井下采煤技术及采煤工艺的选择.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research138 工艺与设备工艺与设备 2020 ・ 17 井下采煤技术及采煤工艺的选择 *王军 山西焦煤西山煤电集团有限责任公司镇城底矿山西030203 摘耍本文主要分析了三种井下采煤技术，重点介绍了煤矿企业在具体应用过程中对于三种井下采煤技术的选择.在不同情况下选用合 适、恰当的釆煤技术及釆煤工艺，能够确保作业过程的安全性，提升煤矿开釆效率.通过对井下采煤技术及采煤工艺丝选择进行分析研 究，以期推动煤矿企业的发展，在最大程度上创造经济效益. 关键词井下采煤；采煤技术；采煤工艺 中图分类号TD823 文献标识码A Selection of Underground Mining Technology and Mining Process Wa n g Jun Zh en c h en gd i Min e o f Sh a n xi Co kin g Co a l Xish a n Co a l a n d El ec tr ic ity Gr o up Co ., Ltd ., Sh a n xi, 030203 Abstracts This paper mainly analyzes three kinds of underground coal mining technologies, and emphatically introduces the selection of three kinds of underground coal mining technologies in the specific application process of coal mining enterprises. Under different conditions, choosing suitable and appropriate coal mining technology and process can ensure the safety of the operation process and improve the efficiency of coal mining. By analyzing and studying the selection of underground mining technology and mining technology, we hope to promote the development of coal mining enterprises and create economic benefits to the greatest extent. Key words underground coal minings coal mining technology 井下采煤作业是一种极具特殊性的工作，在作业过程中 面临着诸多挑战。如果针对井下采煤中的问题得不到有效解 决，不仅会威胁到工作人员的生命安全，还会导致煤矿开采 效率低下，阻碍煤矿行业的后续发展。基于此，煤矿企业采 煤技术迅速进步的同时，应该充分了解多样化的采煤技术， 根据自身情况选用适当的井下采煤技术和采煤工艺，借以实 现煤矿行业的发展和进步。 仁我国煤炭开采的发展现状 众所周知，我国一直以来都是一个资源大国，尤其是其 中的煤炭资源，更是在世界范围内位居榜首。然而，由于煤 炭资源自身的不可回收性，加上煤矿企业长期无节制的开采 深挖，以及技术不过关造成的资源浪费，导致我国煤炭资源 的供给状况不容乐观。值得欣慰的是，我国及时发现了这个 问题，并针对这一问题实施了多项改革措施，其中最引人注 意的就是对于井下采煤技术的改进。 现阶段，我国传统的采煤技术得以更新，并且出现了 很多更加先进的技术设备。