白小峰
摘要:在中厚煤層開采過程中,因為其本身所具備的復(fù)雜地質(zhì)條件以及斷層較多的特點,這也對開采工作帶來的較多難題,為了能夠使得煤礦綜采技術(shù)能夠在中厚煤層開采當中得到良好應(yīng)用,本文將從中厚煤層的整體現(xiàn)狀入手,以超高水材料充填開采技術(shù)為展開來進行綜合闡述,希望能夠為相關(guān)從業(yè)者提供一定的有益意見。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;綜采技術(shù);中厚煤層;具體應(yīng)用
煤礦資源作為人類社會發(fā)展過程當中不可或缺的一項重要資源,其在我們生活當中的各個方面有發(fā)揮著較為顯著的作用,所以在煤礦資源的使用過程中,我們需要保證綜采技術(shù)能夠得到合理應(yīng)用,在實際操作過程中還需要針對目前所存在的技術(shù)難題進行綜合解決,從而保證綜采技術(shù)在中厚煤層當中能夠不斷發(fā)揮良好作用。
一、現(xiàn)狀分析
在中厚煤層當中,有較大的可能性存在賦存條件困難以及斷層較多的情況,尤其是就目前的技術(shù)水平而言,在快速過斷層方面的技術(shù)水平仍然尚未成熟,大多數(shù)施工單位所使用的過斷層方法也較為單一[1]。為了能夠更好表現(xiàn)出現(xiàn)下中厚煤層的綜采技術(shù)具體情況,接下來將列舉兩個典例進行闡述。
首先,某集團濟寧二號煤礦在1.5米至2.5米之間的中厚煤層開采上,已經(jīng)實現(xiàn)了設(shè)備與開采工藝上的科學(xué)配套,而從實際投放試采效果來看,其不管是生產(chǎn)原煤還是日產(chǎn)煤等各項指標都有一定程度上的突破,這也就代表著濟寧二號煤礦在綜采技術(shù)方面的機械化水平十分突出,由此可見,煤礦產(chǎn)業(yè)當中的綜合機械化開采核心技術(shù)得到了進一步的提升。其次,在某集團當中的一處煤層,其傾角為30度,且平均厚度在3.5米左右,在綜采工藝水平與綜采設(shè)備提升的基礎(chǔ)之上,該處煤層已經(jīng)實現(xiàn)了一次采全高綜采,并且從傾角綜采工作面的相關(guān)回采經(jīng)驗以及其他綜合因素上的影響,該集團在工作面采用了長度在180米以內(nèi)的支撐掩護式支架,并且在試采期間也實現(xiàn)了工作面單產(chǎn)在每個月平均7.6萬噸以上,由此可見綜采技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了礦井的高效生產(chǎn),大大提升煤礦的開采效率[2]。
二、技術(shù)應(yīng)用
(一)充填系統(tǒng)
首先,在充填材料上選用的主要是超高水速凝固結(jié)充填材料,一般在使用過程中會將物料分為A、B兩種,針對這兩個部分都會分別加入八至十一倍的水,其中A料的主要成分為鋁土礦石膏、復(fù)合超緩凝分散劑等,而B料則一般由石膏、是會與復(fù)合速凝劑來組成[3]。其次,當我們對充填袋的規(guī)格進行選擇時,應(yīng)當針對綜采作業(yè)面的面長、采掘高度與循環(huán)進尺進行綜合考量,在充填袋材質(zhì)上應(yīng)當確保其本身的強度能夠滿足使用要求,并且在性能上具備抗靜電以及抗阻燃的部分,施工過程中針對接縫部位也要適當進行加固。然后,針對制漿系統(tǒng),需要注意的是其制備基本上都是按照實際充填要求來進行的,為了保證在長距離輸送過程中材料盡可能地少出現(xiàn)消耗與流失,應(yīng)當將固體粉料調(diào)制成液態(tài)漿體,過程中可以將制漿系統(tǒng)安置在地面,運用管路來將料漿輸送到充填作業(yè)面。最后,是料將輸送系統(tǒng)設(shè)計上,需要保證其自身的輸送能力能與生產(chǎn)要求相符,為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效防止料漿滲漏的效果,輸送管路最好采用無縫鋼管,而管路之間則要使用法蘭連接。
(二)充填工藝
