采煤技術(shù)及采煤方法的選擇

顏志

摘要：近年來(lái)，我國(guó)采煤技術(shù)的快速發(fā)展離不開資源和能源的持續(xù)供應(yīng)。煤炭是我國(guó)使用的主要能源之一，煤炭工業(yè)發(fā)展和煤炭開采技術(shù)和煤礦開采方法有著很大關(guān)系，也在不斷改進(jìn)和現(xiàn)代化，整體水平也有了明顯提高。

關(guān)鍵詞：煤炭開采;采煤方法;采煤技術(shù)

自上世紀(jì)80年代以來(lái)，煤炭開采方法發(fā)展迅速。在過去的20年中，生產(chǎn)技術(shù)也得到了顯著發(fā)展，生產(chǎn)和技術(shù)指標(biāo)得到了顯著改善。傳統(tǒng)的機(jī)械化工作面設(shè)備已發(fā)展到第三代?？傮w而言，我國(guó)的煤炭開采技術(shù)正在不斷進(jìn)步，日益融入國(guó)情，爭(zhēng)創(chuàng)世界領(lǐng)先地位。中華人民共和國(guó)成立后，未經(jīng)處理的煤炭產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)。到2003年，未經(jīng)處理的煤炭產(chǎn)量超過30億噸，居世界第一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤礦的安全狀況將得到改善，煤礦開采技術(shù)將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

一、煤炭開采技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)是世界上煤炭?jī)?chǔ)量最豐富的國(guó)家之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤炭總儲(chǔ)量超過9000億噸。我國(guó)一次性能源的結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%以上，可以提取200多種產(chǎn)品。因此，煤炭工業(yè)的發(fā)展速度將直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和民生以及我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)。煤炭開采技術(shù)高度依賴于煤層的條件。我國(guó)的煤礦開采方法多式多樣，煤炭開采方法是煤炭工業(yè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是建設(shè)現(xiàn)代煤礦的基礎(chǔ)。煤礦開采方法改革的主要出路是開發(fā)機(jī)械化，自動(dòng)化和技術(shù)操作控制程序。為了實(shí)現(xiàn)安全，高產(chǎn)，高效，減少資源浪費(fèi)的目標(biāo)，力爭(zhēng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。

二、影響煤炭開采方法和采礦技術(shù)存在的條件

1.礦床位置

地形，位置，深度等都是決定性因素。在重視上述因素的同時(shí)，還必須重視環(huán)境保護(hù)，全面選擇合適的采煤技術(shù)和資源利用方式，不同的礦床具有不同的特征。

2.投入和回報(bào)

經(jīng)濟(jì)利益是所有采礦業(yè)的關(guān)鍵因素。在生產(chǎn)的早期階段需要資本投資。即使在運(yùn)輸?shù)暮笃陔A段，也需要地質(zhì)勘探，采礦設(shè)備，人員選拔等，需要大量的財(cái)政資源支持。因此，在采礦前要進(jìn)行總體規(guī)劃并為融資做準(zhǔn)備，并選擇采礦方法和技術(shù)以降低成本并獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、采礦方法的性能分析和適用條件

1.單一走向長(zhǎng)壁采煤技術(shù)

我國(guó)目前在長(zhǎng)壁開采中使用三種煤礦開采方法：爆炸，常規(guī)和完全機(jī)械化。爆破煤礦開采技術(shù)被稱為“炮采”，其特點(diǎn)是通過爆破，爆破和手動(dòng)裝煤，機(jī)械化煤炭運(yùn)輸和支撐工作間頂板的單根柱子使煤炭墜落。使用長(zhǎng)壁的煤礦開采過程正在推進(jìn)，可以向前移動(dòng)的柔性刮板輸送機(jī)通?？梢暂斔兔?，并使用摩擦式金屬支架和鉸接式頂梁支撐頂板，從而大大提高了工作面的生產(chǎn)率和效率;后期用于爆破面部的設(shè)備和技術(shù)，加快了該方法的更新速度，并用液壓減震支柱代替了摩擦金屬支撐。煤礦開采的爆破是主要過程，例如鉆探，爆破和裝煤，人工裝煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，置換輸送機(jī)，人工支撐和回柱放頂?shù)龋?/p>

