吳玉瓏
(開灤(集團)蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司單侯礦,河北 張家口 075700)
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,有很多的新型技術(shù)不斷的應(yīng)用到煤炭的開采行業(yè)中,在一定程度上提升了開采的質(zhì)量和效率,但是我們不得不承認,當前我國的煤炭開采技術(shù)還未有本質(zhì)的變化,與西方的發(fā)達國家還存在著一定的差距。因此,我們不僅應(yīng)當清晰認識到這一點,還應(yīng)當拿出實際的行動來提高井下采煤技術(shù),必須能夠選擇最科學(xué)的采煤工藝,將煤炭資源的利用價值充分發(fā)揮出來。
煤炭是全球礦藏含量最多、分布最廣的一種不可再生能源。作為當前主要燃料,我國的煤開采技術(shù)倍受關(guān)注。我國的能源結(jié)構(gòu)令人擔(dān)憂,目前可開采的煤、石油,天然氣低于世界平均水平。這使國家能源主要依靠煤,“以煤為主”的能源消費結(jié)構(gòu)與西方先進國家“石油為主”水電、核電為輔的結(jié)構(gòu)有很大差距。所以選擇合適的施工工藝和技術(shù)開采煤礦對國家經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。信息化大數(shù)據(jù)時代的到來,使得采煤技術(shù)有了質(zhì)的跨越,設(shè)備更新?lián)Q代,讓新工藝更數(shù)字化、程序化、信息化、國際化。為安全生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)和高效生產(chǎn)提供良好條件。但是還存在一些需要優(yōu)化和改進的地方,許多煤礦企業(yè)應(yīng)當著手優(yōu)化采煤技術(shù)和工藝,從而推進煤礦開采地快速發(fā)展。
普通機械化采煤技術(shù)就是使用傳統(tǒng)的設(shè)備來實施破煤、裝煤、運煤、支護等采煤施工作業(yè)。普通采煤技術(shù)主要使用2種開采方式,一種是使用單滾筒采煤機進行開采,另一種是使用雙滾筒采煤機實施開采。一般情況下,需要盡量減小采煤工作面缺口尺寸,這樣能夠完成更好的裝煤效果,提高施工的采煤效率,通常會將但滾筒采煤機布置在工作面的下端,將雙滾筒采煤機布置在工作面的兩側(cè),這樣的布置方法對工作面的技術(shù)管理也非常有利。普通采煤的割煤也有2種方式,分別是雙向割煤和單向割煤。中厚煤層的開采施工一般采用單滾筒單向割煤,這種情況下使用的滾筒直徑與采高相近,而且有利于頂板的穩(wěn)定。
炮采技術(shù)或炮采工藝就是爆破采煤技術(shù),這一技術(shù)使用爆破的方法來落煤,裝煤則使用體力勞動,到了運煤這一工序,則是使用機械化操作手段。這一技術(shù)一般適用于復(fù)雜的地質(zhì)條件。關(guān)于炮采工藝的支護方面,主要有三種形式的布置方式:單柱、對柱和密集支柱。
所謂機械化采煤又叫做綜采,屬于井下采煤技術(shù)中的核心技術(shù)。一般來說在生產(chǎn)實踐中采用刨煤機或采煤機進行落煤與裝煤、刮板機進行運煤,同時可以實現(xiàn)支護、運輸、裝煤等環(huán)節(jié)處理的一體化。通過應(yīng)用綜采技術(shù),可以很好的解決生產(chǎn)力低下的問題,整個過程連續(xù)、穩(wěn)定,也不容易出現(xiàn)安全問題。通過機械化采煤,也可以有效提升技術(shù)的應(yīng)用范圍,可以隨時添加各種先進設(shè)備到整個綜采鏈條當中,從而在根本上提升了井下采煤技術(shù)的應(yīng)用效果。
連采技術(shù)主要利用煤房對需要開采的煤層進行分割,隨后根據(jù)煤柱的形狀來進行掘進。在整個過程中可以交替挖掘多個煤房,等待所有的煤房都挖掘好之后,再用采煤機將煤柱回收即可。在這個過程中,可以實現(xiàn)整個井下采煤技術(shù)的統(tǒng)籌利用,實現(xiàn)了全過程的機械化。比如在利用裝煤和破煤設(shè)備的時候,可以采用連續(xù)的采煤機,而進行頂板支護的時候需要使用錨桿,運輸和清理則是鏟車,這樣一來整個技術(shù)的整體性很強,分工明確,井下采煤技術(shù)的應(yīng)用效率得到了全面的提升。
選擇采煤工藝時,必須要綜合考慮煤田地質(zhì)條件、工作面的穩(wěn)定性、經(jīng)濟條件、技術(shù)條件、工作效率、成本等。一般來說,綜采的機械設(shè)備價格較高,但安全、高效,適合于工作面比較穩(wěn)定、煤層結(jié)構(gòu)簡單、傾角不高于55°的礦區(qū);普采設(shè)備價格較低,但產(chǎn)量只能達到綜采的1/3,相對于綜采,機械搬移比較簡單,因此,普采適合于工作面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要經(jīng)常搬運采煤機械的較小的礦區(qū);連采的成本較低,出煤很快,內(nèi)部環(huán)境相對安全,但是煤房透氣性較差,空氣質(zhì)量較差,采煤過后留下的煤渣較多,且不可回收。這一工藝適用于煤層較淺、結(jié)構(gòu)簡單、礦區(qū)較大,且傾角不高于15°的煤層。并且,這一采煤工藝一般作為大型礦區(qū)綜采的輔助采煤工藝;炮采成本較低,人工裝載,一般無需構(gòu)置裝載機等大型機械,操作技術(shù)簡單,但是生產(chǎn)效率不高,耗費較多的人力物力,在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傾斜角大于55°的地區(qū),不能運用機械采煤時,可以使用這種采煤工藝。
綜上所述,井下采煤技術(shù)的應(yīng)用以及采煤工藝的合理選擇對于井下采煤作業(yè)來說,具有非常重要的意義。在進行煤礦井下開采作業(yè)之前,要對井下煤層實際狀況以及開采條件進行全面的考察,之后以此為依據(jù)選擇合理的采煤技術(shù)與采煤工藝,確保煤炭開采質(zhì)量,促進煤礦企業(yè)的合理化發(fā)展。