世界中的竞争力,煤矿企业要根据时代特点和行业发展,以矿区实际情况为准,合理选择采煤技术,提升生产效能、促进安全生产,并且针对生产中存在的隐患问题开展综合性分析,采取科学的举措落实安全管理,在保障员工健康的基础上,实现既定经济效益。
        1煤矿开采技术现状
        我国目前各行业发展中,煤矿行业属于发展比较迅速的行业。因为我国煤矿资源及种类比较丰富,所以,我国的煤矿行业获得了良好的发展。目前,随着我国人口数量的不断增加,人们的工作生活中都离不开煤炭的应用,煤炭需求量增多,开采难度也在增加,这就导致了煤炭行业在发展中逐渐出现问题,其中比较明显的是开采技术和工艺。我国的煤矿开采技术处于落后阶段,很多地区的煤矿企业仍需要用大量人力进行井下开采,这不仅为开采增加了安全隐患,也威胁到开采人员的生命安全。因此,我国近几年开始加大了对煤矿开采技术的重视,通过不断的深入研究,推出了综合采煤技术。这些先进的采煤技术为我国煤矿企业迎来了新的发展阶段,不仅提高我国煤炭行业的发展,也为我国煤炭行业在全球经济市场中的竞争奠定了基础。
        2多样化采煤工艺
        2.1 综采工艺
        所谓的煤矿综采技术,主要是指在采煤的过程中对大量机械设备的调用,使得采煤的效率得到大幅度的提升,消除了在煤矿开采过程中对大量劳动力成本的依赖性,提升了采煤过程的安全性和连续性,不仅如此,机械化采煤设备的应用还降低了煤矿在运行过程中所需的资金消耗,实现了煤矿开采工作人员操作工作难度和复杂程度的降低,所以成为现代煤矿开采领域应用广泛且最先进的工艺,摒弃传统采煤过程中的手工作业,从而实现了在采煤过程中的连续操作,是我国最现代化的采矿方法。我国的综采工艺于20世纪70年代发展起来,近年来,我国引入了大量的综采机械,所以采煤技术中的综采工艺在我国的应用更为广泛,不仅带来了更高的采煤效率,与此同时,为煤矿的经济效益提升带来了保障,在煤矿企业的长期运营和发展过程中,装备和技术的现代化程度都对企业的可持续发展具有着重大而深远的影响,我国现阶段的综采技术已经初步实现了机电的一体化,在现代化煤矿开采的思想过程中具备了初步的机械设备基础,并且获得了初步的应用成果,大幅度降低了我国煤矿的生产和运营成本,并且提升了我国煤矿的有效开采量,也实现了煤矿资源的充分利用,但是,由于受到我国特殊的地质环境和科学技术的实际水平的局限性,综采技术的发展也存在一些问题,我国综采设备虽然已经取得了一定程度的进步和发展,但是如果与国际先进水平相比,其实仍有较大差距,比如:设备的可靠性难以保证;设备运转的效率难以达到最优;不同的综采设备之间的匹配难以实现良好的对接;设备的运行功率低下等,劳动效率低,同时,我国全机械化采煤设备的使用寿命远低于煤炭生产技术相对先进的国家,在新的采矿技术和新技术的使用上,与外国的先进技术差距相当大,这在煤矿开采设备自动化的领域尤为明显。


        2.2 炮采工艺
        炮采工艺也称为爆破采煤技术,主要是指在煤矿开采的过程中工作面的煤矿通过爆破的方式落下,之后在装煤和运煤的过程中均是由煤矿雇佣的劳动力实现,在实施炮采的过程中,应该采取一些如单顶支护之类的措施对煤矿的顶板进行保护,防止在爆破过程中对煤矿顶板产生损害导致事故的发生,这种煤矿开采工艺的主要优点是在设备和技术装置的投资上花费资金少,对于不同的煤矿开采条件具有更强的适应能力,在操作技术方面,更容易操作和掌握并且简化了煤矿的管理流程和制度的制定过程,所以在我国仍然普遍存在,尤其是对于煤矿的条件是薄煤和急倾斜煤矿的情况。