談小煤礦采礦新技術(shù)的應(yīng)用

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談小煤礦采礦新技術(shù)的應(yīng)用

姚桃紅

(貴州省六盤水師范學(xué)院，貴州 六盤水 553000)

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)、外采煤方法的改革發(fā)展，分析我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術(shù)的條件，總結(jié)了我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦開采適用的采礦新技術(shù)。

1采礦新技術(shù)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中的意義。

在當(dāng)今科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢(shì)和地方煤礦發(fā)展的需求下，小煤礦開采技術(shù)的改革必須面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，立足于煤炭開采技術(shù)的前沿，立足于中國(guó)煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術(shù)儲(chǔ)備，立足于煤炭工業(yè)工程實(shí)際問(wèn)題的解決，重點(diǎn)從事中長(zhǎng)期研究開發(fā)和技術(shù)儲(chǔ)備，跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，才能得以生存和發(fā)展，因此采礦新技術(shù)在小煤礦中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，越來(lái)越顯現(xiàn)其重要性。

2鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采適用的采礦新技術(shù)。

在許多地區(qū)，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦生產(chǎn)能力較小，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜煤層賦存變化大，且很多為急傾斜煤層和薄煤層，給開采帶來(lái)較大的困難，研究和開發(fā)新采礦技術(shù)，提高礦井的高產(chǎn)高效，更為重要。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦中，單一長(zhǎng)壁采煤方法已趨成熟，現(xiàn)主要發(fā)展的有放頂煤采煤技術(shù)、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法和小階段爆破落煤等采煤方法。

2.1炮采放頂煤采煤技術(shù)：(1)滑移支架放頂煤采煤法：滑移頂梁由頂梁和支柱兩個(gè)部分組成，前梁和后梁通過(guò)頂梁和前梁彈簧鋼或?qū)虿圻B接，支架的支柱為液壓?jiǎn)误w柱，數(shù)量2-5個(gè)不等。與頂梁之間通過(guò)銷軸連接。此外，前梁前端可安裝的探梁或挑梁，后梁尾端可安裝尾梁?；祈斄褐Ъ鼙容^安全可靠，可自移，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆卸安裝，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運(yùn)用。采用這種采煤方法開采的煤層厚度為5m以上，主要為傾斜和急傾斜煤層。工作面長(zhǎng)度一般為60-80m，最長(zhǎng)達(dá)105m，采高通常為5-10m，工作面循環(huán)進(jìn)度0.8m?；浦Ъ荛_采存在的主要問(wèn)題:工作面支架初撐力和工作阻力偏低和穩(wěn)定性較差。(2)二型鋼梁放頂煤開采：二型鋼梁放頂煤上作面支護(hù)采用二型鋼梁、單體液壓支柱對(duì)棚架設(shè)，工作面采用放炮落，人工破網(wǎng)放煤，采放分別進(jìn)行。在煤層賦存條件變化較大或技術(shù)水平較低的地區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對(duì)棚支護(hù)，每對(duì)棚5根支柱，主粱為一梁三柱。副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm，對(duì)棚間以為600mm。最大控頂距3.4m，最小控頂距2.4m。采用放炮落煤、一般布置雙排眼。放完炮后及時(shí)移主梁。打臨時(shí)支柱。做到及時(shí)支護(hù)，爆破后人上裝煤。工作面輸送機(jī)采用可彎曲刮板箱送機(jī)和帶式輸送機(jī)。采用全部培落達(dá)處理采空區(qū)，隨著移副梁放頂煤，頂板逐漸自然下沉，垮落，以完成放頂工作。放頂煤采用分段、多輪作業(yè)方式，放煤口布置在刮板輸送機(jī)斜上方0.3m-0.5m左右。以人工堵口控制放頂煤量。采取間隔多次將頂煤充分放出，放煤后要及時(shí)調(diào)整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固。見(jiàn)殲堵口必要時(shí)打支柱以加固擋殲。

