摘 要:近些年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,民眾生活以及化工企對煤炭的需求量也越來越大,所以在煤炭的開采過程中的生產(chǎn)效率就需要提高,實現(xiàn)薄煤層開采的高效主要是要發(fā)展機(jī)械化。在自動化、機(jī)械化的水平迅速得到發(fā)展的基礎(chǔ)上開采薄煤層是采煤工藝的進(jìn)步,對促進(jìn)煤炭的生產(chǎn)效率有很大的提高。本文針對薄煤層綜合機(jī)械化采煤工藝進(jìn)行了簡單的探究,在一定程度上為薄煤層機(jī)械化開采提供了有效的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:薄煤層;機(jī)械化;采煤工藝
0 引言
我國的薄煤層可開采量達(dá)60多億噸,但是可開采量雖然如此巨大,由于地理環(huán)境的影響導(dǎo)致開采難度十分大,目前國內(nèi)的薄煤層開采水平單一化,薄煤層的勞動效率相對來講較低,人工消耗也非常的大。機(jī)械應(yīng)用十分有限,就目前情況來看,煤礦需求量的加大和開采量的限制都決定了薄煤層機(jī)械化采煤工藝應(yīng)用的必要性,提高煤炭開采技術(shù)勢在必行。
1 薄煤層采煤方法
1.1 刨煤機(jī)綜合機(jī)械化開采機(jī)組
刨煤機(jī)便于實現(xiàn)的現(xiàn)代化設(shè)備,它的操作十分的簡單,勞動條件較好,地壓采煤可以在刨煤機(jī)綜合機(jī)械化的過程中得到合理利用。刨煤機(jī)的切割速度高達(dá)3m/秒,功率超過2×200kw,根據(jù)煤的硬度,每刀切割的深度達(dá)250mm,刨煤機(jī)在采煤過程中機(jī)組自動化的實現(xiàn)較為簡單,全部是智能化的,而且維修方便。刨煤機(jī)可以讓瓦斯自然釋放,防止瓦斯爆炸。移動支架和輸送機(jī)的應(yīng)用使工人可以找到自己的工作位置,勞動的強(qiáng)度被降低,也節(jié)約的工作的時間。
1.2 滾筒采煤機(jī)綜合機(jī)械化開采機(jī)組
現(xiàn)在國產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)基本可以滿足煤層厚度0.8~1.8m,主要是中硬以下的薄煤開采,滾筒采煤機(jī)的應(yīng)用可以得心應(yīng)手的適用于厚度的變化,滾筒采煤機(jī)對工作面的要求比刨煤機(jī)要低很多,但是滾筒采煤機(jī)也存在著重要的問題,它的機(jī)身非常小,功率卻很大,維修困難。因此在操作的過程中應(yīng)該注意到這一點所帶來的不便。刨煤機(jī)的設(shè)備簡單,在厚度較小的煤層的開采過程中比較得心應(yīng)手,滾筒采煤機(jī)的適應(yīng)能力十分強(qiáng),地質(zhì)條件的惡劣一般不會影響其工作,硬煤或者厚度變化較大的薄煤開采層都可以有效的開采,但是也存在一定的限制。
新一代的滾筒采煤機(jī)總功率小于400kw,每個滾筒上的切割率不小于150-200kw。滾筒采煤機(jī)的牽引力取決于采煤機(jī)的截割功率、采煤機(jī)的重量、行走阻力和回采煤層傾角等因素。薄煤層采煤機(jī)裝機(jī)功率在200kW以下,在采用單牽引時,牽引力大約是200kN;采用多電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動時,裝機(jī)功率在300kW以上,雙牽引時牽引力為300~400kN。
1.3 螺旋鉆機(jī)開采
螺旋鉆機(jī)開采是一種相對簡單的薄煤層開采方法,操作方式如下:首先開掘平巷,在平巷中,安裝適應(yīng)煤層厚度的鉆頭,然后向巷道兩側(cè)煤層中鉆進(jìn)。鉆頭上裝有截齒,在鉆進(jìn)過程中,截齒截割掉的煤塊隨著螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)被帶出鉆孔,落入平巷中的運輸設(shè)備向外運出。鉆孔的深度一般為30-40m。在若干鉆孔之間留設(shè)支撐煤柱支護(hù)頂板。此種方法輸送設(shè)備的選擇相對簡單廣泛。支護(hù)方便,即根據(jù)現(xiàn)場條件,只需選擇適當(dāng)?shù)拿褐粼O(shè)距離就可達(dá)到支護(hù)目的。工人在巷道內(nèi)操作,不進(jìn)工作面,改善了作業(yè)環(huán)境,且規(guī)避了工作面的危險。受采高低和煤層賦存復(fù)雜等因素的影響,薄煤層長壁開采對工作面設(shè)備(尤其是滾筒采煤機(jī))的功率和操控性,選型和配套等提出了更高的要求。薄煤層工作面頂板位移較小,頂板控制相對簡單,因此支架在保證強(qiáng)度的前提下盡可能地減小尺寸,以方便支架的安裝、運移,適應(yīng)薄煤層低矮的空間。