这些设备在井下采煤作业中得到 了广泛应用，并且在作业过程中持续不断的进行更新，借以 适应时代发展的步伐，因此，在很短的时间内釆煤机械化已 经得到了深入发展。随着信息技术的发展和进步，我国井下 采煤技术及采煤工艺迎来了新的发展阶段，并且在各种更新 换代的过程中逐渐走向科学化和国际化。在这种趋势的推动 下，我国井下采煤作业的生产效率得以提高，煤矿企业也实 现了更快更好的发展。 2.我国井下采煤技术概况 ⑴爆破采煤技术 爆破采煤技术是一种应用范围最广、应用频率最高的采 煤技术，这种技术早在解放后就在我国出现，并且在后续发 展过程中得到了改良应用。通过爆破采煤技术进行井下采煤 作业时，需要按照以下步骤进行 coal mining process 第一，爆破落煤。在这一作业环节中，工作人员首先需 要做好相应的布置工作，以确保后续爆破工作的顺利开展。 具体而言，工作人员首先需要选择恰当的炮眼布置方式、炮 眼角度以及炮眼深度，其中炮眼布置方式通常按照岩层厚度 进行选择，炮眼深度通常根据进尺进行选择；其次，工作人 员需要选择恰当的钻眼设备、炸药种类以及装药量；最后， 工作人员需要严格针对上述准备工作进行勘查检验，核对各 项爆破安排是否合理。另外，在爆破落煤的过程中，工作人 员需要注意保证工作面平直，尽量不破坏顶板和支柱，尽量 降低各种炸药的消耗程度，这样才能保证后续各项工作安全 开展。 第二，装煤。在这一作业环节中，工作人员需要事先针 对临时支护工作的完成情况进行检查，确保后续装煤过程中 装煤工人的生命安全。在准备工作完成后，煤矿企业应该根 据具体情况安排人工装煤和机械装煤。其中对于刮板输送过 程中落下的煤块以及其与新煤壁之前存在的松散煤块，通常 需要安排人工装煤；对于可以直接利用刮板输送机进行装铲 的煤块，则可以安排机械装煤。 第三，机械化运煤。在这一作业环节中，煤矿企业可以 选用自溜运输和机械运输两种方式。对于炮采面的倾角大于 或者等于25度的情况，应该采用自溜运输方式；对于炮采面 的倾角小于25度的情况，应该采用机械运输的方式。目前， 我国大部分煤矿企业在运煤过程中都是采用机械运输方式。 值得注意的是，在这种运输方法下，工作人员应该提前在机 械化运输工具四周安装一定数量的挡板，以避免在运输过程 中出现煤块掉落的现象。 第四，工作面的支护。为了确保采煤作业的安全性，煤 矿企业应该在采空区和工作面做好安全防护工作。对于工作 面而言，煤矿企业可以通过木顶柱、单体支柱等支护工具进 行顶板支护；对于采空区而言，煤矿企业可以通过垮落法、 当代化工研究 [qq Modern Chemical Regearch 丄2020 ・ 17 工艺与设备工艺与设备 充填法等进行回柱放顶，为煤矿留出足够的作业空间。 ⑵普通机械化采煤技术 普通机械化采煤技术简称“普采”，是一种较为传统的 釆煤技术，这种技术在60年代初出现在我国并得以应用。对 于普通机械化采煤技术的工艺流程而言，其步骤与爆破采煤 技术基本相同，不同之处在于普采的落煤工作与装煤工作在 同一时间段完成，并且都是借助单滚筒采煤机进行的，这也 是普通机械化釆煤技术的一个典型特点。与综合性机械化采 煤技术相比，两者在工作面支护作业的顺序有所不同煤矿企 业利用普采技术进行采煤时，一般都是通过采煤机进行割煤作 业，通过单体支柱模式进行支护工作；煤矿企业利用综采技术 进行采煤时，_般通过刮板输送机进行割煤作业，通过及时支 护或者延时支护两种方式进行支护工作。因此，普采工艺不仅 在作业过程中耗用了更多的人力和物力，而且其煤矿开采与收 集能力较为低下，容易导致煤炭资源浪费的现象。 图］普通机械化采煤技术 ⑶综合机械化采煤技术 综合机械化釆煤技术是一种新型采煤技术，这种技术的 典型特点是实现了所有步骤的机械化运行在落煤环节，煤 矿企业通常釆用滚筒式采煤机和刨煤机进行作业；在装煤和 运煤环节，煤矿企业通常采用刮板输送机进行煤块的运输， 并且这种输送机具备与釆煤机完美配合的能力；在工作面支 护环节，煤矿企业可以选用及时支护或者延时支护，不过这 两种支护方式也是主要利用机械设备进行工作。 