井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨 宋冠男

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:宋冠男
[导读] 摘要:井下采煤技术与采煤工艺的选择直接关系到煤矿井下作业的有序进行,对此企业还需要加强采煤技术与工艺的研究。
        黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司双阳煤矿  黑龙江双鸭山  155100
        摘要:井下采煤技术与采煤工艺的选择直接关系到煤矿井下作业的有序进行,对此企业还需要加强采煤技术与工艺的研究。文章通过对采煤工艺技术与安全开采的关系进行分析,探讨井下采煤技术及采煤工艺的选择。
        关键词:井下采煤;采煤技术;采煤工艺;工艺选择
        引言
        在现代化技术的高速发展下,经济效益是衡量煤矿企业的重要指标,要确保企业有较高的经济效益,需要从采煤工艺出发,提高煤炭的开采量,因此需要对采煤工艺不断进行优化,在优化的过程中,要同时考虑矿井的水文地质情况以及开采的实际情况,确保优化后的工艺可以使开采顺利进行,采煤效果最佳。
        1采煤工艺、采煤技术和安全开采的联系
        采煤工艺与技术应用在工程中,应该考虑到井下环境对工程造成的影响,必须考虑到环境因素,来确定采煤工艺与采煤技术的工作要点,从安全工作的层面进行分析,使用先进的采煤技术是保证工程顺利进行的良好方式。在实际工作中安全系数、顶板管理、液压支架均是现代采煤工艺与综采技术拥有的特点,可以在实际工作中保障工作顺利进行,完成井下采煤任务,面对不同类型煤层应该确定环境条件,同时不能生硬的实施综采技术,需要在工作的全过程结合实际情况,并在因地制宜的原则下掌握采煤技术作业思想,根据实际情况对技术进行适当的变动,提高采煤技术适用性、有效性,提高采煤工艺作业效果。
        2传统采煤技术分析
        2.1综采工艺
        我们目前说的综采工艺全称是综合机械化采煤工艺,其主要技术是指在采煤的工作中全部运用机械化的技术方式进行作业的采煤工艺技术。采用机械采矿技术可以在很大程度上降低劳动者的工作强度,同时还能提升工作者的安全性。传统采煤中经常会出现效率低下,安全性得不到保障的情况。在使用综采工艺后,可以提升生产的安全性,同时还能很大程度上提升生产的效率。在目前来说,综采工艺可以说是目前世界上最为先进的采矿工艺,这也是我国目前采矿工艺的发展方向。
        2.2 填充采煤工艺技术
        填充采煤工艺最主要的优势是可以就地取材,能够减少煤矿企业的投入资金。煤矿企业在开采煤矿的施工过程中,使用填充采煤工艺,需要结合当地煤矿区域的实际情况,就地进行取材,有效利用当地的各种资源,合理填埋挖空的区域,一方面可以降低煤矿企业的投入成本,另一方面可以保护当地煤矿地区的环境,减少环境污染,提高开采煤矿的经济效益和开采效率。除此之外,煤矿企业在采煤过程中,应用填充采煤工艺可以大大提高煤矿开采的回收率,还可以保证施工人员的人身安全,有效促进煤矿生产效率。煤矿企业在开采煤矿中,需要提高煤矿工作面的保水性能,避免采空区出现很多不良问题,如弯曲、裂缝等,要非常重视填充采煤开采工艺的合理使用。在确保煤矿开采工作安全的前提下,及时回收在采煤过程中产生的废弃垃圾,然后对回收的垃圾进行充分处理,按照相关的标准要求添加粘结剂,等凝固以后填充到煤矿的挖空区域。这种采煤工艺可以防止渗漏,还可以对产生的废弃垃圾进行回收再利用。
        2.3普通机械化采煤技术
        普通机械化采煤技术也称之为普采技术,也就是在运煤、装煤等阶段采用以往传统的机械方法来进行操作。通过对普采技术的运用来进行采煤,装煤与落煤等割刀工序可以同时进行,煤矿有着相似的空区处理技术、顶板支护技术等。普采主要采用了双滚筒和单滚筒这两种类型的采煤机。单滚筒采煤机的工作面更短、采煤效率更高。一般来说,单滚筒采煤机需要在工作面下端进行安放,由于双滚筒采煤机需要管理工作面的技术,因此在工作面的安放位置为两端。
        2.4爆破采煤
        爆破采煤目前是应用最为广泛的采煤技术,具有70多年的应用历史,并且随着煤炭行业的发展而不断更新和完善,其主要操作步骤为:第一,爆破。

