煤矿采煤方法与采煤技术选择研究
杨来有
河南能源义马煤业集团青海义海能源有限责任公司
摘要:随着科学技术和社会经济的发展,越来越多的新能源被开发应用到生产生活中。煤炭作为传统的能源依然活跃在工业生产中,尤其是电力行业,其需求量仍在不断增加。因此,煤矿开采质量对煤炭能源的供应起着至关重要的作用。经济和民族文化的快速发展促进了煤炭工业国民经济的全面发展。在此期间,国内外煤炭市场对国内煤炭原料的潜在需求逐渐增加,这自然要求国家不断研究新的采煤方法,改进采煤设备技术,有效提高生产质量,煤矿安全的准确性和效率。
关键词:煤矿;采煤方法;采煤技术
随着煤炭科技的跨越式深入发展,煤矿企业的开采和生产技术管理水平也得到了显著提高,而现代煤矿企业技术的快速发展直接受到煤炭相关产品开采加工技术进步的影响。煤矿采煤巷道布置和采煤工艺的优化是煤矿生产的重要环节,煤矿生产环境的复杂性和多变性使得巷道布置和采煤工艺的设计和优化变得具有挑战性。因此,需要进一步的研究和实践,结合实际情况不断改进和完善巷道布置和采煤工艺,以提高煤矿的生产效率和安全性,实现可持续发展。科学合理地使用现代煤矿开采管理技术流程和工作方法,将显著提高机械化采煤的生产质量。
1选择采煤技术方法的原则和影响原因
1.1选择原则
高效经济:目前,中国几乎大多数城市的大型煤矿在生产、开采和管理过程中普遍配备了各种国际先进的现代煤矿生产设备和机械,两者都能够完全满足生产要求的生产设备和煤炭生产使用环境,适用于大型煤矿的不同规格的产品,工作条件也相对不同。它不仅意味着能够全面有效地促进大型煤矿生产经营和生产机械设备在过程管理中的使用环境安全,还应包括提高煤炭生产过程质量和管理技术以及煤矿开采作业的效率。目前,一些用于机械化采煤作业管理的自动化设备也是国内最先进的,但不适用于中国南方一些相对落后的小地区的大中型煤矿机械化生产和采矿作业管理生产企业。因此,我国煤矿生产需要继续坚持以合理的煤炭成本节约管理技术为主要技术创新基础,在继续大规模投入和开展高效的煤矿流程机械化生产中,更加注重合理选择新的技术手段,根据各煤炭加工生产企业的企业规模和矿山自身的经济发展,采用适合煤炭资源最佳高效开采管理的流程和新的生产组织方法,以确保企业能够提高煤炭质量水平,不断提高工作效率,并尽可能合理降低其生产成本范围;高生产质量:在选择基于相应国家标准新技术生产线的矿井安全施工设计时,必须特别注意如何提高矿井资源回收率等一系列相关的论证内容。煤炭开采提高了资源回收率,也将影响采矿效率,从而防止能源浪费的损失,有效减少对矿线的损坏,即矿井开采后能够保证矿井较高的原煤生产水平和运营质量,有必要开始考虑和选择一些更先进的、适合矿井当地环境的开采和作业方法,进而有效地减少矿井内潜在的资源浪费或损失,提高矿井及其附近煤炭开采和生产的作业和效率,从而间接促进矿山资源回收水平的逐步提高。
1.2影响原因
经济原因:在考虑选择何种采矿设备和方法时,还必须注意在煤矿生产中充分发挥其社会效益和经济效益。在煤矿安装先进实用的大型机械化开采设备的时间和成本很高,要综合考虑煤矿生产过程与生产投入之间的各个环节,合理、科学地选择其开采生产技术方案、设备和方法,最终确保生产,大大提高矿井的经济效益;
技术原因:新的采矿方法往往受到国内相关采矿设备和技术水平的限制。现在,随着近年来国内采矿科技创新的加快发展,先进的采矿技术手段和科学方法也将不断完善,各种更安全的采矿科技方法正逐步应用于整个煤炭开采行业。
2采煤技术和方法
2.1长壁法
