2023年井下采煤工艺方法的选择探讨.docx

井下采煤工艺方法的选择探讨 ：在煤矿开采中，分为露天开采和井下开采两种形式，考虑我国煤层的贮藏深度较大，井下采煤最为常见。煤矿井下开采存在很多的影响因素，要求工作人员能够对采煤工艺方法进行合理选择，以此来保证采煤的效率和平安。本文从采煤工艺的开展情况出发，就井下采煤工艺方法的选择进行了分析和讨论，希望能够为煤矿开采提供参考，确保煤矿生产的顺利实施。 Abstract： In coal mining， there are two forms of open-pit mining and underground mining. Considering the storage depth of coal seams in China， underground coal mining is the most common. There are many influencing factors in underground coal mining， and workers are required to make a reasonable choice of coal mining technology to ensure the efficiency and safety of coal mining. Starting from the development of coal mining technology， this article analyzes and discusses the selection of underground coal mining technology， hoping to provide a reference for coal mining and ensure the smooth implementation of coal production. 关键词：井下采煤;工艺;方法;选择 Key words： underground coal mining;technology;method;selection 中图分类号：TD823                                      文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311〔2023〕30-0143-02 0  引言 煤炭资源在推动社会经济开展方面发挥着不容无视的作用，新时期，随着我国国民基尼开展速度的加快，社会对于煤炭资源的需求量不断增长，为了能够更好的满足煤炭需求，煤矿企业开始积极引入先进的采煤工艺方法，带动了煤矿井下开采方式的转变，提高生产效率的同时，也为煤矿井下作业的平安提供了良好保障。 1  我国采煤工艺的开展情况 1.1 开展现状 以工业化开展为支撑，我国的采煤工艺技术开始逐渐从传统的劳动密集型朝着资金密集型和技术密集型的方向转变。在煤矿开采中，自动化设备的引入，使得机械化开采得以实现，而专业技术人员的参与，推动了专家系统和自动化设备的一体化，极大地提高了煤矿开采的效率，降低了开采过程中的平安风险。从煤炭企业的角度分析，新的开展环境下，企业经营规模持续扩大，经营工程不断增多，煤炭开采管理系统以及再利用恢复管理系统得到了完善，自动化预警系统、实时监控系统等的应用，更是为各项工作的有序展开提供了良好保障。从煤矿工作人员的角度，自动化设备的应用使得人员的分配变得更加自由灵活，带动了劳动力市场的活泼。当然，在采煤工艺开展中，同样存在不少问题，如机械操作不当引发的生产本钱增加问题，工作面扩大带来的不同系统的协调调度问题等。 1.2 开展趋势 现阶段，我国采煤工艺的开展呈现出了几个比拟显著的趋势：一是集约化开拓和布置技术。