采煤技术与采煤工艺选择研究.pdf

149 科学管理 2020年第3期 随着我国经济的快速发展，我股的煤矿产业也需 要进一步的发展，为了提升煤矿产业的产出率，帮互 助煤矿企业提升经济利润，同时提升项目的质量，并 且在煤矿开采的过程当中减少对自然环境的破坏，需 要针对不同的地理环境等因素对采煤技术与采煤工艺 进行选择。本文针对井下采煤技术与采煤工艺进行比 较与分析，之后对采煤技术与采煤工艺的选择提出具 体的建议，从而帮助我国的煤矿企业在进行煤矿开采 的过程当中选择最合适的采煤技术与采煤工艺，提升 煤矿企业的工作效率，帮助煤矿企业提升自身的实力 水平，并且减少在采煤的过程中出现安全风险的概 率，为我国的煤矿市场提供更多的发展空间，并且在 国际煤矿市场中提升竞争优势。 1 井下采煤技术与采煤工艺的比较分析 当前，我国的井下采煤技术与采煤工艺主要包括 连采技、炮采技术以及综合机械化技术，这些技术各 有优势，并且适用于不同的环境下，若想选择适当的 采煤技术与采煤工艺，需要先对其进行充分地了解， 从而才能根据环境以及采煤企业的需求选择合适的采 煤技术与采煤工艺。 （1）连采技术。使用煤房对煤层实施分割处理， 之后通过对常规方法的应用将被分割的煤柱统一采集 和回收，即为连采技术。 （2）炮采技术。炮采技术是最传统的采煤工艺技 术，采用爆破的方式对煤层进行分割，之后使用人力 在被炸裂的煤层中对煤炭进行采集和回收。 （3）综合机械化技术。有利于降低传统采煤方式 所导致的大量人力资源消耗情况，不仅有利于促使煤 矿采集工作的效率以及质量得到提升，还能够大幅度 降低安全事故发生的几率。 2 井下采煤技术与采煤工艺的选择 在井下进行采煤的过程当中，需要针对具体的环 境选择合适的采煤技术与工艺，其中包括爆破采煤技 术工艺的选择、常规采煤技术工艺的选择、综合采煤 技术工艺的选择以及连采技术工艺的选择。在选择的 过程当中，需要充分地与企业自身的条件相结合，因 为存在着一些成本的支出，如果这些成本成为了企业 的负担，则没有必要选择此方法。 （1）爆破采煤技术工艺的选择。使用爆破的方 法将煤层脱落，之后再对其进行整理，此工艺需要人 员、设备以及爆破作业的共同配合，对于不适用于机 械化的井下煤矿开采情况，应当慎重使用此方法，如 果倾斜角度过大或者地质条件过于复杂，均可以使用 此方法进行爆破。 （2）常规采煤技术工艺的选择。在通常情况下， 中小型煤矿开采作业主要应用的是常规采煤技术工 艺。除了对安全性以及成本进行考虑以外，常规采煤 技术与工艺能够对多种煤层井下环境适应，并且能够 在不断变化的复杂井下环境中得到有效应用，属于该 技术工艺的优势所在。并且，常规采煤技术工艺的操 作简单易行，多数地质条件复杂、质量不高的矿井均 能够对其进行应用。 （3）综合采煤技术工艺的选择。使用机械化的自 动设备进行煤矿的开采，具有较低的成本与较高的工 作效率，并且可以极大程度地节约人工成本，此方法 适用与具有雄厚实力的中型或者大型的煤矿企业，因 为其具备采购自动化设备的能力，但是对于小型的煤 矿企业而言，其采购自动化的设备可能会成为问题。 （4）连采技术工艺的选择。该技术工艺对于环境 的使用要求相对较高，仅能够在煤层厚度适宜、结构 简单的环境中进行应用，只有对以上条件全部满足， 才能够使连采技术工艺的作用得到充分发挥。 3 结束语 本文针对井下采煤技术与采煤工艺进行比较与分 析，之后对采煤技术与采煤工艺的选择提出具体的建 议，从而帮助我国的煤矿企业在进行煤矿开采的过程 当中选择最合适的采煤技术与采煤工艺，提升煤矿企 业的工作效率，帮助煤矿企业提升自身的实力水平， 并且减少在采煤的过程中出现安全风险的概率，为我 国的煤矿市场提供更多的发展空间，并且在国际煤矿 市场中提升自己的竞争优势。当前，我国的井下采煤 技术与采煤工艺主要包括连采技、炮采技术以及综合 机械化技术，这些技术各有各的优势，并且适用于不 同的环境下，若想选择适当的采煤技术与采煤工艺， 需要先对其进行充分地了解，从而才能根据环境以及 采煤企业的需求选择合适的采煤技术与采煤工艺。在 井下进行采煤的过程当中，需要针对具体的环境选择 合适的采煤技术与工艺，其中包括爆破采煤技术工艺 采煤技术与采煤工艺选择研究 杨宏 山西阳煤集团平定裕泰煤业有限公司 山西 阳泉 045200 摘要当前，我国的井下采煤技术与采煤工艺主要包括连采技、炮采技术以及综合机械化技术，这些技术各有优势， 并且适用于不同的环境，若想选择适当的采煤技术与采煤工艺，需要先对其进行充分地了解，才能根据环境以及采煤企业 的需求选择合适的采煤技术与采煤工艺。在井下进行采煤的过程当中，需要针对具体的环境选择合适的采煤技术与工艺， 其中包括爆破采煤技术工艺的选择、常规采煤技术工艺的选择、综合采煤技术工艺的选择以及连采技术工艺的选择。