图2综合机械化采煤技术 3.井下采煤技术及采煤工艺的选择 1爆破采煤技术的工艺选择 作为一种最为传统的采煤技术，爆破采煤对于技术和设 备的要求较低，因此具有投资成本较低、工艺操作简单、易 于掌握等多方面的优势，是当前我国煤矿行业中应用最为广 泛的采煤技术。但是，爆破采煤技术在作业过程中需要使用 大量炸药，不仅导致安全隐患较多，而且煤炭资源的回收效 率低下。另外，在部分装煤流程中需要使用大量的劳动力， 这就直接导致人工成本过高的局限性。因此，爆破釆煤技术 适用于常规工艺无法进行机械化作业的区域，尤其是在煤矿 开采地区的地质条件不够稳定或者倾斜角度过大的情况。 ⑵普通机械化采煤技术的工艺选择 普通机械化采煤技术是一种机械落煤和装煤、输送机 运煤和单体支柱进行支护的采煤技术，在当前各种新型技术 面前显得较为落后，但是很多煤矿企业为了节省成本都会选 用这种采煤技术。普通机械化采煤技术存在多方面的优势之 处第一，成本投入较小，在煤矿开采过程中使用的各种设 备价格相对而言比较便宜，能够在一定程度上缩减开釆成 本；第二，适应能力较强，在各种各样的工作面都可以进行 调度，无需花费大量精力在煤层检验工作中；第三，工艺操 作流程简单，很多工人经过短时间培训就可以掌握作业操作 方法，为整体组织方面的工作提供了便利。 ⑶综合机械化采煤技术的工艺选择 综合机械化采煤技术不仅是三种采煤技术中综合性最强 的釆煤技术，而且其自动化程度也是最高的。这种技术的优 势之处一方面在于机械化程度较高，能够保证施工人员的生 命安全、提高煤矿开采作业的安全性；另一方面在于其在作 业过程中充分实现了低能耗与高效率并举，因此受到众多企 业的青睐。值得注意的是，这种技术也存在较多不足，其中 最重要的是机械设备成本过高，很多企业无法负担。因此， 综合机械化采煤技术的应用范围较小，只适用于煤层结构稳 定且倾角较小的煤矿开采区域。 4. 井下采煤工艺选择与安全开采的关系 对于煤矿行业而言，虽然现在煤炭百万吨死亡率为零， 但是以前高档时期百万吨死亡率还是相对比较高的，此时就 需要做好安全管理工作。在煤矿开采过程中，综采技术的应 用，不仅选择了先进的采煤工艺，而且对液压支架给予了科 学、合理的应用，以此来确保煤矿开采工作的顺利进行，并 进一步提高煤矿安全管理水平。同时，综釆技术的应用，还 可以提高破煤环节、运煤环节和装煤环节的机械化水平，进 而提高了煤矿安全开采系数。与普采技术、炮采技术和连釆 技术相比，综采技术更安全，更可靠。目前，随着社会各界 对安全生产的重视程度不断增加，煤矿企业最好选择综采技 术及工艺，同时还需要对各种煤层的赋存条件、地质情况等 有个全面的了解和掌握，因地制宜的选择普采技术、炮采技 术和连采技术，以确保井下开采工作的安全、高效进行。 5. 小结 综上所述，在多种政策的推动下，我国的井下采煤技术 得到了很大程度的完善与改进。目前在我国煤矿行业应用较为 广泛的采煤技术包括爆破采煤技术、普通机械化采煤技术和综 合机械化采煤技术，这三种采煤技术各有不同的优劣之处，也 各有不同的适用情况。因此，煤矿企业应该根据煤矿开采区域 的情况进行选择，以期保证煤矿开采作业的高效性。 【参考文献】 ［1］ 许坤付.井下采煤技术及采煤工艺的选择［J］.科技创新与 应用, 2016, 11 105-105. ［2］ 顼政杰.井下采煤技术及采煤工艺的选择研究［J］.当代化 工研究, 2019, 5 24-25. ［3］ 方志刚.井下采煤技术质量研究及采煤工艺的选择［J］.中 国石油和化工标准与质量,2019, 39 15 205-206. 【作者简介】 王军 1983-,男，山西太原人，本科，助理工程师，山西 焦煤西山煤电集团有限责任公司镇城底矿；研究方向采煤。