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    礦井采煤技術(shù)與應(yīng)用

    2021-02-17 22:50:52張繼濤叢磊
    裝備維修技術(shù) 2021年41期
    關(guān)鍵詞:安全應(yīng)用

    張繼濤 叢磊

    摘 要:對(duì)于國(guó)家煤礦采礦技術(shù)的運(yùn)用與安全管理存在的問(wèn)題展開(kāi)分析,發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題亟待解決,國(guó)家煤礦的開(kāi)采在當(dāng)下面對(duì)很多困境,因此需要采取針對(duì)性較強(qiáng)的措施做好應(yīng)對(duì)。因此,本文就針對(duì)山東唐口煤業(yè)有限公司礦井采煤技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用分析。把現(xiàn)代化的技術(shù)、設(shè)施與創(chuàng)新思維進(jìn)行有效結(jié)合,才可以創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益,保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

    關(guān)鍵詞:煤礦采煤技術(shù);應(yīng)用;安全

    1煤礦采煤工藝的基本原則

    1.1安全原則

    礦井在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中,最重要的是確保采礦工人的人身安全。生命是非常寶貴的,在施工過(guò)程中一旦發(fā)生安全事故,肯定會(huì)使施工人員的人身安全遭受巨大威脅,企業(yè)有很大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)嚴(yán)重破壞社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。所以,企業(yè)在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中,始終要重視安全生產(chǎn),安全是最重要的,要全面管理煤礦生產(chǎn),及時(shí)消除存在的安全隱患,第一時(shí)間采取安全措施。此外,要重視礦井開(kāi)采過(guò)程中安全隱患的影響因素,全面分析和解決,盡可能的減少發(fā)生安全事故,保證煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的最大化。

    1.2成本原則

    在礦井開(kāi)采的施工過(guò)程中,要嚴(yán)格控制采礦成本,其不僅可以影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,而且影響企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,不能確保能夠充分開(kāi)采煤礦。所以,必須控制開(kāi)采成本,可以大大提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如,在保證安全開(kāi)采的情況下,利用最低的煤礦開(kāi)采成本來(lái)開(kāi)采出最大量的煤礦資源,這樣企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)最高的經(jīng)濟(jì)效益。

    1.3煤炭出采率原則

    煤炭出采率,可以表示出企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。所以,企業(yè)想要提高自己企業(yè)的經(jīng)濟(jì),必須高度重視煤炭出采率,大大提高煤炭出采率,不過(guò)有很多的不良因素影響出采率的提高,如,礦井開(kāi)采的技術(shù)水平低、采煤行為規(guī)范性差。因此,企業(yè)如果真想提高自己的經(jīng)濟(jì)效益,需要提高煤炭采出率,不斷優(yōu)化開(kāi)采煤礦的技術(shù),嚴(yán)格制定可行的安全防范方法,這樣才能提高出采率,企業(yè)也可以實(shí)現(xiàn)高的經(jīng)濟(jì)效益。

    2 礦井采煤技術(shù)與應(yīng)用措施

    山東唐口煤業(yè)有限公司730采區(qū)為礦井下一步的主采區(qū),7304工作面為730采區(qū)首采面,且緊鄰落差為0-143m的F3斷層,導(dǎo)致地質(zhì)條件極其復(fù)雜,根據(jù)最初采區(qū)方案設(shè)計(jì)中7304工作面布置方式施工后先后揭露多條落差大于7m斷層,嚴(yán)重制約工作面可采儲(chǔ)量及掘進(jìn)速度。現(xiàn)根據(jù)掘進(jìn)期間斷層揭露及相鄰工作面布置情況,調(diào)整工作面方位及面寬,優(yōu)化首采面布置方式,有效避開(kāi)落差較大斷層的同時(shí),增加工作面可采儲(chǔ)量。

    掘進(jìn)期間采取邊掘邊探,根據(jù)揭露斷層落差情況及時(shí)優(yōu)化首采面布置方式,當(dāng)斷層落差大于10m或因落差較大不宜探明時(shí),將首采面向7303工作面方向偏擺,并調(diào)整工作面寬度為170m,最大限度回收煤炭資源,保證礦井順利接續(xù)。其安全措施主要有以下幾個(gè)方面:

    2.1完善煤礦開(kāi)采方案

    依據(jù)有關(guān)的資料與案例,制定和其有關(guān)的礦井采集技術(shù)與安全管理的改善措施,對(duì)開(kāi)采方案更好的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常重要的運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)、設(shè)施與工藝流程,盡可能的把礦井開(kāi)采方案有效的落實(shí)。

    山東唐口煤業(yè)有限公司礦井受7304面揭露斷層影響,礦井整體接續(xù)收到嚴(yán)重影響,為保證礦井接續(xù)穩(wěn)定,計(jì)劃將1030采區(qū)首采面由10304工作面調(diào)整為10307工作面,同時(shí)為加快出面時(shí)間,將原設(shè)計(jì)自6312開(kāi)門(mén)口的工作面設(shè)計(jì)調(diào)整為自1030聯(lián)絡(luò)巷開(kāi)門(mén)口,項(xiàng)目綜合分析了三種面寬和推采長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)方案,結(jié)合地面村莊沉降及拉伸、壓縮變形量,合理選定了施工方案,保證了接續(xù)穩(wěn)定的同時(shí),有效減少了巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度,其中減少巖巷施工98m,減少煤巷施工92m,累計(jì)創(chuàng)效124.7萬(wàn)元。