就目前而言，多数煤矿已经实现了机械化生产，不过因为煤矿开采中存在大量的不可控因素，很容易出现生产浪费和资源浪费的问题，对此，可以在煤矿开采环节引入集约化生产模式，如果地质条件不允许，那么可以采用多井生产、一井出煤模式，减少空间和设备占用的同时，能够对生产流程进行简化，降低采煤本钱;二是机电一体化设备的应用。煤矿开采难度大，管理工作复杂，对于系统运行有着相当严格的要求，基于此，煤炭企业应该积极引入先进的技术设备，做好系统间的协调工作，对其工作状态进行严格控制。传感检测技术、计算机自动化控制技术以及电力电子驱动技术等的应用，使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了普及，为系统管理提供了便利。 2  常见的井下采煤工艺方法 2.1 普通采煤工艺 普通采煤工艺也称普通机械化采煤工艺，虽然使用了机械化采煤设备，不过支护工作需要由人工实现，其他工艺那么可以借助机械实现自动化。相比综合采煤工艺，普通采煤工艺中的设备功率更低，开采效率略有不如。在对井下工作面进行支护的过程中，如果没有特殊要求，采用的多是错梁直线柱体支护的方式，以金属梁顶为支护材料，配合单体液压支柱完成支撑，如果必要，可以使用能够自由移动的支架。工作面中每一个支护柱体的距离应该控制在0.6-0.8m，支护排柱的距离那么应该控制在0.8-1.2m之间。 2.2 综合采煤工艺 综合采煤工艺指在煤矿井下开采中，工作面的所有工作都通过机械设备实现，包括破煤、装煤、运煤、支护以及掘进等。对于传统采煤工艺和普通机械化采煤工艺，综合采煤工艺能够最大限度的降低煤矿工人的工作负担，保障设备和人员平安，有着良好的开展前景。在综合采煤工艺中，不同环节需要用到不同的设备，例如，破煤和装煤环节，使用的机械设备包括了刨煤机和滚筒式采煤机，刨煤机适用于煤层厚度不超过2m，没有坚硬岩层且顶板相对稳固的工作面，滚筒式采煤机一般都是双滚筒结构，可以自由调节，前面的滚筒可以对顶煤进行切割，后面的滚筒主要负责底煤，割下的煤炭会经由安装在滚筒上的螺旋叶片，进入到运输机;采煤环节，可以通过安装自动洒水降尘设备的方式，对煤尘的危害进行控制〔见图1〕;在煤炭运输环节，可以使用伸缩带式运输机来提升运输效率，这里需要注意，运输机的运输能力必须超过采煤机和刨煤机的生产能力;在工作面支护环节，可以选择液压支护，通过顶板、护帮、切顶等的支撑来保证工作面的稳定和平安。采煤结束后，采空区处理可以采用全部跨落法，保证处理效率的同时，能够最大限度的节约本钱。 2.3 连续采煤工艺 连续采煤工艺的根本原理，是将采煤区域划分为假设干长方体，也就是通常所说的“煤房〞，每一个煤房的长度在5-7m左右，在不同煤房之间进行交替采煤作业，采煤前需要对煤层顶部进行可靠支护。每一个煤房中都有着与自身长度相当的煤柱，煤柱的宽度比拟灵活，需要开采人员依照采煤区的煤层分布范围确定。在进行煤炭开采的过程中，通过掘进和开采工序的融合，可以实现连续开采，必须在至少三个煤房之间交替进行。煤房中的煤炭开采完之后，可以对煤柱进行回收，之后顶板会因为失去支撑而自动塌陷，能够节约回填本钱。 2.4 爆破采煤工艺 爆破采煤工艺也称炮采工艺，主要是通过在煤层适当位置打孔，填充炸药，然后爆破落煤，配合人工装煤，其余环节的工艺与综采工艺相同。在进行爆破的过程中，为了防止工作面坍塌等危害，需要对爆破点的位置进行合理选择，工作人员必须对煤层厚度、煤层硬度和工作面稳定性等进行观察，确定好爆破参数，在减少炸药用量的同时，保证落煤效果。落煤后需要对工作面进行检查，确认平安后，才能安排工作人员进入矿区进行装煤。 3  井下采煤工藝方法的选择 在对井下采煤工艺方法进行选择时，需要将煤矿地质条件、工作面稳定性、技术条件、工作效率等全部考虑在内，做好不同工艺方法的综合比照分析，找出适用性最好的工艺方法，确保煤矿井下开采工作的顺利实施。 