2 薄煤層綜采技術(shù)需要注意的要點
2.1 工作面經(jīng)過斷層時采取的措施
在薄煤層開采經(jīng)過斷層的過程中需要使用爆破松動的方法先將開采范圍內(nèi)的巖層進(jìn)行處理,避免使用采煤機(jī)械時強(qiáng)行生硬地進(jìn)行巖土開采。這避免了由于煤層開采對周圍地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。挑頂落底的高度不能太低,最好控制在一米以上,這樣使采煤的過程中機(jī)械輸送也具有穩(wěn)定性。
2.2 防止支架傾倒的措施
支架的穩(wěn)固性關(guān)乎采煤過程中的安全問題,所以加強(qiáng)對支架的及時調(diào)整是一項重要的工作,要派專門人員看護(hù)。讓支架的受力一直保持平衡的狀態(tài),只有這樣支架受力才能均勻。支架護(hù)理的問題常常出現(xiàn),空頂、冒頂?shù)榷紩谌粘5淖鳂I(yè)中發(fā)現(xiàn),這就需要加強(qiáng)對支護(hù)頂板進(jìn)行嚴(yán)格的處理。
3 對我國薄煤層綜采技術(shù)的展望
薄煤層開采中機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用對于我國煤礦業(yè)進(jìn)步有著重要的意義,在技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新中,機(jī)械的作用會越來越大,在未來薄煤層開采技術(shù)展望中要重視設(shè)備的更新和技術(shù)的改進(jìn),要對以往的變頻調(diào)速電機(jī)牽引技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),按照不同煤層的開采需求,發(fā)展與之相適應(yīng)的開采電機(jī)牽引方式,以此促進(jìn)開采效率的提高。為了促進(jìn)我國的煤炭開采技術(shù),引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)是必須走的路,采煤的結(jié)構(gòu)會在不斷的更新技術(shù)的同時變得簡化。生產(chǎn)力的進(jìn)步不能忽略了工人工作環(huán)境保護(hù),在薄煤層的開采中粉塵的產(chǎn)生是不可避免的,作業(yè)環(huán)境惡劣勢必會導(dǎo)致工人的身體受到傷害,所以,煤炭開采中的降塵技術(shù)一定要進(jìn)行研究,這不僅對工人工作環(huán)境的保護(hù),也是對整體環(huán)境的保護(hù)。煤炭開采技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展就是在不斷進(jìn)步技術(shù)的過程中不忽略環(huán)境的改善。
4 結(jié)論
我國的煤炭需求量之大決定了我國的煤炭開采技術(shù)機(jī)械化融入的必要性,只有機(jī)械才能使生產(chǎn)力加大,才能滿足我國的煤炭需用量。薄煤層綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的有效運用可以使我國煤炭資源獲得充分的開發(fā),在采煤的過程中安全性有很大提高,生產(chǎn)成本也被降低。但是還是有一些問題的存在,所以機(jī)械也在不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新之中,薄煤層機(jī)械的改進(jìn)對于我國的煤炭開采事業(yè)有著重要的意義,技術(shù)的提高就是生產(chǎn)力的提高,生產(chǎn)力的提高就可以促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:岳慶雷(1966-),男,山東莘縣人,工程專業(yè)。從事采礦技術(shù)及管理工作。