採煤技術及採煤方法的選擇

2022-08-14 20:18:03 字數 2339 閱讀 5464

□楊龍俊

煤礦開採技術現狀及趨勢

中國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一。據不完全統計,我國煤炭儲量在9000億噸以上,含煤面積55萬多平方公里,且煤種齊全。新中國成立後,原煤產量飛速增長,到2023年已達30多億噸,居世界首位。

近年來,因對採煤方法進行改革及更新一批現代化採煤裝置,使一批煤礦跨入現代化高產高效煤礦的行列。煤礦開採技術隨著煤層賦存條件的不同而有很大差異,我國煤層賦存條件多種多樣,目前煤礦緩斜、傾斜和急傾斜煤層儲量分別佔86.3%、10.

1%、3.6%。這些特點決定我國採煤方法必然多種多樣。

採煤方法是煤炭工業的關鍵工藝技術,是建設現代化礦井的基礎,其改革的根本出路在於發展機械化、自動化、工藝操作控制程式化,從而達到安全高產、高效,減少資源損失之目的,並努力達到或接近國際先進水平。

建國初期,採煤方法多採用無支護的穿硐式和高落式,並首次使用截煤機和刮板運輸機,之後採用以長壁式為主的正規採煤方法。2023年我國成功使用淺截式滾筒採煤機,2023年,我國因地制宜積極推廣了傾斜長壁採煤法、柔性掩護支架採煤法、無煤柱護巷、水力採煤等。80年代以來,採煤方法得到迅速發展,生產技術也有較大發展,其指標明量改善,普通機械化工作面的裝備已發展到第三代。

總的來看,我國採煤技術正在不斷進步並日益與國情相適應,趨於世界先進水平。

各鐘開採方法特點分析及使用條件

單一走向長壁採煤法採煤工藝

目前,我國長壁採煤工作面採用炮採、普採和綜採三種採煤工藝方法。

爆破採煤工藝,簡稱「炮採」,其特點是爆破落煤,爆破及人工裝煤,機械化運煤,用單體支柱支護工作空間頂板。我國炮採工藝經歷了幾大階段:建國初期,推行長壁採煤工藝,工作面採用拆移式刮板輸送機運煤,木支柱支護頂板;從60年代中期開始,用摩擦式金屬支柱和絞接頂樑支護頂板,使工作面單產和效率有較大提高;進入80年代,炮採工作面的裝備和技術手段更新速度加快,用防炮崩單體液壓支柱式代替摩擦式金屬支柱,工作空間得到有效控制,且工作輸送機裝上鏟煤板和可推移動擋煤板,使80%—90%的煤在爆破和推移輸送機時自行裝入輸送機。

普通機械化採煤工藝,簡稱「普採」,其特點是用採煤機械同時完成落煤和裝煤工序,而運煤、頂板支護和採壓處理與炮採工藝基本相同。

綜採即綜合機械化採煤工藝,破、裝、運、支、處五個主要生產工序全部實現機械化,是目前最先進的採煤工藝。

傾斜分層走向長壁下行垮落採煤法

目前,傾斜分層採煤法應用廣泛,傾斜分層的各分層,可採用類似於開採緩斜、傾斜薄及中厚煤層時所採用的採煤工藝進行回採,第一分層回採後,下分層是在垮落的岩石下進行回採,為保證下分層採煤工作面的安全,上分層必須鋪設人工假頂或形成再生頂板。

頂分層採煤工藝的特點:頂分層採煤工作面的頂板是煤層的原生頂板,其採煤工藝與中厚煤層長壁採煤法基本相同,只是增加了要為下部分分層鋪設假頂或形成再生頂板的工作。

傾斜分層下行垮落採煤法,有效解決了緩斜及傾斜厚煤層開採時的頂板支護和採空區處理問題,有利於在此煤層下實現安全生產,提高資源採出率及獲取較好的採煤工作面技術經濟指標。

