采煤技术及采煤方法的选择

采煤技术及采煤方法的选择田仁武西安设计工程有限责任公司陕西 省榆林市71 9000摘要:我国的煤矿资源丰富，近几年来，- 大批煤矿跨入了现代化高产高效煤矿的行列。煤矿安全条件将进一步 得到改善，采煤生产技术必将达到国际先进水平。本文对采煤技术进行了论述，提出了采煤方法的选择原则以及具体措施。关键词:采煤技术;方法;选择中图分类号: X752 文献标识码: A文 章编号:引言:采煤方法和采煤技术必须符合安全、经济、煤炭采出率高三大基本原则。综合考虑各种地质因素和技术经济因素选择合理的采煤方法和采煤技术,对整个矿井的生产安全和各项技术经济指标有着深远的影响。一、我国采矿生产技术的发展状况中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。截止2002年底,我国已探明的保有煤炭储量在10000亿吨以上,煤种齐全,为我国发展煤炭工业提供了必要的基础条件。新中国成立以来,我国煤炭工业得到了迅速发展，逐步更新了落后的回采工艺,分别于20世纪60、70年代研制和推行了普通机械化和综合机械化的采煤设备与工艺,采煤机械化水平有了较大的提高。20世纪80年代，我国采煤机械化进入全新的发展阶段,应用推广了连采技术及装备;普通机械化工作面的装备进行了全面的更新换代,采用了无链牵引双滚筒采煤机,双速、侧卸、封底式刮板输送机以及“I”型长钢梁支护顶板等新设备和新工艺;综合机械化采煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展,煤矿生产技术水平大幅提高。二、选择采煤方法的原则1.1安全生产安全生产是煤矿企业生产首先要考虑和解决的问题,只有安全生产才能进一步发展生产。我们要充分利用先进的现代化科学技术水平和科学管理水平，选择合理的采煤技术和采煤方法，保证井下安全生产，促进煤矿事业的健康发展。对于所选择的采煤方法，应当仔细检查采煤工艺的各个二中国煤化工生产fYHCNMHG环节，所有环节都必须符合《煤矿安全规程》的各项规定。在煤矿生产过程中，要合理布置巷道，保证巷道维护状态良好，满足采掘接替要求，建立妥善的通风、.运输、行人以及防火、防尘、防瓦斯积聚、防水和处理各种灾害事故的系统和措施，创造优良的工作环境。正确确定采煤工艺，仔细检查采煤工艺的各个工序以及采煤系统的各生产环节，务必防止冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故和其他可能危及人身安全和正常生产的各种事故发生。1.2经济适用.在保证安全生产的条件下，评价某种采煤方法好坏的又一个重要依据是经济效果。通常适合于某一具体条件的采煤方法有很多种，但是各种采煤方法的主要经济指标(如产量、效率、材料和动力消耗、巷道掘进量和维护量等)是不相同的，甚至相差非常大。因此，在选择采煤方法时不仅要进行技术分析，还要在经济效益上进行比较，最后确定最为合理的方案，- 般应遵循以下五方面的原则:(1)提高采煤工作面产量。只有提高工作面产量，才能真正实现矿井稳产、高产。提高工作面机械化程度是提高工作面产量的重要途径,尽可能加大回采进度和合理加大:工作面长度，加强生产的组织管理。(2)提高劳动效率。选择合理的采煤工艺和劳动组织，采用先进的技术装备，努力实现机械化，不断提高职工素质，改善经营管理，从而提高劳动效率。(3)减少材料消耗。节约成本，减少采煤工作面的各种材料消耗，特别是要减少坑木、钢材以及炸药、雷管等的消耗，为此必须加强管理,注意材料回收复用。(4)保证煤炭质量。改进采煤工艺和支护设计，使煤炭的含矸率和灰分低，尽.量防止矸石和煤粉混入煤中。(5)降低成本。合理利用各种经济技术，最大限度的降低成本。提高工作面产量和劳动效率，减少材料消耗，保证煤炭质量，都是降低煤炭生产成本的重要途径，正确布置巷道，减少巷道掘进和维护工作量，加强生产管理，合理使用劳力也是降低成本的重要手段。1.3煤炭采出率高提高煤炭采出率，减少煤炭损失，是防止煤的自燃、减少井下火灾、保持和延长采煤工作面和采区的开采期限、降低掘进率保证正常生产的重要措施。同时，作为煤矿企业，尽可能的减少煤炭损失，提高煤炭采H中国煤化工源，TYHCNMHG也是国家对煤矿企业的一项重要技术政策。三、开采煤矿的方法特点及适用条件1、单一走向长壁采煤法采煤工艺目前，我国长壁采煤工作面有炮采、普采和综采三种采煤工艺。1.1炮采.炮采即爆破采煤工艺，其特点是爆破落煤。爆破后人工装煤，机械化运煤，用单体支柱支护工作空间顶板。我国炮采工艺经历了三个主要发展阶段:建国初期，推行长壁采煤工艺，工作面采用拆移式刮板输送机运煤，木支柱支护顶板;20世纪60年代中期开始,采用能力较大,能整体前移的可弯曲刮板输送机运煤。用摩擦式金属支柱和铰接顶粱支护顶板，使工作面单产和效率有了较大提高;进入20世纪80年代,炮采工作面装备的技术手段更新速度加快，用防炮崩单体液压支柱代替了摩擦式金属支柱。