1、采 煤 新 技 术在 采 掘 作 业中 的 应 用 刘彪 黑 龙 江工 业 学院 摘 要： 煤炭行业在我国的经济发展中起着重要的能源作用。 煤炭行业的发展必须通过采 掘作业来实现。 笔者结合煤炭采掘作业的实际情况谈谈采煤新技术在采掘作业中 的应用。 关键词 ： 采煤新技术; 采掘作业; 应用; 煤炭 工业是我国传统的重工业, 为我国的经济发展提供了很多能源资源, 对我 国的经济发展产生了重要的影响。 采煤技术的投入使用有利于提高煤矿采掘作业 的效率, 提高煤炭能源的开采效率。 1 在采掘作业中应用 采煤新技术的意义 我国是一个能源大国, 但是由于人口众多, 我国的人均资源占有量较低。 我国的
2、煤炭资源比较丰富, 但是经过近几十年的不合理开采利用和回填工作不到位, 我国的煤炭资源面临即将枯竭的危机。 为了缓解危机, 我国煤炭行业必须提高煤 炭资源的开采效率, 做好回填工作, 减少资源浪费。 采煤新技术则有利于提高煤 炭采掘作业的效率, 有利于促进我国煤炭行业和社会的可持续发展。 采用煤炭新技术是煤炭公司提高效益的关键。 众所周知, 煤炭行业是资源密集性 和劳动密集型产业, 公司在开采煤炭的过程中成本投资很大。 煤炭新技术不仅有 利于提高煤炭 的开采效率, 还可以减轻矿工的负担, 节省人力, 从而减少公司 在人力成本上的投资, 提高公司的效益。 伴随着不合理无节制开采煤矿的现象日益严重
3、, 我国的生态问题越来越严重, 例如大量农田和建筑物被破坏、 水土流失、 堆积成山的矸石、 地表水和地下水被 污染等问题, 这些问题都对当地的生活环境造成很大影响。 合理科学的采煤新技 术配以正确的开采方法可以有效降低煤矿开采对环境的破坏程度, 提高煤炭资 源的开采效率, 促进我国经济发展和环境保护协同进步。 2 采煤新技术在采掘 作业中的应用 2.1 伪倾 斜掩护 支架 采煤 法 伪倾斜掩 护支架采煤法的采煤工作面呈直线, 伪斜布置, 沿着走向推进采煤区 域。 它适用于急倾斜煤层中, 走向是指倾斜沿层与水平面的交线。 并且一般用柔 性掩护支架隔离采空区, 工人则在掩护支架下进行采掘作业。 对
4、于柔性支架的构 建, 钢梁一般沿煤层厚度布置, 钢梁之间的间距小于等于 0.3 米为最佳。 钢丝绳 也沿着走向布置, 荆笆条的布置在钢梁上双层铺设更能保障工人的安全。 这种采煤工艺的巷道布置较独特, 当运输石门揭露煤层后, 再向上掘一组上山 眼, 安排运输平巷。 随后再在采掘的区域的边界开掘一对开切眼, 作为回采开始 阶段的运输点、 交换空气和工作人员通行之用。 掩护支架结构有多种形式, 平板 型掩护支架、 “八” 字形掩护支架和组合梁掩护支架。 平板形掩护支架的主要组 成部分为钢架和钢丝绳。 钢架和钢梁的布置有所差异, 钢架主要沿着煤层厚度来 布置。 平板型结构得架子柔性大而且容易控制便于回
5、收, 但是这种结构使用条件 有限, 只适合于 2.5-5m 左右的煤层。八字形掩护支架区别于平板型掩护支架的 地方在于其工作空间较大, 因为它呈现“八 ”字型支架。 它和平板型掩护支架的 采掘深度同等, 都限于五米之内。而组合梁掩护支架就可用于煤层厚度大于 5m 的采掘工作时使用。 它 是采用两根钢梁搭接或对接使钢架的长度同等于煤层厚度 的一根直梁, 这种支架还可以在双地沟的工作面上起到支撑保护作用。 组合梁掩 护支架采煤法可以实现煤炭的自滑运输;掩护支架的稳定性和坚固性高, 更有利 于保障工人的安全; 通风系统简单而且通风效果较好;煤炭采掘效率也比较高。 但 其也存在无法自动调节掩护支架得宽