采煤人员根据井下具体情况对炮眼进行科学布置,控制炮眼的深度和角度,通常情况下,结合岩层厚度选择炮眼,使用钻探工具完成炮眼制作后装填炸药,对炸药量进行科学控制,在爆破中要注意工作面平直,保证支柱和顶板不受到影响,确保采煤作业安全。第二,装煤。在完成爆破作业后,要组织开展装煤工作,但是在装煤之前,要对临时支护进行检查,在保证支护稳定后才能装煤,采用机械装煤的方式,用刮板对松散煤块进行运输。第三,运煤。在完成装煤作业后,则要将煤炭资源运出井下,当前主要采用的运煤方式包括机械运输和自溜运输两种。第四,工作面支护。在爆破采煤中,为了保证作业安全,在工作面中要做好支护工作,通常情况下,主要采用的支护形式包括顶板支护、单体支柱支护以及木顶柱子支柱等,均具有良好的支护效果。爆破采煤属于一种传统工艺,开采工作对设备和技术的要求不高,该工艺具有易于掌握、操作简单、前期投入少以及成本低等优势,在一些小型煤矿中获得大量应用。但是爆破采煤也具有一定的劣势:第一,爆破作业需要大量人力资源,以往由于人力成本较低,企业在人资投入方面压力较小,但是随着人资成本的增加,人力投入大也会导致成本增加。第二,开采效率不高,容易导致煤炭资源浪费,不符合“集约型社会”理念。第三,在整个开采过程中主要依靠炸药完成落煤,其中潜存的隐患较多,如果操作不当会诱发安全事故。爆破采煤工艺主要应用于倾斜角大、地质不稳定以及特殊区域。
        3井下采煤技术及采煤工艺的选择分析
        3.1综合采煤技术工艺选择
        井下采煤工作因为环境异常复杂,为了不影响到工作的进行选择综采技术,应该根据工程所在地的实际情况分析采煤技术的特征,还应该根据实际情况以及工作要求,选择效率高、低能耗的作业方式。因此,煤炭企业使用综采技术完成煤矿开采工作,使用综采技术需要从以往工程实例中发现加综采技术应用到倾角在50°范围内的煤层中,可以收获良好的效果。
        3.2普采工艺选择
        前文已经对普采工艺有相对详细的论述和研究,这种方式基本上是所有采集工艺中最为廉价,使用范围也最为广泛的工艺。除了价格较低,普采工艺还具有产量高,质量好的有点,因此这是大多数采煤企业会首先选择的工艺手段。由于这种工艺的良好实用性,尤其是相对于综采工艺的适用性的提升,这种工艺成为我国目前煤矿行业发展迅速,使用广泛,最为重要的工艺之一。
        3.3综合性机械采煤工艺选择
        此类技术的安全性较高,在采煤技术中较为先进,不仅能够使动力得到最大化的减少,并且在产量、效率等方面具有一定的优势,但是该技术需要较多的资金来投资生产设备,并且对煤层和管理以及操作所提出的要求较高、综合性机械化采煤技术常用的采煤工作面,具有良好的煤层条件、较高的管理和操作水平等。
        3.4爆破采煤技术工艺选择
        爆破采煤技术应用在采煤工作中,必须要考虑到工艺施工环境、劳动条件对工作形成的影响,爆破采煤技术具备明显的局限性,应用在井下采煤作业面,需要考虑到我国相关部门对煤炭采煤给出的要求,虽然爆破采煤技术具备操作简便的特征,但是对于爆破用量必须掌握精准,否则可能会出现严重的施工问题。在采煤过程中应该确定爆破手段、工艺流程以及煤矿资源运输方式,编制科学的工作方案,保证采煤作业可以高效、安全地进行。
        结语
        综上所述,虽然我国的煤矿开采工艺已经有很长时间的发展历史,但是与发达国家相比,在技术上还有很多的缺陷。发展到今天,我国的煤矿开采行业已经实现了长足发展,在日后发展中还需要做好采煤技术与工艺的选择,提高采煤整体质量安全,促进我国煤矿产业稳定发展。
        参考文献:
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        [2]许家林,轩大洋,朱卫兵,等.部分充填采煤技术的研究与实践[J].煤炭学报,2015,40(06):1303-1312.
        [3]缪协兴,巨峰,黄艳利,等.充填采煤理论与技术的新进展及展望[J].中国矿业大学学报,2015,44(03):391-399-429.
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