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摘 要:在现今社会发展的新形式下,煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国采煤方法已趋成熟,各种采煤技术的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。
关键词:采煤工艺;技术;发展
引言:实现矿井高产高效集中化生产是煤炭井下开采的发展方向。综合机械化采煤工艺是实现矿井高产高效集中化生产的重要途径,它主要是指是指回采工作面中采煤的全部生产工艺(如破煤、装煤、运煤、支护和顶板管理等)与全部过程均实现了机械化。本文就对煤矿开采技术及煤矿综合机械化采煤工艺进行了比较详细地探讨和分析。
1.煤矿开采技术
1.1采煤方法和工艺
开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。
1.2深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。
1.3采场围岩控制技术
1.3.1 进一步完善采場围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析(解析法)、现代数学力学(统计分析预测、数值法)和实测法相结合运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件。
1.3.2 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术
目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
1.3.3 放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架—顶煤—直接顶—基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
1.3.4 支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
1.3.5 冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理;进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术,完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
1.3.6 研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。
2.煤矿综合机械化采煤工艺
为创建高产高效矿井,最大限度提升矿井综合机械化采煤水平,大力发展机械化,优化工作面技术装备、引进全采高生产工艺,优化综合机械化采煤工作面设计,实现综合集中生产,建立与完善保障制度,引入竞争和精力机制,并且经过20多年的实践、完善以及提高,综合机械化采煤工艺已成为我国矿井实现高产高效的主要途径。
2.1综合采煤工艺的装备要求
近几十年特别是近十年以来,我国综合采煤工艺已经取得了长足的发展,形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系,特别是煤机装备方面,在电牵引采煤机、系列化液压支架、大型刮板输送机以及大运量、大运距带式输送机开发上取得了显著的突破。
2.2煤矿综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺工作面全部实行机械化作业,其生产过程大体如下:采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、推移输送机至新位置、采空区顶板强行放顶。随着综合机械化采煤设备性能以及装机功率的不断提高,传统的综合机械化采煤工艺在原先使用范围基础上,出现了新的变化趋势:在现有长壁综合机械化采煤模式下,依据工作面设备能力,不断加大工作面长度;“短工作面”开采的短壁综合机械化采煤工艺。
2.3该工艺的端头作业和快速搬家
影响综合机械化采煤工作面生产的主要辅助的工序为上、下出口的端头支护、转移载机等,而随着综合机械采煤工作面采煤机割煤速度以及工作面推进速度加快,端头工作问题越来越突出,解决工作面端头的开采技术,实现工作面上下端头快速作业是综合机械化采煤工艺的关键之一。为了适应工作面装备快速搬家,我国已经研发出了不同能力的支架搬运车来满足快速搬家的需求。工作面的搬迁工艺包括撤架的通道支护或掘进、停采前的顶板维护、工作面支架的撤装支架运输等。组织工作面快速搬家对最大限度的增加综合机械化采煤工作面的连续生产时间,提高工作面单产以及效率都是十分有效用的,要实现工作面快速搬家的关键在于先进的搬家设备、工艺和管理工作。
3.结论:
创新是企业发展的动力,在新形势下,煤炭企业管理的创新是适应时代发展要求,也是企业发展和增强市场竞争力的要求。建设高产的、高效的矿井是煤炭企业生存并谋求发展的必由之路,是增强煤炭企业整体的竞争实力和可持续发展能力的途径。综合机械化采煤工艺在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益和社会效益,同时实现煤矿的高产、高效以及现代化。
关键词:采煤工艺;技术;发展
引言:实现矿井高产高效集中化生产是煤炭井下开采的发展方向。综合机械化采煤工艺是实现矿井高产高效集中化生产的重要途径,它主要是指是指回采工作面中采煤的全部生产工艺(如破煤、装煤、运煤、支护和顶板管理等)与全部过程均实现了机械化。本文就对煤矿开采技术及煤矿综合机械化采煤工艺进行了比较详细地探讨和分析。
1.煤矿开采技术
1.1采煤方法和工艺
开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。
1.2深矿井开采技术
深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。
1.3采场围岩控制技术
1.3.1 进一步完善采場围岩控制理论
以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析(解析法)、现代数学力学(统计分析预测、数值法)和实测法相结合运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件。
1.3.2 研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术
目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。
1.3.3 放顶煤开采岩层和支架—围岩相互作用机理
研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架—顶煤—直接顶—基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。
1.3.4 支护质量与顶板动态监测技术
在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。
1.3.5 冲击地压的预测和防治
通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理;进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术,完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。
1.3.6 研究开发新型的支护设备
研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。
2.煤矿综合机械化采煤工艺
为创建高产高效矿井,最大限度提升矿井综合机械化采煤水平,大力发展机械化,优化工作面技术装备、引进全采高生产工艺,优化综合机械化采煤工作面设计,实现综合集中生产,建立与完善保障制度,引入竞争和精力机制,并且经过20多年的实践、完善以及提高,综合机械化采煤工艺已成为我国矿井实现高产高效的主要途径。
2.1综合采煤工艺的装备要求
近几十年特别是近十年以来,我国综合采煤工艺已经取得了长足的发展,形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系,特别是煤机装备方面,在电牵引采煤机、系列化液压支架、大型刮板输送机以及大运量、大运距带式输送机开发上取得了显著的突破。
2.2煤矿综合机械化采煤工艺
综合机械化采煤工艺工作面全部实行机械化作业,其生产过程大体如下:采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、推移输送机至新位置、采空区顶板强行放顶。随着综合机械化采煤设备性能以及装机功率的不断提高,传统的综合机械化采煤工艺在原先使用范围基础上,出现了新的变化趋势:在现有长壁综合机械化采煤模式下,依据工作面设备能力,不断加大工作面长度;“短工作面”开采的短壁综合机械化采煤工艺。
2.3该工艺的端头作业和快速搬家
影响综合机械化采煤工作面生产的主要辅助的工序为上、下出口的端头支护、转移载机等,而随着综合机械采煤工作面采煤机割煤速度以及工作面推进速度加快,端头工作问题越来越突出,解决工作面端头的开采技术,实现工作面上下端头快速作业是综合机械化采煤工艺的关键之一。为了适应工作面装备快速搬家,我国已经研发出了不同能力的支架搬运车来满足快速搬家的需求。工作面的搬迁工艺包括撤架的通道支护或掘进、停采前的顶板维护、工作面支架的撤装支架运输等。组织工作面快速搬家对最大限度的增加综合机械化采煤工作面的连续生产时间,提高工作面单产以及效率都是十分有效用的,要实现工作面快速搬家的关键在于先进的搬家设备、工艺和管理工作。
3.结论:
创新是企业发展的动力,在新形势下,煤炭企业管理的创新是适应时代发展要求,也是企业发展和增强市场竞争力的要求。建设高产的、高效的矿井是煤炭企业生存并谋求发展的必由之路,是增强煤炭企业整体的竞争实力和可持续发展能力的途径。综合机械化采煤工艺在煤矿开采中的应用获得了良好的经济效益和社会效益,同时实现煤矿的高产、高效以及现代化。