2.2偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法：偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長(zhǎng)，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長(zhǎng)壁采煤法巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、掘進(jìn)率低的一系列的特點(diǎn)，此采煤法利用掩護(hù)支架把工作空間與采空區(qū)隔開，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜頂板管理工作，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件，工作面煤炭自溜，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。偽傾斜柔性掩護(hù)支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。厚度2-6m煤層，理藏穩(wěn)定，煤層厚度變化不大的煤層。此采煤法工作面區(qū)段高度取決于煤層傾角大小，沿傾斜變化情況以及采煤技術(shù)條件，一般30m左右，煤層賦存條件好，構(gòu)造簡(jiǎn)單時(shí)，可加大到40m-60m?；夭蛇^(guò)程中，回風(fēng)巷中不斷接長(zhǎng)支架，進(jìn)風(fēng)巷不斷拆架。當(dāng)工作面推至采區(qū)上山附近時(shí)，布置收作眼，逐步將支架下放成水平位置，然后全部回收。掩護(hù)支架的結(jié)構(gòu):鋼梁長(zhǎng)為3.0-3.2m，鋼梁的規(guī)格應(yīng)根據(jù)支架的寬度選用，鋼理繩可用直徑20-30mm的舊鋼繩，鋼繩長(zhǎng)為20-30m左右。鋼繩數(shù)根據(jù)支架的寬度確定，寬度在3m以下的選用2-3根，3m以上時(shí)，可采用5-6根。鋼梁上輔設(shè)2-3層竹笆。

2.3小階段爆破落煤采煤法：小階段爆破落煤采煤法是將區(qū)段內(nèi)煤體分成多個(gè)小區(qū)段進(jìn)行開采的“三無(wú)”，(無(wú)人員、無(wú)設(shè)備、無(wú)支護(hù))工作面開采的采煤方法。小階段爆破落煤采煤法一般適用于開采傾角大于400，厚度3.5-7.5m煤層，頂?shù)装宀灰谆涞牟灰?guī)則的煤層，低瓦斯礦井。其特點(diǎn)：安全性好，回采工藝簡(jiǎn)單，工效高，但回采率低，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，風(fēng)流分配困難。落煤方式：采用煤電鉆在小平巷內(nèi)打眼爆破，每區(qū)段內(nèi)的炮眼一次打眼一次起爆。頂板管理：沿回采工作面推進(jìn)方向每30留5m切頂煤柱，運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷內(nèi)20m超前支護(hù)。

2.4刨煤機(jī)采煤方法：刨煤機(jī)開采技術(shù)是首次成功進(jìn)行中等及薄煤層開采的技術(shù)，大大提高了煤炭生產(chǎn)效率。刨煤機(jī)的切割速度可達(dá)到3m/s，切割功率超過(guò)2x400kW。根據(jù)煤的硬度，每刀截深可達(dá)到250mm。目前，工作面輸送機(jī)和刨煤機(jī)均采用了智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，加上可靠的支架控制系統(tǒng)，這一切都有利于實(shí)現(xiàn)工作面采煤的全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)開采系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單。刨煤機(jī)機(jī)體由一根無(wú)極繩牽引，從工作面端頭開始沿導(dǎo)軌滑行割煤。導(dǎo)軌焊接在可彎曲愷裝工作面輸送機(jī)上。與滾筒采煤機(jī)不同的是，刨煤機(jī)是根據(jù)可彎曲愷裝輸送機(jī)的平面“找平”的，不需要專人在工作面負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作?？蓮澢鷲鹧b輸送機(jī)的推進(jìn)過(guò)程由電動(dòng)控制裝置控制，另外，支架前移過(guò)程也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制、安全可靠。這一切實(shí)現(xiàn)了整個(gè)開采系統(tǒng)的全部自動(dòng)化。刨煤機(jī)(即基板式刨煤機(jī))是用于特薄煤層開采的，最小開采厚度可達(dá)到0.6m，靠近采空區(qū)一側(cè)的刨煤機(jī)導(dǎo)軌及其附件被焊接在PF4工作面輸送機(jī)上，可實(shí)現(xiàn)更高的穩(wěn)定性，便于維修和操作。上部導(dǎo)軌允許快速進(jìn)人上部和下部刨鏈，而加固的底部導(dǎo)軌是由優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鑰制成的。為了防止減產(chǎn)、粉塵生成和部件的磨損，安裝有效的刨煤機(jī)水平控制系統(tǒng)以適應(yīng)各種起伏的煤層變化。

總之，小煤礦開采工藝落后，安全條件差，資源同收率低。國(guó)家實(shí)施關(guān)閉小煤礦，淘汰落后的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，提高平均單井規(guī)模的技術(shù)政策，開發(fā)小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化開采技術(shù)和裝備，改進(jìn)小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤工作面的單產(chǎn)和工效，有著積極意義。

中圖分類號(hào):TD8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-1602(2016)04-0010-01

作者簡(jiǎn)介：姚桃紅，貴州省六盤水師范學(xué)院2012級(jí)礦業(yè)工程系。