但是,这种开采技术在我国现代化发展的背景下具有不容忽视的缺点,煤矿开采的产量和效率的低下使得炮采工艺在煤矿企业可持续发展的建设的使用中具有较大的局限性,并且爆破过程会对煤矿环境造成污染,工人的劳动强度也会由于设备自动化程度的低下而不断加强,工人的生命财产安全也难以得到保障。为了对相关的技术进行改进,我国的煤矿企业进行了长期的探索与实践,例如,在煤矿的开采中采用液压支架,刀盘支墩及横梁支撑,散热器煤,刮板输送机前铲装,刮板输送机背面装载。不仅如此,在设备选型、优化、自建机械化设备也得到了改善,但与综采技术相比,这种开采技术还没有达到综采工艺的煤矿开采水平与开采效率,煤炭的装载和运输在某种程度上仍然是手动操作,但该方法对复杂工作面爆破作业具有良好的适用性条件。在实际的炮采工艺中,需要对工作面的煤壁保持笔直,保证煤矿开采过程中的爆破方向保持正确,并且提升炮采工艺产出煤块的均匀程度,并且可以采用毫秒延期爆破工艺提升爆破的采煤效率,有效提升煤矿的煤块采出效率,另外,在装煤过程中,煤矿开采企业不能将生产出的煤矿通过自动化的设备全部直接装到刮板上,降低了煤矿开采的效率,所以在施工条件允许的情况下,也可以使用防爆装煤机完成这部分的工作。
        2.3 流量和流速
        充填系统生产能力可用浆体流量来表示。流量是单位时间内充填系统所能输送的浆体的体积。流量大小取决于充填料配比、管道直径、充填倍线等指标。流速是充填管道中浆体的流动速度。管道输送充填浆体,流速如果太低,固体颗粒容易沉底,造成管道堵塞。为维持充填料浆输送过程中固料处于悬浮状态,避免堵管,流速必须大于一临界值,该临界值称为临界流速。在临界流速下,管道水力损失最小,固体颗粒能够保持悬浮状态。管道自流输送充填浆体流速一般为3~4m/s。
        2.4井下煤层采煤工艺技术
        在煤矿采煤工作中,最容易发生的事情就是地质灾害,这也是因为采用的煤矿开采技术不当造成的。为了能够更好的保证煤矿开采过程中的安全性,就必须要采用综合性的采煤工艺技术,不仅降低了安全隐患,也可以提升煤矿的煤产量和质量。井下煤层采煤包括了四个工艺技术:第一是条带法采煤工艺技术,这种技术更多的是用于覆岩危害地区,可以更好的降低煤矿地表的塌陷,除此之外对于煤矿中瓦斯含量高的地方,采用条带法技术可以提升煤矿挖掘的效率;第二种是充填法采煤工艺技术,这种技术可以更好的利用现有的材料进行开采,加强了采煤的回收率,同时,使用充填法采煤技术还能够有效的增强煤矿工作的安全性;第三种是走向长壁后退式协调采煤工艺技术,在很多的采煤工作中,一些危岩陡崖会出现倾斜和采空的问题,将工作面放在容易出现问题的地方,并且工作面的搭建还要根据挖掘的方向来建造,使用这种方式可以更好的降低矿井坍塌事故的发生;第四种就是倾斜长壁协调采煤工艺技术,这个技术更多的是用在煤矿地质情况很复杂的地方。在开采的时候,很有可能会出现瓦斯或俯采排水困难的情况,这个时候使用这种技术就可以更好的解决这个问题,从而提升煤矿开采的效率以及防止地质灾害的发生。
        结语
        通过以上分析可知,煤矿生产的危险系数较高,如果发生事故会危害员工生命以及企业的经济效益,严重者甚至造成社会不稳定。因此,煤炭企业要注重深化安全管理,发挥管理作用和职能,将隐患控制在源头,创设安全优质的生产环境。
        参考文献
        [1]刘彦邦.关于煤矿采煤技术及安全管理的几点思考[J].当代化工研究,2020(15):48-49.
        [2]张岩.关于煤矿采煤技术及安全管理的几点思考[J].西部探矿工程,2019,31(9):204-206.
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