煤矿井下采矿生产技术

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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煤矿井下采矿生产技术

李功平李晓东冯连涛

山东里能鲁西矿业有限公司山东济宁272053

摘要:采矿产业的发展需要日益进步的采矿技术为之服务,只有掌握更好的采矿技术,采矿产业才能更好更快的发展。在当今科技经济发展的新形势下,煤炭开采技术的研究必须面向国内国外两个市场、面向经济建设主战场,重点从事中长期研究开发和技术储备,开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术。本文简要分析了我国煤矿井下采矿生产技术及方法。

关键词:煤矿业;井下开采;生产技术

1煤矿开采技术

1.1壁式体系采煤法

根据煤层厚度不同,分别可以采用不同的采煤方法。一般来说对于薄及中厚煤层,一般采用一次采全厚的单一长壁采煤法;对于厚煤层,一般是将其分成若干中等厚度的分层,采用分层长壁采煤法。按照回采工作面的推进方向与煤层走向的关系,壁式采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。

(1)走向长壁采煤法

走向长壁前进式或后退式采煤方法是矿井实际生产中常用的采煤方法,它对矿井生产有较大影响,根据不同的情况,选择切合实际生产需要的采煤方法,对矿井建设发展有重要意义。

①前进式采煤法

前进式采煤法主要用于没有自燃倾向(或发火期较长)、没有突出危险性的煤层;这种采煤法先期投入少,只要构成系统就能较快形成采面,矿建周期短,可暂缓先期资金不足,有利于矿井滚动式发展。

②后退式采煤法

后退式采煤法是将采面掘到预定位置,构成回采系统后由里往外回采。不足是先期投入资金大,资金占用时间长,构成采面的时间较长,不利于资金周转;但不需留巷道保护煤柱,资源能充分利用,巷道维护量小,不存在窜联通风,采面往前推进,运输距离逐步缩短,效益逐渐好转。

(2)倾斜长壁采煤法

倾斜长壁工作面按推进方向分仰斜开采和俯斜开采两种。如煤质较硬或顶板淋水较大,一般宜用仰斜开采;如煤层厚度大,煤质松软容易片帮,宜用俯斜开采。回采工作面一般应朝大巷方向推进,即水平大巷上方的煤层用俯斜方式开采,水平大巷下方的煤层用仰斜方式开采,以利于工作面通风和巷道维护。

1.2柱式体系采煤法

采空区顶板利用回采工作面采场周边或两侧的煤柱支撑,采后不随工作面推进及时处理采空区的采煤方法。其特点是工作面较短;经常多工作面同时生产,生产时多采用串联通风;煤回采工艺简单;运煤方向多垂直于工作面。

柱式体系采煤法分为3种类型:房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采煤法的实质是在煤层内开掘一些煤房,煤房与煤房之间以联络巷相通。回采在煤房中进行,煤柱可留下不采;或在煤房采完后,再回采煤柱。前者称为房式采煤法,后者称为房柱式采煤法。

1.3俯伪斜走向长壁分段密集采煤法

此方法宜用于煤层倾角为45°~65°的不稳定急倾斜薄及中厚煤层。采面呈伪斜直线布置,走向推进;密集切顶、档矸、隔离采空区和采面工作间;采面分段爆破采煤,自溜。

此方法提高了工作面煤壁的有效利用率,为进一步实现采煤机械化创造条件。但是工作量大,劳动强度大,区段煤柱的损耗高,通风差,易造成瓦斯残留。

1.4“三下―上”采煤技术

“三下一上”采煤是指建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤。在建筑物下和铁路下采煤时,既要保证建筑物和铁路不受到开采影响而破坏,又要尽量多采出煤炭。在水体下采煤和承压水体上采煤时,要防止矿井发生突水事故,保证矿井安全生产。当然,在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时,除要防止矿井发生突水事故外,还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

1.5急倾斜煤层开采技术

急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层,煤层倾角较大。开采较为困难,必须充分考虑支架稳定性,但与缓倾斜煤层相比,急倾斜煤层的顶板不易垮落。急倾斜煤层在我国的储量占煤矿总储量的40%,南方地区中有80%的煤矿属于急倾斜煤层,黑龙江四大矿区里也分布有急倾斜煤层。因此了解急倾斜煤层的开采对于我国的采煤工业发展具有重大意义。

2煤矿开采新技术应用

煤炭工业是国民经济的基础工业,它为许多重要工业部门提供原料和能源。对传统主要采矿方法的不断改进是地下开采工艺的发展趋势。如大间距集中化无底柱参数的进一步扩展,充填采矿技术中新的充填材料和充填工艺的研究,自然崩落法技术的完善与应用范围的扩展等等;针对特定矿体改进的采矿技术将会不断出现。近年来,我国煤炭工业发展取得了显著的效果,综采、综放技术,普采、炮采工艺有了极大地改进。立井施工中,一些矿区装备使用了大型绞车、提升机、井架钻架,深孔光面爆破,大型抓岩机,锚喷和滑模筑壁等机械化作业线,岩巷施工方面,以钻装锚机为主体的作业线,以凿岩台车、侧卸装载机为主的作业线已广泛采用,全断面掘进机正在积极推进中,深孔光爆、锚喷支护、激光指向等特色机械化施工工艺已取得了很好的效果,此外,施工管理技术方面也得到了不断改进和提高。

3结语

煤矿生产和采煤技术与煤层的发生状况有很大的不同。中国的煤开采方式在20世纪80年代快速发展,技术指标的产生显著提高,一般机械化采煤工作装备发展迅速,综合机电煤动力,电力牵引,项目得到发展。同时,在现代采煤技术的发展中,建立了具有中国特色的煤炭开采技术的多层次、多样化的煤炭开采技术。随着国民经济的发展,将进一步提高煤矿安全条件,煤炭生产技术将达到国际先进水平。集中发展煤矿生产技术,建设生产集中度,高产量高可靠性,高效开采技术。为了提高生产效率为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究和开发各种条件下的效率高、采矿设备的可靠性和技术,简单、高效、可靠的生产和开采设施,生产过程监控和科学管理等配套采矿技术,各种煤矿机械化的发展,进一步提高技术和设备,提高应用水平,扩大应用范围,提高煤炭机械化程度和水平。

参考文献

[1]张皓亮,张洋,刘战领。煤矿井下采矿生产技术及方法探讨[J].内蒙古煤炭经济3013.12;122.

[2]房义彬;谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J]民营科技。2014.01;63.