当前煤矿开采中的采煤技术分析

2014-02-19 20:08贺亚军
科技创新与应用 2014年6期
关键词:采煤技术煤矿开采

贺亚军

摘 要:煤是我国一种十分重要的能源,我国的煤矿储量十分丰富,但是为了能够实现资源的可持续发展,就必须重视煤矿开采过程中的采煤技术,进一步减少煤的消耗,提高煤炭生产效率。文章主要针对当前煤矿开采中的采煤技术进行了细致的分析,为相关的采煤工作提出了科学的参考。

关键词:煤矿开采;采煤技术;综采工艺

1 当前煤矿开采中的采煤技术分析

1.1 采煤技术背景概述

随着煤矿开采技术的快速发展,影响采煤技术的因素也越来越多,通常情况下主要有以下几种,地质构造情况、煤层厚度、煤层结构等以及矿井设备和实际的生产能力。当前我国主要采用的采煤技术是放顶采煤技术和长臂采煤技术,这两种方法在煤炭开采过程中确实带来了很好的效果,同时也逐渐的趋于成熟。但针对地质构造十分复杂的煤层还是有很大的发展空间。

1.2 采煤技术分析

割煤是采煤技术中十分重要的工序,而破煤和装煤则是割煤中的重要组成部分。割煤技术主要采用两种设备,一种是滚筒式采煤机,这种设备能够适应采煤技术的变化和煤层顶板的起伏情况,在割煤中有十分好的作用。该种设备具有一些特点,例如无论是想要上行还是下行,都可以操作该设备前面的滚筒向上割煤,后面的滚筒向下割煤,整个机械设备能够在割煤的过程中通过滚筒的旋转而起到抛掷作用,进而直接把煤装到输送机中。另一种是刨煤机,这种设备相较于滚筒式采煤机具有以下特点,例如设备价格比较、操作比较简单、管理容易、能够实现无人操作,这种设备一般在薄煤层中被广泛应用。割煤之后就是运煤,也就是把割下的煤通过运输机运送出去的过程。整个过程是十分复杂的,我们必须在实际运送过程中认真操作。

工作面支护和采空区处理,工作面的主要工作状况是以高压液体为动力的液压支架自行完成对工作面顶板的支撑、切顶,挡矸、前移、推移刮板输送机和采空区处理等工序。工作面支护方式主要有两种:及时支护和滞后支护。滞后支护在周期压力大和稳定性好的顶板区比较适用。采空区的处理方式大多采用简单可靠、费用较低的全部跨落法来处理。

深矿井开采技术。煤层开采的矿压控制、冲击地压控制、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置是深矿井开采的关键技术。目前这些技术在我国一些国有大中型企业得到很好的解决,但深井开采仍有以下问题需要解决:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备。

矸石是一种类似于煤的石块,我们必须在煤炭开采的过程中尽量减少矸石的产生。当前的解决办法就是可以在矿井下将开采出来的矸石作为填充材料,既不浪费还很环保。

为了更进一步促进煤炭企业的发展,我们必须根据当前煤矿开采情况不断的研究新技术、新设备。新型开采设备的研发不仅会影响到煤炭开采的产量同时还会促进煤炭企业的发展,减少煤矿浪费和损失。在深矿井开采的过程中我们应该使用新型设备,这可以更大程度上提高开采的安全性和可靠性。当前,国外的煤炭开采总装机功率已经达到了五百千瓦,刨煤机的总装机功率已经超过了八百千瓦。而当前我国最新的采煤机总装机功率才是四百五十千瓦,刨煤机的最大功率是四百千万。从中看出了设备的落后直接影响到我国煤矿开采效率,作为煤炭行业来说更应该根据当前煤矿开采的现状和规律,不断研究新设备和新工艺,特别是在影像方面更应该做到清晰,保证相关人员能够更加清楚的了解煤层的情况,进而选择更加科学的采煤技术。

2 几何质量控制

Imatizer影像扫描仪的几何精度主要依靠仪器本身来保证,用户只要不违反操作规程、定期检定和维护仪器,就能确保得到高精度的扫描影像。摄影测量影像内定向不能作为检测扫描仪几何精度的手段,因为内定向框标点一般只有四个,最多也只有八个,不能充分反映不均匀误差情况,况且扫描胶片变形较大。传统精密立体测图仪(如A10,TOPOCART等)附带的玻璃格网,精度较高、变形较小,如果能直接扫描其影像,可通过量测格网影像检测扫描影像精度。生产中经常碰到影像内定向等几何处理误差超限的情况,判断这些误差来源最简单的方法是:①同一胶片扫描两次,第二次装片相对第一次旋转180度,并且“扫描参数”对话框的“相片特性”框中“旋转180度”属性相反或用其他软件将其中之一扫描影像数据旋转180度。②对这样扫描得到的两幅几乎一样的同一影像分别进行相同的内定向等几何处理。③比较两次扫描影像处理误差,如果同一点误差的方向相同,绝对值相差在限差之内,就可判定基本上是原胶片或控制数据存在较大误差;如果同一点误差的方向相反,绝对值相差在限差之内,则可判定扫描仪存在较大误差。

不是每个人都能够正确使用Imatizer影像扫描仪的,为了保证扫描的图像接近真实的情况,我们必须在使用之前掌握计算机操作技术,数字处理技术以及图像处理技术等。此外,还应该了解一些摄影测量方面的知识,这样才能够更好地控制质量,并有效的提高了设备的先进性,不断优化技术设备。炮采技术是当前一种新型的煤炭开采技术,简单的说就是在爆破之后,采用人工挖煤、机械运煤的一种方法。二十世纪八十年代,炮采技术得到了更大程度的开发和创新,开始采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,装煤技术有一定进步,大多采用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粱所构成的悬壁支架掩护下,输送机移近煤壁,减轻了体力劳动。

3 当前煤矿开采中的采煤技术选择

3.1 适用综采技术的条件

这种技术是当前采煤工作中应用最广泛的。综采技术本身具有安全性高、产煤量高、劳动条件好,强度小等特点,但是综采设备价格比较昂贵。该项技术在煤层简单、生产系统良好、操作水平比较高、煤层的倾角在不超过五十三度的条件下。

3.2 适用普采工艺的条件

这种工艺所采用的设备价格比较便宜,一般来说普采使用的设备价格相当于综采设备的四分之一,但是相应的产量也只是综采设备的三分之一。普采工艺一般适用于地质工作面小、推进距离短的采煤工作中,而且效果也是比较好的。此外,这种技术使用时容易掌握、生产操作比较容易,所以受到了小型煤矿的亲睐。

3.3 适用炮采技术的条件

这种技术当前被应用于构造比较复杂的煤层以及呈现急倾斜的煤层,这种技术本身具有操作简单、投资比较少、能够在恶劣的环境下使用,但是这种技术还具有一些缺点,例如操作安全性不高。所以国家规定炮采技术只能应用在不能使用机械采煤的情况下。

4 结束语

综上所述,文章主要针对当前煤矿开采中的采煤技术进行了分析,特别是针对常见的采煤技术。随着市场经济的快速发展,煤矿企业之间的竞争愈演愈烈。要想生存下来就必须使自身保持一定的实力,必须不断创新采煤技术。作为煤炭企业应该加强对当前采煤技术的分析,进而研究出更加适合自身发展的新技术,为企业创造更多的经济效益。

参考文献

[1]杨志.煤矿采煤技术的合理优化探讨[J].中国新技术新产品,2010(13).

[2]钱鸣高,等.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报,2003(4).

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