    2.2增強(qiáng)技術(shù)設(shè)施的更好利用

    為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作面綜采支架工作阻力,掌握頂板活動(dòng)規(guī)律,預(yù)測(cè)工作面初次來(lái)壓、周期來(lái)壓步距,保證安全生產(chǎn)。我公司所有綜采工作面均安裝了頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),目前在用的多套頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)購(gòu)置時(shí)間長(zhǎng),存在設(shè)備老化、監(jiān)測(cè)精度低、故障率高的問(wèn)題,不能滿足穩(wěn)定監(jiān)控的需求。6308 工作面為淄礦集團(tuán)公司首個(gè)智能綜放工作面,工作面支架采用電液控制系統(tǒng),可實(shí)時(shí)采集每個(gè)支架工作阻力并上傳地面工業(yè)環(huán)網(wǎng)。兩種監(jiān)測(cè)手段采集的數(shù)據(jù)具有共同性,存在數(shù)據(jù)共享的可能性。

    2.2.1.電液控系統(tǒng)安裝

    6308 工作面是集團(tuán)公司首個(gè)智能綜放工作面,綜采支架均配置了天地馬珂公司的電液控制系統(tǒng),通過(guò)安裝調(diào)試,可將綜采支架工作阻力數(shù)據(jù)上傳至地面監(jiān)控軟件。

    2.2.2.數(shù)據(jù)共享

    通過(guò)多次與天地馬珂、山東愛(ài)拓軟件公司協(xié)商,天地馬珂公司免費(fèi)提供數(shù)據(jù)接口,由愛(ài)拓公司對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,開(kāi)發(fā)采集串口,自動(dòng)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù),并以柱狀圖的形式直觀顯示。

    2.2.3.數(shù)據(jù)分析

    通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)可隨時(shí)提取每個(gè)工作面支架循環(huán)工作阻力數(shù)據(jù),分析工 作面(上、中、下部)頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律,支架液壓系統(tǒng)故障診斷,工作面周期來(lái)壓步距、強(qiáng)度等;同時(shí)軟件還具有歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)及報(bào)表輸出功能,可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)時(shí)間區(qū)間查詢(xún),歷史數(shù)據(jù)曲線查詢(xún)和輸出,統(tǒng)計(jì)分析,輸出標(biāo)準(zhǔn)綜合分析報(bào)表。

    2.3 礦井沿空巷道抗變形綜合支護(hù)技術(shù)措施

    5308軌道順槽為沿空掘進(jìn)巷道,凈煤柱6.5m,根據(jù)前期530采區(qū)回采情況,沿空巷道存在地壓高、變形大、回采難等問(wèn)題,針對(duì)這一情況,項(xiàng)目組結(jié)合早期礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù),綜合分析預(yù)判巷道圍巖情況,計(jì)劃采用高強(qiáng)錨桿、注漿錨索等高強(qiáng)度支護(hù)材料,配合合理的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)主動(dòng)支護(hù)體系,同時(shí)結(jié)合回采期間的超前支護(hù)方式設(shè)計(jì),有效控制巷道采掘期間的圍巖變形,確保巷道滿足使用要求,杜絕了開(kāi)幫作業(yè)。

    2.4 礦井采煤技術(shù)的完善措施

    在6309工作面過(guò)渡支架頂板支護(hù)進(jìn)行優(yōu)化,唐口煤業(yè)公司礦井放頂煤開(kāi)采面比較多,放頂煤工作面兩端頭6個(gè)過(guò)渡支架均采用掛設(shè)雙網(wǎng)進(jìn)行支護(hù),防止6個(gè)過(guò)渡支架頂煤漏到后部運(yùn)輸機(jī)前后電機(jī),如果埋住后部前后電機(jī)將無(wú)法在對(duì)后部電機(jī)進(jìn)行維修,在6309工作面采用鏈接式鋼板進(jìn)行代替掛雙網(wǎng),采用多塊鋼板采用鑲嵌式卡扣在一起,可以來(lái)回滑動(dòng),當(dāng)移動(dòng)一個(gè)支架時(shí),支架上部鋼板跟著移動(dòng),其他鋼板不動(dòng),通過(guò)滑動(dòng)鏈接在一起,在移動(dòng)另一個(gè)支架,該支架鋼板也隨著移動(dòng),該項(xiàng)目實(shí)施后不在進(jìn)行掛雙網(wǎng),經(jīng)改造后省去人工在兩端頭進(jìn)行掛網(wǎng),保證了安全,節(jié)約了大量菱形網(wǎng)及鐵絲。

    結(jié)束語(yǔ)

    1.7304工作面優(yōu)化后有效面長(zhǎng)170m,凈煤厚為4.5m,一次采全高回采率按照0.95;找煤擴(kuò)量5元/噸。增加可采煤量20.89萬(wàn)t。

    2.利用智能綜放工作面電液控制系統(tǒng)數(shù)據(jù),進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)、

    轉(zhuǎn)化,減少了現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備的投入和系統(tǒng)維護(hù)的工作量,節(jié)約了生產(chǎn)成本。

    3.通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)發(fā),將電液控?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)入防沖數(shù)據(jù)庫(kù),解決了該系統(tǒng)無(wú)法查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)的問(wèn)題,為工作面頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析提供數(shù)據(jù)支持。

    4.通過(guò)6309工作面過(guò)渡支架支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后,現(xiàn)每截割一刀炭,溜頭3個(gè)過(guò)渡支架處可節(jié)約4片菱形網(wǎng)(0.5*5米),溜尾處同樣節(jié)約4片菱形網(wǎng),推采一刀共計(jì)節(jié)約8片網(wǎng),6309工作面走向長(zhǎng)725米,每截割一刀為0.8米,共推采906刀,節(jié)約費(fèi)用75萬(wàn)余元。

    通過(guò)在采煤工作面試驗(yàn)后,節(jié)約了大量的人工及設(shè)備投入,根據(jù)智能化工作面建設(shè)情況,將進(jìn)一步推廣至所有采煤工作面,具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

    參考文獻(xiàn)

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