论文部分内容阅读
摘要:煤矿开采过程中,采煤工艺的优劣直接影响到煤矿的生产能力。煤矿开采中的机械化和自动化是未来发展的重要趋势。文章简要介绍了煤矿开采的几种主要形式,并分析了综合机械化在煤矿开采中的应用。综合机械化的应用有利于高产高效矿井的建设,有利于实现煤矿的现代化。
关键词:综合机械化;煤矿开采
一、煤矿综合机械化开采技术设备
现阶段,我国各行业的发展都离不开煤矿资源的支持,同时各行业对煤矿资源的需求量也越来越大,因此,煤矿企业必须加大煤矿开采力度,才能源源不断地为国家发展提供煤矿资源。提高煤矿资源的开采效率应该在保证煤矿开采工作安全、稳定开展的前提下实现,因此,在煤矿开采工作中,充分发挥综合机械设备的优势,不仅能提高开采效率,也能有效保证开采工作的安全。综合机械化开采设备的应用主要体现在煤矿集中作业的形式中,优异的生产方式能够使开采技術高度集中。综合机械化煤矿开采设备主要以大功率设备为主,这样才能够有效保证煤矿开采工作稳定运行。目前,较为常用的煤矿开采设备主要包括以下几种。
采煤机。主要实现破煤和采煤。目前我国煤矿大部分使用的采煤机都是双滚筒式,前滚筒进行顶煤采取,后滚筒进行底煤采取,工作原理和普通采煤的原理一样,采煤机就像是输送机,使用在运煤和回采巷道运输过程中。
工作面运输机。该设备可以拥有弯曲的刮板运输机,具有突出的承载力,并且为液压支架提供支点。实际工作时,可伸缩输送机往往应用在运输巷道中,能够根据工作面的实际情况调节运输机的长度,以此提高生产效率。
移动变电站。这种设备主要应用在整个采煤工程中,为采煤机械及运输机等提供电源,并且能够随着工作面的移动而移动。
转载机。主要作用是连接巷道输送机和工作面运输机,通过巷道底板的升高,将刮板运输机送出的煤转运到巷道运输机中,能够随着推进装置的作用而移动。
液压支架。其使用在整个煤矿开采过程中,通过高液压提动力实现设备的采空区处理、支撑保护及推移输送机等作业。
二、综采一次采全高开采技术的应用
2.1在薄煤层中的应用
总体厚度不超过1.3米的煤层通常被称为薄煤层。薄煤层开采的作业区域狭小,作业环境难以得到保证,具有机械化程度不够高、开采效率低且存在较大安全风险等问题。“十一五”阶段,薄煤层煤矿综合机械化开采技术与设备被列入重点研究课题,天地科技有限公司成功制造出MG100/238-WD采煤机,能够在0.8到1.5米厚度的薄煤层中使用。当前,煤层厚度为1米的薄煤层应用煤矿综合机械化开采技术,产量可达到1Mt/a以上。
2.2在中厚煤层中的应用
中厚煤层指的是1.5米到3.5米厚度的煤层。对于中厚煤层的机械化开采,国内外早己拥有了成熟的配套技术和装备,且产能极大,最高可达到5Mt/a。神东公司开采的榆家梁煤矿4-3煤层平均厚度为1.85米左右,是典型的中厚煤层。在该煤层中,神东公司首例使用滚筒采煤机,一举实现了煤层的全自动化开采,产量高达3Mt/a以上。
2.3在厚及特厚煤层中的应用
厚及特厚煤层指的是厚度在3.5米到7米的煤层。这一开采领域是综合机械化开采技术的优势领域,也是国内外公司的首要竞争领域。目前,我国煤矿井普遍采用的两柱大采高支架已经能实现最高7.2米的支撑高度,工作阻力达18.8MN。2009年,神东公司在补连塔煤矿实现了7.0米厚度煤层的综采。目前,我国实现了机械化开采设备国产化的目标,已经成功研制了电牵引采煤机、两柱掩护式液压支架、刮板运输机等大采高综采机械设备。
三、综合放顶煤开采技术的应用
