煤矿井下采煤工艺浅探.pdf

装备维修技术2020 年第 5 期 307 煤矿井下采煤工艺浅探 游彩云 （山西介休义棠青云煤业有限公司 山西省 介休市 032000） 摘 要随着我国经济的发展，经济社会运转对于能源的需求越来越大，而煤炭作为我国能源结构的主体之一，自然就在我国经济的发 展中起到了重要的推动作用， 因此煤矿企业作为煤炭能源的重要生产单位， 在煤炭的开采以及输送方面起到了至关重要的作用， 但是当前的煤炭企业在采煤工作方面存在着较为明显的资源浪费与高耗能现象，有待提升。 关键词煤矿；采煤工艺；技术 煤炭资源的供应情况关系到我国工业经济的发展， 虽然近年来 它的地位不断下降，但是目前我国的能源供给依旧是以煤炭为主， 因此煤炭对于各方面的发展都有着支柱型的作用。 煤炭企业最关心 的问题是在保证安全开采的前提下，尽可能提高煤炭开采的效率， 因此， 井下采煤技术以及采煤工艺的选择就成了煤炭企业提高采煤 效率重点研究的方向。 1 我国煤炭行业目前主要的采煤技术 1.1 爆破采煤技术 炮采的全称是爆破采煤技术， 主要进行落煤装煤、 工作面支护、 采空区处理等工作， 炮采首先需要使用爆破装置完成对煤层的爆破 操作，爆破人员应该对爆破所需的爆破设备进行精确计算，在保障 煤层周围的岩层安全的基础上达到预期的爆破效果。除此之外，在 进行爆破工作之后还需要保障装煤工作可以有效进行， 并且可以将 煤炭运出矿井外。在炮采技术的应用中，主要是由人工进行装煤工 作，而在采空区的处理方面依旧采取爆破处理，最后完成工作面的 支护工作。炮采技术的应用环境要求较高，因此在井下采煤作业中 应用较少。 1.2 普通机械化采煤技术 同综采技术一样，普通机械化采煤技术又称为普采，在井下采 煤作业的过程中将人工作业与机械化作业有效结合， 煤炭企业采取 普采技术的原因主要是煤层稳定且顶板良好， 考虑矿井的储量及服 务年限，同时为了降低井下采煤作业的固定投资成本，以此节省企 业前期资金投入。因此，企业应该根据自身的发展状况来决定是否 采用普采技术。此外，由于普采技术需要较为复杂的井下作业，因 此会在一定程度上浪费煤炭企业的人力资源。 普采技术主要是在装 煤、落煤等环节采取机械化作业。 1.3 综合机械化采煤技术 综合机械化采煤技术又称综采， 指的是在井下采煤作业的过程 中全部使用机械设备进行开采作业，包括煤层切割、顶板支护、煤 炭运输以及对采空区的应力处理等等， 从我国煤炭企业发展的整体 状况来看，综采技术是今后井下采煤技术的主要应用趋势。 综采技术可以有效提高井下采煤工作的机械化水平和自动化 水平，井下采煤作业中的煤层切割主要是破煤和后续的装煤工作， 破煤工作常用的设备是刨煤机和采煤机， 运煤工作主要是在完成破 煤工作之后将煤炭以胶带式运输机传送到外面。此外，采空区的应 力处理方式较多， 但是坚硬顶板煤层开采作业中和上覆有采空区区 域，煤炭企业需要特别重视采空区的应力处理。综上所述，煤炭企 业在采取综采技术进行煤炭开采作业的过程中可以有效降低企业 的开采成本，同时由于综采技术采用全机械化作业，因此作业效率 高、作业安全性高，同时可以有效降低作业人员的井下劳动强度。 1.4 连续采煤技术 连续采煤技术简称为连采， 国际先进的煤矿企业通常采取连采 的方式来进行煤炭生产， 连采技术主要通过成套的煤炭开采设备来 完成井下采煤作业，由于机械设备的构造较为复杂，并且对井下煤 层的构造要求及工作环境的要求较高， 因此中国的煤炭企业并未大 规模采取连采技术， 仅仅在部分大型煤炭企业进行了连采技术的应 用试点。 在井下采煤作业中应用连采技术可以同时进行掘进工作和开 采工作，由于使用全套的机械设备进行开采作业，因此连采技术的 人力成本较低，但是技术要求和资金要求较高。此外，相较于综采 和普采，连采可以对采空区的遗留煤柱进行回收，因此避免了资源 浪费。 2 井下采煤技术和采煤工艺的选择 煤炭企业在井下开采作业中是否选择合适的开采技术直接关 系到资源的回收率和企业的生产效益， 因此为了实现自身的良好发 展， 煤炭企业需要在井下采煤作业的过程中选择适合自身回采工艺 的开采技术，并科学运用开采技术来提高开采效率和开采质量，以 此提高自身的经济效益。 2.1 爆破采煤技术工艺的选择 对于爆破采煤技术工艺来说，其选择有这几个层面第一，形 式是爆破。煤炭开采前进行爆破，可以将煤炭资源进行破碎分离， 然后就可以对其进行装车运输。第二，爆破技术有多种形式。各种 不同类别的爆破形式应该相互协作，共同发展进步。第三，爆破的 科技手段在不断提升。 随着经济的不断发展， 科技水平的不断提升， 爆破作业在现代化科技的背景下能够更好地发挥作用。第四，爆破 技术必须应用在工业煤区。因为爆破技术的优势很多，所以应用极 广，但是他也有一定的劣势，比如不能很好地适应各种地质环境， 所以最终的爆破结果还是会受到地质因素的影响。 