普通的长壁采煤技术也被广泛的称之为单一走向的长壁采煤技术,这一技术在目前国内的煤矿生产中可谓是应用最多、应用范围最广的技术之一。它的应用主要包含了爆破采煤技术、普通机械化采煤技术和综合性机械化采煤技术三种。长壁工作面沿煤层倾斜方向布置,沿煤层走向方向推进的长壁采煤方法。此种采煤方法将采区沿走向划分为若干长条带形的区段。沿煤层在区段的下部标高水平布置运输平巷,在区段的上部标高水平布置区段回风平巷。采煤工作面的开切眼沿煤层倾斜布置在两条区段平巷之间,煤炭开采时,采煤工作沿煤层走向方向推进。根据工作面推进方向不同,分为由采区边界向中央推进的后退式和由采区中央向边界推进的前进式两种。走向长壁式采煤法能适应不同倾角的煤层,生产系统较简单,通风安全条件也较好,是中国最主要的煤炭地下开采方法。在煤炭开采和作业过程中,应根据全国煤矿开采的实际分布情况,选择或应用哪种开采作业和技术。其中,常见的采矿工艺通常用于提取碳矿层,煤矿面积变化复杂,煤炭储量相对较低。在某些地区,煤矿开采作业很复杂,其主要过程仅适用于煤层;综采工作面还需要实现高度的生产操作综合机械化,确保所有工人都能同时完成顶板安全防护、煤炭运输等工作。
2.2倾斜长壁法
倾斜水平长壁法、挖掘和提取等技术方法也可能与垂直水平倾斜长壁法非常相似,但在方法上仍存在显著差异。主要差异还体现在挖掘和采矿巷道的布局上。采矿和掘进技术以及两种方法实施的基本工作原理几乎相同,但水平或倾斜采矿方法完全没有必要重新设计采区内工作巷道的布局。从这一点上可以看出,倾斜长壁法在一定程度上显著提高了工作面开采的速度。此外,由于煤层的间距和角度会逐渐增加采区工作面围岩的应力,因此可以逐渐缩短矿井煤层工作面与支撑顶板壁之间的相对垂直工作距离,从而提高了保护顶板及围岩的最大可能。
2.3条带技术
开采保护性煤层的新方法,即条带技术,是通过使用煤层,逐步提高工作面开采过程的整体围岩稳定性,首先提取煤层,然后逐渐划分为保护性煤层,实施分段连续开采的新技术方法,并在每个煤段至少维护一个保护带,以便采取进一步措施降低煤层地质灾害风险,有效防止人为采矿损害。同时,这种采矿技术和地表工作方法也意味着可以避免和预防矿山和地表更严重、更复杂的异常或下沉地质现象。在应用该采矿技术之前,技术人员必须首先进行现场研究,了解相关矿区位置图上显示的煤层表面位移的细节,以有效确保矿区条带区域划分和其他方法选择的相对合理性。虽然该采矿技术的技术操作方法简单,操作所需的人工仪器和设备相对简单,其设备成本最低,设备的投入和成本相对较小,但资源回收率仍相对较低。
2.4放顶技术
在相同厚度的碳质煤层下部孔隙中设置长壁的先进采矿技术统称为新型洞穴采矿技术和综合采矿应用机械化和工艺条件选择。这种开采技术通常广泛应用于底部有厚煤层的矿区。根据一般采煤技术,只能开采底部的一个煤层或工作面。该技术成本低,投入资源少,开采效率高,但资源回收率相对较低。这种开采技术也被广泛用作辅助开采技术,如带式开采技术。
结束语
总之,煤矿生产中资源的经济效益和技术安全与先进煤矿生产的新技术、新方法密切相关。因此,要求煤矿企业技术人员必须全面加强对上述相关问题的研究,系统分析、探索和科学总结先进采煤新技术、新方法产生深层次影响的原因,为了全面提高安全生产系数、加强矿山生产经营效益建设,创新优化矿山开采管理技术,积极促进矿山企业经济协调稳定发展,为矿山企业的安全、健康发展作出贡献。
参考文献:
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