在方法與工藝上的運用,主要有以下三種工藝方法可以來進行選擇,分別是開放式充填、全袋式充填以及混合式充填三個部分。首先,針對開放式充填,可以在采掘作業(yè)面不斷向前推進的過程中,針對采空區(qū)進行適當調(diào)控,使其能夠出去完全開放與自由的狀態(tài)當中,這種充填方式能夠確保開采作業(yè)與充填之間不會存在過多影響,相對而言工藝簡單且經(jīng)手人員較少,不僅如此還不需要針對支架進行改造和控制直接頂,更不用在采空區(qū)進行作業(yè),相對而言也具備更高的安全性。其次,全袋式充填則說的是在井下采空區(qū)范圍內(nèi)進行充填袋的布置,運用輸送系統(tǒng)來向袋內(nèi)注入一定量的超高水材料,在水材料凝固之后,再對上覆巖層做好相應(yīng)支撐,相對而言,全袋式充填的適用范圍會更廣,可以按照采煤方法與回采工藝方面的要求對直接頂來進行具體控制,使得充填效果能夠體現(xiàn)出較為直觀的狀態(tài),有一個較為不足的地方就是工作量較大,在人員和物資上的消耗不好控制。最后要談到的就是混合式充填,這種方法實際上是將充袋式和開放式進行相互結(jié)合,其綜合了兩種方法的有點,不僅提升了充填效率,也在一定程度上降低了充填成本,體現(xiàn)出了較強的適應(yīng)性[4]。一般來說,充填工藝的流程,分為六個部分,分別是后置支架拉架、掛袋充填準備、輸送料漿、充填、清管以及驗收這六個部分。
(三)工藝要領(lǐng)
在綜采技術(shù)落實的過程中,當采煤機向前割三刀煤之后,就可以在保持液壓支架完好的基礎(chǔ)上進行充填作業(yè),但是在充填的過程中應(yīng)當檢查每個充填帶是否都是同時進行充填的,這么做的目的主要在于防止料漿因為操作失誤而流向某個充填袋。然后,在充填之后,也要針對在充填袋內(nèi)的料漿進行確認,保證充填料漿至少占到充填袋容量的百分之九十五。同時在料漿凝固的過程當中,應(yīng)當確保前置液壓支架與采煤機都能夠在作業(yè)過程當中正常運作,并且不能夠隨意移動后置液壓支架,防止出現(xiàn)影響凝固質(zhì)量的因素。首次進行充填時,在開切眼的位置應(yīng)當設(shè)置相應(yīng)的支撐墻在,這樣才能夠盡可能地避免出現(xiàn)破包的情況。最后,為了能夠保證全部注漿口都能夠保持在同一水平線上,應(yīng)當將掛包體頂面最高點上的注漿口作為主要的注漿孔,這樣就能夠有效保證料漿能夠在注入過程中逐步填滿包體。與此同時,在采掘作業(yè)面依然不斷向前推進的過程中,應(yīng)當拆除單料輸漿管,從而能夠確?;旌瞎艿拈L度不會因此改變,使得料漿能夠得到均勻的混合,從而提升填充技術(shù)的質(zhì)量水平。
在采用上述工藝過后,相關(guān)單位還需要針對地表沉降情況做好觀測,采用四等精密水準來組成觀測網(wǎng)并且進行整體評查,在第一次充填完畢之后就可以開始觀測,一般來說觀測周期會設(shè)置在每月一次,一共要觀測八個月的時間,在每個月的觀測精度上要求都得符合國家四等水準測量規(guī)定中的技術(shù)指標。
三、結(jié)束語
在中厚煤層當中進行綜采技術(shù)的開展,需要針對煤層的具體情況預(yù)先做好分析,發(fā)現(xiàn)開采過程當中可能會出現(xiàn)的問題就應(yīng)當先預(yù)備好解決方案,從而保證現(xiàn)場工作能夠有序進行,這樣也能夠在一定程度上提升煤礦開采的整體效率與質(zhì)量水平,過程中同時也不能夠忽視對于人員的培養(yǎng)工作,為煤礦開采事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]李勇,李強.煤礦綜采技術(shù)在中厚煤層開采中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2018,21:82.
[2]李建民,耿清友,周志坡.我國煤礦綜采技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2012,4010:55-60.
(作者單位:貴州盤江精煤股份有限公司金佳礦)