综合放顶煤开采技术是指使用伸缩皮带运输机、大功率滚筒采煤机、综采放顶煤液压支架等,实现煤矿开采全过程机械化。放顶煤开采技术始于欧洲,是厚及特厚煤层安全高效开采领域的主要手段之一,被应用在14米到20米厚度煤层开采领域。“十一五”期间,国家资金支撑的特厚煤层综放开采成套技术与装备课题专门针对14米到20米厚度的特厚煤层,成功研制出千万吨级大采高综放开采成套技术及设备。例如ZF1500/25/52四柱大采高综放液压支架,能将开采工作面的高度提升到5米,一次性采出厚度接近20米。课题研究成果在大唐公司塔山煤矿进行集中试验和展示,试验的8105工作面成功实现了千万吨的年产量目标,证明我国在大采高综放领域走在世界前列。从目前我国在这一领域的发展水平来看,配备全套国产设备的综放工作面年产值可达5到10Mt,这在世界上属于领先水平。
四、我国煤矿综合机械化开采的发展方向
4.1难采煤层的开采
难采煤层指的是地质条件较为复杂或者存在地质灾害威胁的煤层,是世界公认的开采难题。这种煤层开采难度很大,机械难以进入并连续工作,安全性也很难得到保障。但我国存在为数不少的难采煤层需要开采,因此,未来难采煤层的综合机械化开采会是一项重点发展方向。
4.2中小煤矿机械化
我国当前既有年产量突破千万吨的国际领先矿井,又有着很多开采技术和机械设备机器落后的中小煤矿。这些中小煤矿开采效率低,安全系数低,开采技术亟待改善。因而,未来适用于中小型煤矿的综合机械化开采技术及配套设备也是一项重要的发展方向。
4.3提高设备可靠性
我国生产的相关机械设备在装载功率等参数上和生产能力上都达到了国际先进水平,但在实际使用中常常出现可靠性不高、使用寿命不长等问题。举例来说,我国自主研发生产的大功率采煤机故障率普遍高于国外进口采煤机,使用寿命也只有进口采煤机的三分之二左右。这就导致了国内很多煤矿仍然采用国外进口的大功率采煤机,进而限制了国产大功率采煤机的发展。因此,我国综合机械化开采设备未来必须朝着可靠性高、寿命长的方向发展。
结束语
综合机械化开采技术是最具代表性的采煤技术,也是当今世界上最先进的煤矿开采技术。综合机械化采煤工艺在每个岗位和环节实现机械化生产,减少了中间环节人力资源的参与,极大地提高了效率和产能,提升了企业经济效益,同时最大程度地避免了煤矿安全事故。
关键词:综合机械化;煤矿开采
一、煤矿综合机械化开采技术设备
现阶段,我国各行业的发展都离不开煤矿资源的支持,同时各行业对煤矿资源的需求量也越来越大,因此,煤矿企业必须加大煤矿开采力度,才能源源不断地为国家发展提供煤矿资源。提高煤矿资源的开采效率应该在保证煤矿开采工作安全、稳定开展的前提下实现,因此,在煤矿开采工作中,充分发挥综合机械设备的优势,不仅能提高开采效率,也能有效保证开采工作的安全。综合机械化开采设备的应用主要体现在煤矿集中作业的形式中,优异的生产方式能够使开采技術高度集中。综合机械化煤矿开采设备主要以大功率设备为主,这样才能够有效保证煤矿开采工作稳定运行。目前,较为常用的煤矿开采设备主要包括以下几种。
采煤机。主要实现破煤和采煤。目前我国煤矿大部分使用的采煤机都是双滚筒式,前滚筒进行顶煤采取,后滚筒进行底煤采取,工作原理和普通采煤的原理一样,采煤机就像是输送机,使用在运煤和回采巷道运输过程中。
工作面运输机。该设备可以拥有弯曲的刮板运输机,具有突出的承载力,并且为液压支架提供支点。实际工作时,可伸缩输送机往往应用在运输巷道中,能够根据工作面的实际情况调节运输机的长度,以此提高生产效率。
移动变电站。这种设备主要应用在整个采煤工程中,为采煤机械及运输机等提供电源,并且能够随着工作面的移动而移动。
转载机。主要作用是连接巷道输送机和工作面运输机,通过巷道底板的升高,将刮板运输机送出的煤转运到巷道运输机中,能够随着推进装置的作用而移动。
液压支架。其使用在整个煤矿开采过程中,通过高液压提动力实现设备的采空区处理、支撑保护及推移输送机等作业。
二、综采一次采全高开采技术的应用
2.1在薄煤层中的应用