工作空间得到有效控制，而且工作面输送机装上铲煤板和挡煤板，减轻工人的体力劳动。爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮和人工装煤、刮板输送机运煤、移输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。(1)打眼和放炮。落煤要求保证规定的循环进度，工作面平直，不留底煤.和顶煤，以减轻对顶板的破坏，降低炸药和雷管消耗。因此，要根据煤层的硬度、厚度、节理和裂脱的发育状况及顶板条件，确定打眼爆破参数，包括炮眼排列、角度、眼深、装药量、--次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。(2)装煤与运煤。炮采工作面大多采用SGW- -40 (或150)型可弯曲刮板输送机运煤，在摩擦式金属支柱或单体液压支柱及铰接顶梁所构成的悬壁支架掩护下，输送机移近煤壁，有利于爆破装煤与运煤。(3)炮采工作面支护和采空区处理。目前，我国部分炮采工作面仍采用金属摩擦支柱和单体液压支柱支护，其布置方式主要有单柱、对柱和密集支柱三种形式。最小控顶距应保留3排支柱，以保证足够的工作空间;最大控项距一- 般不超过5排支柱。随着采煤工作面不断向前推进，顶板悬露面积越来越大，为了工作面的安全和正常生产，需要及时对采空区进行处理。由于顶板特征、煤层厚度和保护地表的特殊要求等条件不同，采空区有多种处理方法,但最常用的是全部垮落法。1.2普通机械化采煤工艺中国煤化工MHCNMH G普通机械化采煤工艺，简称“ 普采”，其特点是用采煤机械同时完成落煤和装煤工序，而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。普采面使用单滚筒和双滚筒两种采煤机工作方式。单滚筒采煤机的滚筒一般位于工作面下端头，这样可缩短工作面下缺口的长度，使货量不通过机体下方，装煤效果好。双滚简采煤机解决了工作面两头做缺口的工作量,有利于工作面技术管理。采煤机有单向和双向两种割煤方式。双向割煤，往返进两刀。中厚煤层单滚简采煤机常采用单向割煤，往返进一刀，它适合于采高在1. 5m以下的薄煤层;滚筒直径接近采高、顶板较稳定，煤层粘顶性不强等条件。1.3综采综采即综合机械化采煤工艺，即破、装、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化，因此，综采是目前我国最先进的采煤工艺。2、倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比，主要是采煤工作面及两巷的布置不同，并取消了采区上(下)山的巷道，倾斜长壁采煤法，在一定的地质开采技术条件下，技术效益比较显著。(1)矿压显现及支护特点。对于仰斜工作面，由于倾角的影响，顶板将产生向采空区方向的分力,在此分力作用下，顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动，使顶板岩层产生拉力作用。(2)采煤工艺特点。仰斜开采时，水可以自动流向采空区，工作面无积水，劳动条件好，当煤层倾角<10°左右时，采煤机及输送机工作稳定性尚好，如倾角较大则截煤效果达不到理想状态。(3)适用条件。按目前的设备条件，倾斜长壁采煤法主要适用倾角在12°左右。目前矿井应用较少，对于倾斜和斜交断层较多的区域，能大致划分成较为规则分带的情况下，也可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。3、放顶煤采煤法.放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中,沿煤层底部布置一采高 2~3m的长壁工作面，用常规方法进行回采，利用矿山压力的作用辅以人工松动方法，使支架上方顶煤破碎后由支架后方放出。放顶煤有许多的优点:比如降低成本，提高效率等，它主要适用于煤层厚度在6m 以上，顶煤厚度过中国煤化工项煤YHCNMHG破碎主要依靠顶板岩层的压力，其次是反复支撑作用。因此，煤的坚固性系数一般应小于3，且适用于倾角不太大的煤层。缺点是资源回收率低。四、开采方法的选择采煤方法的选择要减少资源浪费，减轻工人的体力劳动，加强环保。煤层比较理想、地质条件比较好的煤田，应大力提倡综采。对于煤层比较理想，顶板破碎的情况，可采用放顶煤开采技术。对于煤层块段储量不大，地质条件复杂，工作面搬家次数较多的工作面，易采用普通机械化采煤方法。对边角煤层块段,地质构造区域内的煤柱，在保证安全、回收资源的前提下，只能采用炮采方式。结束语:采用工艺的适用性和先进性有利于煤矿企业提高生产指标，合理选择采煤方法，并使之不断完善和发展，对提高矿井生产水平和创造良好的经济效益有重要意义。参考文献:[1]齐俊德.采煤方法的合理选择及实践[J].矿冶.2007.[2]汪理全.杨真.长壁综合机械化采煤方法的发展趋势[J].煤炭科学技术,2005.中国煤化工YHCNMH G