6、度而不利于煤层厚度变化大的条件下使用。 2.2 放顶 煤开采 法 放顶煤开采法主要是针对较厚煤层的开采技术, 它的操作方式较为简单, 是在 厚煤层的下部开通一个采高位 2-3 米的工作面。 在前方支承压力产生力的作用条 件下, 工作面的不断推进致使工作面上的媒体碎裂, 并且在支架尾部的切顶线 附近冒落放出的新型采煤方法。 顶煤体的破坏和破碎主要靠支承压力和支架-围岩的相互作用来完成。在顶煤破 坏的过程中, 一般会经过四个阶段, 其一为顶煤强化阶段, 这个阶段是支承压 力在达到顶峰点之前的压力上升的过程;其二是裂隙扩展过程, 支承压力到达顶 峰值后到工作煤壁的应力不断下降的阶段;其三是破碎松动阶
7、段, 即顶煤出现破 碎;最后一阶段即冒放阶段。使用顶煤开采法具有其独特的优势。首先, 利用煤 矿原有的压力使煤破碎, 这是一种低能耗的工艺, 资金和人力资源投资较少;其 次, 我国的地质条件较为复杂, 但顶煤开采受煤层稳定性和厚度变化的影响较 小, 有利于煤炭采掘效率的提高。 同时, 顶煤开采法的巷道布置简单易操作, 其 工程量与传统采掘工艺相比较较小, 减轻了工作人员的工作量和工作压力。 但不 可忽视的是, 放顶煤开采过程中粉尘较大, 井下工作环境差强人意; 工作面的过 风断面小, 风排瓦斯量较小 2.3 机电 一体化 自动 化技 术 随着我国经济的发展, 我国煤炭行业也正在逐渐走向自动化、
8、 机电化的道路, 很 多新型的机械监控设备经过改良已经投入煤炭生产的行业中, 煤炭采掘工作中 也可应用自动化机械和使用网络监察采掘进度。 近几年, 新型得煤炭采掘、 运输 设备不断出现在市场上, 目前这些设备已具有电气控制操纵功能, 完全可以实 现采掘作业的全自动化, 更适合于在矿井下密闭狭小的空间内展开作业, 煤炭 生产率有效提高。 比如, 悬臂式掘进机是我国中小型煤炭企业最常使用的采掘设 备, 它可以深入矿井深处, 灵活调节采掘进度, 可能有人会考虑到掘进机的支 护问题, 对于支护作用锚杆与锚网相互联合支护就能进行有效保护。 在矿井监测工作方面使用网络软件实现采掘工作的监测和操控, 如今,
9、 很多监 控系统都已相对 完善, 可以全面覆盖全矿井的各个生产环节, 能准确监测到矿 井中的煤层和瓦斯含量和通风、排水情况, 实现高效安全生产。 3 小结 煤炭行业是我国经济的重要支柱之一。 技术是发展经济的先导条件, 只有先进的 科学技术才能引导煤炭企业保持平稳、 健康的发展。 所以, 煤炭企业必须不断引 进先进的生产技术和机械设备, 推动采掘作业的自动化一体化进程, 推进企业 改革, 减少不必要的资源浪费, 节约生产成本, 提高企业效益。 参考文献 1 王甫雄.采煤新技术 在采掘作业中的应用J.中国新技术新产品, 2017 (11) . 2 孙卫立.煤矿采煤新 技术应用探究.机械管理开发J.2016 (12) . 3 自动化技术在煤矿 掘金工作面的应用J. 建筑科技, 2017 (08) .