总体厚度不超过1.3米的煤层通常被称为薄煤层。薄煤层开采的作业区域狭小,作业环境难以得到保证,具有机械化程度不够高、开采效率低且存在较大安全风险等问题。“十一五”阶段,薄煤层煤矿综合机械化开采技术与设备被列入重点研究课题,天地科技有限公司成功制造出MG100/238-WD采煤机,能够在0.8到1.5米厚度的薄煤层中使用。当前,煤层厚度为1米的薄煤层应用煤矿综合机械化开采技术,产量可达到1Mt/a以上。
2.2在中厚煤层中的应用
中厚煤层指的是1.5米到3.5米厚度的煤层。对于中厚煤层的机械化开采,国内外早己拥有了成熟的配套技术和装备,且产能极大,最高可达到5Mt/a。神东公司开采的榆家梁煤矿4-3煤层平均厚度为1.85米左右,是典型的中厚煤层。在该煤层中,神东公司首例使用滚筒采煤机,一举实现了煤层的全自动化开采,产量高达3Mt/a以上。
2.3在厚及特厚煤层中的应用
厚及特厚煤层指的是厚度在3.5米到7米的煤层。这一开采领域是综合机械化开采技术的优势领域,也是国内外公司的首要竞争领域。目前,我国煤矿井普遍采用的两柱大采高支架已经能实现最高7.2米的支撑高度,工作阻力达18.8MN。2009年,神东公司在补连塔煤矿实现了7.0米厚度煤层的综采。目前,我国实现了机械化开采设备国产化的目标,已经成功研制了电牵引采煤机、两柱掩护式液压支架、刮板运输机等大采高综采机械设备。
三、综合放顶煤开采技术的应用
综合放顶煤开采技术是指使用伸缩皮带运输机、大功率滚筒采煤机、综采放顶煤液压支架等,实现煤矿开采全过程机械化。放顶煤开采技术始于欧洲,是厚及特厚煤层安全高效开采领域的主要手段之一,被应用在14米到20米厚度煤层开采领域。“十一五”期间,国家资金支撑的特厚煤层综放开采成套技术与装备课题专门针对14米到20米厚度的特厚煤层,成功研制出千万吨级大采高综放开采成套技术及设备。例如ZF1500/25/52四柱大采高综放液压支架,能将开采工作面的高度提升到5米,一次性采出厚度接近20米。课题研究成果在大唐公司塔山煤矿进行集中试验和展示,试验的8105工作面成功实现了千万吨的年产量目标,证明我国在大采高综放领域走在世界前列。从目前我国在这一领域的发展水平来看,配备全套国产设备的综放工作面年产值可达5到10Mt,这在世界上属于领先水平。
四、我国煤矿综合机械化开采的发展方向
4.1难采煤层的开采
难采煤层指的是地质条件较为复杂或者存在地质灾害威胁的煤层,是世界公认的开采难题。这种煤层开采难度很大,机械难以进入并连续工作,安全性也很难得到保障。但我国存在为数不少的难采煤层需要开采,因此,未来难采煤层的综合机械化开采会是一项重点发展方向。
4.2中小煤矿机械化
我国当前既有年产量突破千万吨的国际领先矿井,又有着很多开采技术和机械设备机器落后的中小煤矿。这些中小煤矿开采效率低,安全系数低,开采技术亟待改善。因而,未来适用于中小型煤矿的综合机械化开采技术及配套设备也是一项重要的发展方向。
4.3提高设备可靠性
我国生产的相关机械设备在装载功率等参数上和生产能力上都达到了国际先进水平,但在实际使用中常常出现可靠性不高、使用寿命不长等问题。举例来说,我国自主研发生产的大功率采煤机故障率普遍高于国外进口采煤机,使用寿命也只有进口采煤机的三分之二左右。这就导致了国内很多煤矿仍然采用国外进口的大功率采煤机,进而限制了国产大功率采煤机的发展。因此,我国综合机械化开采设备未来必须朝着可靠性高、寿命长的方向发展。
结束语
综合机械化开采技术是最具代表性的采煤技术,也是当今世界上最先进的煤矿开采技术。综合机械化采煤工艺在每个岗位和环节实现机械化生产,减少了中间环节人力资源的参与,极大地提高了效率和产能,提升了企业经济效益,同时最大程度地避免了煤矿安全事故。