3.1 普采工艺方法的选择 普采工艺方法的本钱不高，对于煤层赋存条件没有很高的要求，工作面迁移难度小，因此在推进距离相对较短、形状多变的不规那么工作面中有着良好的应用，而且相关工艺的结构简单，工作工程的推进方便，这也使得其在中小型煤矿井下开采中有着比拟广泛的应用，是一种十分有效的井下采煤工艺方法。 3.2 综采工艺方法的选择 比照普采工艺，综采工艺最为显著的优势，就是具备极高的生产效率，通过各种自动化设备的应用，能够显著提升井下采煤工作的稳定性和平安性，不过相对而言，综采工艺需要煤矿企业投入大量的资金进行设备的采购，因此本钱较高。在综采工艺中使用的机械设备较多，不同设备有着不同的参数和性能，对于管理工作要求较高，而且如果将其应用到结构复杂的煤层中，会导致开采难度的增大，缺乏针对性，作业的效率也无法保障。基于此，在对井下采煤工艺方法进行选择的过程中，必须充分考虑煤层的赋存特点以及稳定性、倾角等，必须确保各方面的要求都能够满足工艺方法的硬性需求，才能够选择使用综采工艺方法。 3.3 连采工艺方法的选择 连采工艺的优势在于本钱相对较低，对于不同开采环境有着很强的适应性，而且机械化水平高，在开采工作中能够切实保障平安。需要注意的是连采工艺中煤房本身的透气性较差，控制质量无法保障，在采煤完成后，会留下大量的不可回收的煤渣，导致了严重的浪费问题，仅适用于结构相对稳定，煤层赋存条件简单，埋藏深度浅，而且倾角不超过15°的煤层。连采工艺对于工作人员的专业素质有着比拟严格的要求，一般作为辅助工艺，配合其他工艺方法来保证井下采煤的效果。 3.4 炮采工艺方法的选择 炮采工艺的本钱低，采用的是人工装载方式，因此不需要采购装载机等大型设备，操作简单，能够以最少的投入获得最大的收益，不过生产效率较低，并不能很好的适应新时期煤炭开采规模化和机械化作业的需求，就目前而言，炮采工艺一般只会被应用到地质条件差的复杂煤层开采中。 比照上述几种井下采煤工艺方法，可以明确，不同工艺存在一定的差异性，有着各自的优势、缺陷和适用条件，这也要求煤矿企业技术人员能够从煤矿中煤层的赋存条件等因素出发，做好工艺方法的合理选择，将其优势充分发挥出来。必须明确，井下采煤工艺方法的选择需要综合考虑多方面的因素，做出科学合理的判断，在关注技术先进性的同时，也应该明确相应的本钱造价以及生产平安等问题，提升工艺方法的针对性。 4  结语 总而言之，新的开展环境下，社会对于煤炭资源的需求持续增长，我国的采煤技术和采煤工艺得到了开展创新，实现了从人工采煤到机械化采煤的转变，降低人工本钱的同时，促进了工作效率和平安性的提高。在煤矿井下开采中，比拟常用的工艺方法包括普采、综采、连采和炮采四种，需要技术人员结合煤矿所处的地理位置、工作面的稳定性以及经济技术条件等，做好采煤工艺方法的合理选择，在保证采煤工作顺利实施的同时，将煤矿开采对于自然生态环境的破坏降到最低，以适应可持续开展的要求。 参考文献： [1]龚雪.井下采煤技术特点与新工艺技术研究[J].当代化工研究，2023〔16〕：86-87. [2]严永平.煤矿采煤技术与方法的选择[J].石化技术，2023，26〔11〕：299，301. [3]卓文.煤矿采煤工艺技术优化分析[J].中国石油和化工标准与质量，2023，39〔20〕：239-240. [4]韩加亮.论井下采煤方法的优化策略[J].西部探矿工程，2023，31〔10〕：117-118. [5]高建生.浅谈山西阳煤集团南岭煤业矿井采煤方法与工艺[J].山东煤炭科技，2023〔05〕：20-22. [6]司栓柱.煤矿工程中井下采煤的工艺与方法研究[J].能源与节能，2023〔03〕：27-28. [7]段飞.井下采煤技术及采煤工艺的选择方法探讨[J].山西能源学院学报，2023，30〔03〕：5-6. [8]韩珂珂.基于井下采煤方式的技术和工艺方法选择问题的研究[J].民营科技，2023〔02〕：112. 作者简介：王胜〔1984-〕，男，内蒙古包头人，研究方向为采矿工程。