浅谈煤矿采煤新技术应用.pdf

科学管理 146 2020年第2期 煤炭属于一种化石能源，具有不可再生性特点， 在我国能源生产结构中占据重要地位。近年来随着我 国经济社会的快速发展，煤炭的需求量逐年增多，煤 矿开采深度也随之增加，因此，开采难度也越来越 大。为此，有必要引进一批采煤新技术与新设备，以 解决现实需要。煤矿企业应高度重视采煤新技术的引 进与自主研发创新，从而提高自身的经济效益与社会 效益。 1 煤矿绿色开采工艺 煤矿开采过程中伴有一定的污染问题，极大阻碍 了煤炭行业的可持续发展。在煤炭开采过程中通常伴 有粉尘与有毒气体的释放，对空气造成了严重污染。 在节能降耗、绿色发展的今天，绿色生态采矿技术必 然成为一种趋势。绿色生态采矿技术是指在开采煤炭 的过程中，通过合理规划巷道掘进等施工环节，尽量 减少巷道掘进量。与此同时，科学合理的规划整个矿 井涉及到的全部自然区域。在开采过程中对出现的废 水废气等废物实施分类排放处理。比如，对废水可建 立闭路循环式水流模式进行排放；对粉尘、废气、有 毒气体等应对可利用部分加以利用，提高利用率，对 于不可利用的部分则需做好尾气处理，尽量减小采矿 造成的空气污染[1]。 2 炮采放顶煤采煤工艺 这是采矿行业中常用的一种新技术，分为2种， 包括滑移支架放顶煤采煤、二层钢梁放顶煤开采。滑 移支架放顶煤采煤技术是由支柱与顶梁构成了滑移定 量，由前梁的弹簧钢、导向槽与顶梁共同把前后梁连 接起来进行操作。一般选择液压单体柱作为支架支 柱，数量小于5个。该技术多用于厚度5000mm的煤 层，在45的急倾斜煤层也可使用。二层钢梁放顶煤 开采技术是利用二型钢作为煤层支护，棚距0.6m，主 梁与副梁相距0.1m，最大与最小控顶距分别为3.5m与 2.4m。二型钢需要8根，选用长度0.4m的合格钢梁，分 为2组。选用单体液压支柱作为搭建棚的支柱，在工作 面上利用放炮落煤的方式[2]。在采矿过程中所遇到煤层 条件与四周环境、技术本身方面的制约时，通常可选 用此技术开采煤层。 3 刨煤机采煤工艺 刨煤机作为一种综合机械化采煤设备，通过设备 自动化工作系统实现无人操作的全自动化，多用于薄 煤层的开采。这是一种外牵引的浅截式煤机，采用刨 削方式落煤，然后通过煤刨梨面把煤送入工作面运输 机。该设备不仅能有效利用煤的压张效应，从而使刨 削力与单位能耗减少，而且刨削下来的煤块较大， 所产生的煤粉较少，所以在一定意义上减少了环境污 染。为充分发挥出该设备的作用，在采煤过程中要注 意以下3点第一，在运用该设备采煤的过程中必须 顺着工作面进行，并且至少每隔12m需配备一个能随 时终止刨头与刮板输送机的设备。第二，刨煤机应具 备刨头位置指示器，并在刮板输送机的两头贴上明显 的标志。第三，若使用的刮板输送机的工作面倾角 120要求配备相关防滑设施，保证作业过程中设备 不会下滑[3]。此外，工作人员必须定期对该设备的性能 进行检查，及时更换磨损部件，确保刨煤机能正常工 作。 4 小阶段爆破落煤采煤技术工艺 这一技术的工作原理是将需要施工的煤层合理划 分为几个区段，在划好的区段上放置适量的炸药与雷 管，之后清场，将工人、机械设备、支架等全部清理 到爆破范围外的地方。然后一小段、一小段地依次爆 破。该技术采煤效率高，但在爆破结束后煤矿回采率 偏低，容易导致资源的大量浪费，也不利于煤矿资源 的可持续发展。为此，当煤层厚度约为5m，煤层倾斜 角度超过40时可选用该技术，该技术多用于煤矿分 布偏僻的中小型煤矿采煤[4]。在运用该技术时必须确保 附近工作人员与机械设施远离爆破区域，确保人员与 设备的安全。 5 钻孔水力开采工艺 通过对煤体作钻孔处理，水力冲采器在水的高压 作用下完成煤体的切割工作。待煤体破碎后与水形成 混合的浆液，由升液器将其送回地表，经过相关技术 处理后将水煤进行分离，达到采煤的目的。为了节能 降耗还应注意对水的处理，提高水的循环效率。当煤 层倾斜大于0.3m时可选择该技术，急倾斜煤层也可选 择该技术，但煤体必须有良好的稳定性，且硬度在中 硬之下。