⑴鉆井和放炮：掉落的煤需要取得必要的進(jìn)展，工作面要平整，不遺留底煤和頂煤，保證完好無(wú)損的頂板，必須將炸藥和雷管的消耗保持在最低水平。因此，有必要考慮煤層的硬度，厚度，接縫和裂縫以及頂板的情況來(lái)正確。

（2）裝載和運(yùn)輸煤：SGW-40（或44）柔性刮板輸送機(jī)用于將煤運(yùn)輸?shù)奖乒ぷ髅?，以及由金屬摩擦軸承或單個(gè)液壓支架和鉸接式頂梁形成的懸臂。

（3）爆破面的支撐和空隙的處理：目前，我國(guó)的一些爆破面仍采用金屬摩擦支撐和鉸接的頂梁作為支撐。有兩種主要的布局方法：正懸臂齊梁直線柱和正懸臂錯(cuò)梁三角柱。

2.關(guān)于常規(guī)機(jī)械化煤礦開采

普采面單滾筒采煤機(jī)在同一工作面的操作方法。通常，中厚煤層中的普采面單個(gè)滾筒采煤機(jī)使用此切割方法以圓周運(yùn)動(dòng)將煤切割成“∞”形。其特點(diǎn)是將輸送機(jī)安裝在工作面的中間，這種切煤方法可以克服工作面一端沒有立柱，時(shí)間和空間過長(zhǎng)，工人工作量不均衡等缺點(diǎn)。聯(lián)合收割機(jī)在加工過程中是自供電的，可以切煤，因此無(wú)需單獨(dú)確定進(jìn)料時(shí)間。通常在底部使用厚接縫的單滾筒采煤機(jī)。單邊采煤，一次往返，適用于開采高度小于1.5m的較薄煤層，轉(zhuǎn)鼓直徑接近開采高度，頂板相對(duì)穩(wěn)定，煤層頂板粘性強(qiáng)，頂煤不能采煤后隨著時(shí)間的流逝而坍塌。

3.關(guān)于傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行垮落開采方法

開采緩斜和傾斜厚煤層的發(fā)展。如今，傾斜地層的開發(fā)方法被廣泛使用。對(duì)于傾斜煤層中的每個(gè)煤層，都可以采用類似于淺層，傾斜薄煤層和中層煤層開發(fā)中使用的采礦技術(shù)。為了確保煤層底部煤層的安全，必須在頂層安裝人造頂板或形成再生頂板。傾斜分層下行垮落采煤法可以有效地解決淺，厚煤層中的頂板支護(hù)和空洞化問題，有利于實(shí)現(xiàn)該煤層的安全開采，增加了煤層的開采量。資源開采率和采煤率煤炭開采底部的良好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

4.合理選擇開采方式

選擇采煤方法時(shí)，必須遵循安全，經(jīng)濟(jì)，采煤率高的原則。根據(jù)以上原則選擇煤礦開采方法，必須顯著提高采出煤的采收率，并應(yīng)從特定煤層的利益和最合理的開采方法中受益，以減少資源消耗和浪費(fèi)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）在煤層淺，地質(zhì)條件較好的煤礦，要依靠引進(jìn)全套先進(jìn)設(shè)備，依靠先進(jìn)技術(shù)，積極推進(jìn)煤采。設(shè)備和優(yōu)越的地理?xiàng)l件獲得成果該井首次鉆探了1000萬(wàn)噸，2002年，全機(jī)械化工作面的年產(chǎn)量達(dá)到了847萬(wàn)噸，刷新了世界紀(jì)錄。

（2）對(duì)于較厚的煤層而不是很淺的深度，應(yīng)充分利用頂采技術(shù)。

（3）對(duì)于陡峭的煤層，可以使用水平切煤開采來(lái)提高采收率，并顯著提高工作面的年產(chǎn)量。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的煤炭資源廣泛分布，地理環(huán)境條件也大不相同，這導(dǎo)致我們選擇了不同的煤炭開采技術(shù)和方法。進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以改善采礦技術(shù)并提高回收率。根據(jù)各種因素的綜合選擇，提高采礦綜合效益的有效方法是根據(jù)安全前提減少資源損失。未來(lái)，在適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)技術(shù)中，礦物質(zhì)的提取將得到穩(wěn)步改善。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國(guó)的煤炭開采無(wú)疑將得到更廣泛的發(fā)展。

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