在选 择的过程当中，需要充分地与企业自身的条件相结合。 关键词采煤 技术 工艺 （下转第70页） 技术研究 70 2020年第3期 根据挤注压力的递减获得裂缝闭合压力，确定充填方 式和排量；防砂泵进行正循环测试，记录排量、压 力。 8）充填作业。在充填位置，根据选定排量进行正 循环充填。 9）反循环作业。出现脱砂压力后，停泵，快速 上提管柱至反循环位置，泥浆泵反循环清洗钻杆内陶 粒。 10）验充填。反循环作业结束后，下放管柱至充 填位置，防砂泵小排量测试，记录排量、泵压变化情 况。 11）验充填滑套。上提管柱至反循环位置关闭充 填滑套，下放管柱至充填位置，正向加压至10.3Mpa， 稳压10min验证充填滑套密封性能。起钻。 4.4 砾石充填效果评价 该井通过充填模拟、挤注测试以后，选择高速水 充填方式。该井砾石充填报告见表2，现场砾石充填作 业曲线如图6所示。砾石充填情况如下陶粒为2040 目，砂比60.1kg/m3，利用密度1.03g/cm3完井液作为携 砂液，充填排量为1.27m3/min，充填阶段控制环空返出 为0.080.31m3/min，充填时间为46min，现场脱砂压力 为24.1Mpa。 砾石充填效果实际泵入井筒及炮眼砂量1933kg， 充填系数为36.8kg/m。验充填排量0.32m3/min，泵压 迅速升至5.7Mpa，盲管埋高6.1m。验充填滑套排量 0.15m3/min，泵压迅速升至10.3Mpa，稳压10min。 表2 BZ29-4C-X井砾石充填报告 砾石充填主要参数砾石充填结果 总泵入砂量2073kg反循环排量1.0m3/min 返出砂量136kg反循环压力1.9MPa 筛套环空砂量934 kg 施工排量0.89～1.27m3/min 盲套环空砂量229 kg 返出排量0～0.31m3/min 炮眼砂量774 kg 钻杆压力3.9～13.7MPa 充填系数36.8kg/m环空压力1.5～11.7MPa 砂比60.1kg/m3顶替液体积22.7m3 图6 现场砾石充填作业曲线 5 结束语 （1）新型单层砾石充填防砂工具通过增加充填滑 套关闭工具模块，解决了该工艺类型无法验证充填滑 套关闭性能的功能缺陷，为后期的油气安全开采提供 了安全保障。 （2）新型单层砾石充填防砂工具通过增加机械下 压定位器工具模块，改变了该工艺仅能满足循环充填 作业的现状，管柱组合实现了可应用于高速水充填、 压裂充填作业的能力升级。 （3）新型单层砾石充填防砂工具通过优化设计新 式砾石充填滑套，可以防止生产管柱下入时误打开； 实现了抗冲蚀性能的整体提升。 （4）新型单层砾石充填工艺拥有技术成熟、结构 简单、操作方便、经济成本低等优势。2013年至今， 在渤海、南海已经作业90余口井，因此在大修再完井 防砂、探井完井防砂作业等方面具有较大应用价值和 技术前景。 参考文献 [1] 张春阳， 杨进， 赵少伟 . 渤海疏松砂岩储层完井方式 优化研究 ［J］ . 石油天然气学报， 2009， 31（5） 334-336. [2] 赵海雷， 赵亭亭 . 单层砾石充填防砂工艺在渤海修 井作业中的应用 [J]. 长江大学学报 （自然科学版） ， 2013， 10 （16） 152-153. [3] 郭美华， 廖前华， 巩永刚， 等 . 大斜度长隔层套管射 孔井砾石充填完井设计与应用 [J]. 石油钻采工艺， 2011， 33 （2） 35-37. [4] 范白涛， 邓建明 . 海上油田完井技术和理念 [J]. 石油 钻采工艺， 2004， 26（3） 23-26. [5] 孔学云， 杨志国， 鞠少栋， 等 . 海上油田砾石充填滑套 冲蚀性能研究与改进 [J]. 中国海上油气， 2015， 27（5） 98-101. 作者简介 张英 （1984-） ， 男， 工程师， 2009 年毕业于重庆科技学院 机械设计制造及其自动化专业， 大学本科， 一直从事完井技 术服务工作。 的选择、常规采煤技术工艺的选择、综合采煤技术工 艺的选择以及连采技术工艺的选择。 参考文献 [1] 苗鑫 . 井下采煤技术及采煤工艺的选择分析 [J/ OL]. 当代化工研究， 2019（10） 133-134[2019-10-07].http // html. [2] 赵小翔 . 井下采煤技术及采煤工艺的选择探讨 [J]. 矿业装备， 2019（4） 82-83. [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 杨宏 （1977-） ， 男， 毕业于太原理工大学， 采煤助理工程 师， 主要从事煤矿安全生产技术及管理工作。 （上接第149页）