该技术投资成本低，资金回收周期短，适应 力好，具有良好的应用优势。同时，也非常容易实现 自动化生产，对提高采煤效率有着积极的意义。 浅谈煤矿采煤新技术应用 曹中明 山西晋煤集团临汾晋牛煤矿投资有限责任公司 山西 临汾 041000 摘要煤炭作为国家能源主体，在国民生产中发挥着极为重要的作用。随着科技的发展，很多新技术、新设备被应用 到煤炭开采中。这不仅明显提升了开采效率，也使煤炭质量明显提高。为此，本文就当前煤矿采煤新技术进行论述，以供 参考。 关键词煤矿 采煤新技术 方法 （下转第2页） 工业、生产 2 2020年第2期 图2 济青线（临淄-坊子）输气管道走向示意图 表1 强制电流阴极保护站恒电位仪运行参数 序号 阴保站名 称 预制电 位/V 输出电 压/V 输出电 流/A 阳极接 地电阻 /Ω 状态 1 临淄分输 站 1.22.3190.8792.6运行正常 2 昌乐阴保 站 1.23.2610.8423.8运行正常 3 坊子分输 站 1.31.3540.3543.8运行正常 表2 恒电位仪外围连接测试结果 序 号 阴保站名称 V输0出阳极/ V V输出阴极/ V V零位接阴/ V V参比电极/ mV 状态 1临淄分输站0.93-1.2-1.198长效参比正常 2昌乐阴保站2.22-1.31-1.197长效参比正常 3坊子分输站1.172-1.305 -1.208长效参比正常 4 CIPS测试应用结果 利用以上评价及检测方法对济青线（临淄-坊子） 输气管道的阴极保护系统进行检测，得到的部分管线 CIPS测试曲线见图3（ac）。 图3 济青线（临淄-坊子）输气管道CIPS曲线图（a） 图3 济青线（临淄-坊子）输气管道CIPS曲线图（b） 图3 济青线（临淄-坊子）输气管道CIPS曲线图 （c） 分析发现，济青线（临淄-坊子）输气管道的管道 防腐系统质量较好，单位距离电位值衰减较小，全线 阴极保护有效率基本达到100。总体评价济青线（临 淄-坊子）输气管道工程全线阴极保护系统状况较好。 全线保护电位正常，因此保持目前工作状况，使全线 断电电位保持在-850-1200mV之间即可。 5 结论 为准确检测长输管道阴极保护的有效性，本文介 绍了阴极保护系统有效性的评价方法，CIPS测试法的 原理及具体操作方法，并通过对济青线（临淄-坊子） 输气管道阴极保护系统的检测分析，验证了该方法的 有效性，为相关学者阴极保护系统有效性的评估及检 测提供了参考依据。 参考文献 [1] 罗宏 . 长输管线阴保问题的解决策略 [J]. 设备管理 与维修， 2018（21） 72-74. [2] 张俊斌 . 浅谈长输 （油气） 管道的阴极保护有效性检 测性能影响的比对研究 [J]. 全面腐蚀控制， 2018， 32（9） 61- 67. [3] 王珏 . 直流杂散电流干扰下的阴极保护效果评价 [J]. 石油和化工设备， 2018， 21（8） 89-91. [4] 于立军 . 浅谈油气长输管道杂散电流干扰评价与防 护 [J]. 中小企业管理与科技 （上旬刊） ， 2018（8） 161-162. [5] 于立军 . 浅谈油气长输管道杂散电流干扰评价与防 护 [J]. 中小企业管理与科技 （上旬刊） ， 2018（8） 161-162. 参考文献 [1] 孙树根， 张玉泉 . 伪倾斜柔性掩护支架采煤工艺在 急倾斜煤层中的应用 [J]. 中国煤炭工业， 2015， 27（2） 62- 63. [2] 成光星， 申龙 . 薄煤层综采自动化采煤工艺技术研 究与应用 [J]. 中国煤炭， 2009， 14（9） 306-307. [3] 王金华 . 我国煤矿开采机械装备及自动化技术新进 展 [J]. 煤炭科学技术， 2013， 18（1） 1-4. [4] 师伟 . 采矿新技术在煤矿开采中的应用 [J]. 矿业装 备， 2018， 24（3） 84-85. （上接第146页）