2.2 常规采煤技术工艺的选择 常规采煤技术是指在煤炭的开采过程中， 在一段时间内解决好 煤矿资源的爆破、开挖、装车以及运输等工作，还能使用相关的单 体柱来对整个机械化工作进行保护的工艺技术。 安全因素以及经济 节能与环保 308 成本因素是一个煤炭公司所要考虑的两个重要因素， 因为一个企业 他的运营目的就是为了获得利润，所以一定要在保障安全的情况 下，最大可能地获取利润。虽然现在所有的煤炭开采工作都是全自 动模式， 而且在这种形势下煤炭工作的安全和效益还能得到一定到 保障，但是，这样的话，企业所得效益也就随之降低，因此，更多 的企业愿意采用常规性的采煤工艺。 除了安全和效益这两个考虑因 素之外，常规性的采煤技术还能适合多种环境下的煤炭开采地，而 且还能够随着实地情况的发展变化而变化， 这也是为什么更多企业 愿意使用这项技艺的原因。与此同时，常规性的煤炭工艺不仅简单 环境下的地质能够适应， 对于那些更为复杂的矿井还能够做到工作 上的井井有条，让企业得到更好的发展空间。 2.3 综合采煤技术工艺的选择 在煤炭开挖过程中应用煤矿机自动化和器械化机器的工艺被 称作综合采煤技术工艺。在综合采煤的整个任务里，应用大量的机 械化机器设备来开挖那些煤炭资源， 不仅在开挖中是全部自动化过 程，在后续的运输以及采集中也都是器械话全自动进行。全部的任 务都在使用全自动化的设备，这样能够加快煤炭开采的开挖速度， 缩短开挖时间，最后能够让企业获得更多的利益，还能一定程度上 减少生产成本。这项开采工艺对工作人员的要求较低，而且主要应 用于较大的煤矿里。 2.4 根据实际情况选择合适的开采设备 在实际开采的过程中， 只有通过结合实际的情况才能够选择合 适的开采设备。例如，在开采的过程中，通过分析具体情况来选择 综合机械开采工艺、普通机械采煤工艺、爆破采煤工艺和连续采煤 工艺。只有在采煤的过程中运用合适的采煤工艺技术，才能够让采 煤的过程更加顺利地进行。 3 结束语 随着国民经济的不断发展， 煤炭行业及行业内企业在进行井下 采煤作业的过程中一定要选取符合自身发展实际的采煤技术， 同时 应该提高开采作业的机械化水平和智能化水平， 努力降低煤炭开采 的成本，提高煤炭开采效率，从而有效提高自身的经济效益和市场 竞争力。 参考文献 [1] 张 旭 东.煤 矿 井 下 采 煤 工 艺 浅 探[J].石 化 技 术,2020,2702331338. [2] 荆辉斌.井下采煤技术及采煤工艺的选择探析[J].石化技 术,2019,2611202- 203. [3] 李 俊.煤 矿 井 下 采 煤 技 术 与 采 煤 工 艺 探 讨[J].智 能 城 市,2019,52158- 59. [4] 白永江.井下采煤技术与采煤工艺的选择研究[J].内蒙古煤炭经 济,20192053. [5] 郭建飞.井下采煤技术与采煤工艺对生产的影响[J].内蒙古煤炭 经济,201919180- 181. （上接第267页） 3.3 影响溅射率的因素－入射离子种类 溅射率与入射离子种类的关系 3.3.1 依赖于入射离子的原子量，入射离子的原子量越大，则 溅射率越高。 3.3.2 与入射离子的原子序数有关， 呈现出随离子的原子序数 周期性变化的关系。 这和溅射率与靶材料的原子序之间存在的关系 相类似。 3.3.3 在周期表每一横排中， 凡电子壳层真满的元素作为入射 离子时，就有最大的溅射率。因此，惰性气体的溅射率最高。 一般情况下，入射离子多采用惰性气体，同时还能避免与靶材 料起化学反应。通常气用99.99以上的氩气为工艺气体。 4 溅射运用到肖特基二极管上的经验 4.1 肖特基二极管势垒层上的运用 肖特基二极管的势垒层中需要在硅片氧化物上淀积一层 100nm左右的势垒金属层后加温硅化，最终形成类似PN结的一种 肖特基结，通常此种材料使用Ni与Pt的合金，利用溅射后形成的 膜厚致密性高粘附性强等优点，其肖特基二极管正向导通电压在 280mV至330mV间，比其它普通硅锗二极管0.5－0.7V电压有着 明显的能耗低、快速响应都优点。 4.2 顶层正面与背面金属的运用 溅射的也同样运用的肖特基正面与背面金属上面， 均匀性保证 在3以下，重复性在2内，在与正面硅化物后金属及背面经过减 薄后的硅片间都有着高于热蒸发的附着力，成膜致密不易脱金。 5 结束语 溅射镀膜的运用相当广泛， 在半导体制程中各种器件都需要用 到溅射膜， 因此分享此篇文章为广大学者及同行更好的了解溅射的 相关知识，并很好的学习掌握运用到今后的学习工作中。 参考文献 [1] 方应翠 真空镀膜原理与技术 北京科学出版社，2014 [2] 张以忱 真空镀膜技术与设备 北京冶金工业出版社，2014 [3] 肖剑荣 磁控溅射制备氮化铜薄膜的结构与性能 北京中国水 利水电出版社，2019 作者简介 张志群（1987－） 男 杭州立昂微电子股份有限公司 工程师 任瑞（1989－）男 杭州立昂微电子股份有限公司 工程师