傾斜長壁採煤法

與走向長壁採煤法相比,其主要是採煤工作面布置及回採方向不同,且取消了採(盤)區上(下)山巷道,傾斜長壁採煤法,在一定的地質開採技術條件下,技術效益比較顯著。

礦壓顯現及支護特點:對於仰斜工作面,由於傾角的影響,頂板將產生向採空區方向的分力,在此分力作用下,頂極的懸臂岩層將向採空區方向移動,使頂板岩層受拉力作用。

採煤工藝特點:傾斜開採時,水可以自動流向採空區,工作面無積水,勞動條件好,當煤層傾角小於10°左右時,採煤機及輸送機工作穩定性尚好,如傾角較大則減少了截深。

適用條件:按目前的裝置條件,傾斜長壁採煤法主要適用傾角在12°以下的煤層,當對採煤工作面裝置採取有效的技術措施後,可用於12°—17°的煤層,當煤層傾角在20°左右時,只有少數礦井應用,對於傾斜和斜交斷層較多的區域,能大致劃分成較為規則分帶的情況下,可採用傾斜長壁採煤法或偽斜長壁採煤法。

放頂煤採煤法

其實質就是在厚煤層中,沿煤層底部布置一採採高2m—3m的長壁工作面,用常規方法進行回採,利用礦山壓力的作用輔以人工鬆動方法,使支架上方頂煤破碎後成散體後由支架後方放出,放頂煤有許多優點如降低成本,提高效率等,它主要適用於煤層厚度在6m—10m為佳,頂煤厚度過小易發生超前冒頂,增大含碎率;頂煤破碎主要依靠頂板岩層的壓力,其次是反覆支撐作用,因此,煤的堅固性係數一般應不小於3,且適於用傾角不太大的煤層。

開採方法選擇

採煤方法的選擇必須符合安全、經濟、煤炭採出率高的原則。採煤方法的選擇在基於上述原則的基礎上,應大力提高可採煤炭的回採率,看到具體煤層的優點以及它所適應的最合理的開採方法,減少資源浪費,加強環保。歸納為以下幾點:

一是在煤層埋藏比較淺,地質條件比較好的煤礦中應大力提倡綜採,依靠引進全套的先進裝置。

二是對於煤層比較厚,且埋藏不是很淺的情況下,應充分利用放頂煤開採技術。

三是對於急斜煤層則可以採用水平分層放頂煤開採工藝,提高回採率,並且大大提高工作面年產量。

採煤技術規定

2011 2 6 採煤技術管理規定 一 採煤工作面頂板管理技術規定 第1條礦壓觀測與頂底板分類 1 新採區 新煤層投產的工作面必須進行 三量 觀測,並提出礦壓觀測報告。2 所有正規採煤工作面必須進行支護質量與頂板動態監測預報。工作面結束後,必須提出監測分析報告,各礦要制定具體實施細則。3 各礦必須按...

採煤工藝及採煤基礎知識解釋

一 名詞解釋 1 三下?是指建築物下 鐵路下 水體下。2 五大災害?水 火 瓦斯 煤塵和頂板事故。3 岩石分類?通常按其成因,可分為岩漿巖 沉積岩 變質岩。4 地質作用包括那兩部分?根據地質作用能量 和發生地點不同,分為內力和外力地質作用兩大類。5 煤形成的兩個階段?第一階段 泥炭化階段。第二階段 ...

採煤機大修方法

一 採煤機大修工藝規程 1.裝置進廠驗收 2.施工準備 制定大修計畫 材料配件 圖紙資料 大修工具 工裝 3.裝置清理 裝置外觀清理 4.裝置解體 截割頭 行走部 牽引幫浦箱 截割電機及底托架解體 5.零部件清洗 截割部零部件清洗 行星架 搖臂殼體 軸 軸承及齒輪清洗 行走部零部件清洗 行走部殼體 ...