井下采煤技术及工艺方法研究.doc

井下采煤技术及工艺方法研究摘要：进下采煤是一项很复合的工作，这是由于井下的地形的复杂性和开矿环境的艰苦性所造成的。为了提高采煤的效率并且保证采煤工人的人身安全，我国一直在不断研究如何将高科技的手段运用到采煤的技术当中去。本文主要重点分析了几种先进的采煤炭技术。关键词：采煤技术；安全生产；工艺方法我国的煤炭资源是非常丰富的，据有关资料的统计，截止2010年，我国所控明的保有煤炭储量已经达到了一点四五万亿吨。同时，我国的煤炭资源的种类也是十分丰富的，可以说，齐备了所有的煤炭。与此同时，我国的煤炭资源的井下开采工艺和开采技术也一直在发展着和改进着。随着科学技术的发展，通过机械化和自动化的形式来开采煤矿已经占到了我国国有重点煤炭开采企业的85%。1我国井下煤矿开采技术及工艺方法的发展在20世纪60年代之前，我国所采用的是完全靠手工作业的煤矿开采方法，这种煤矿开采方法，工作量大、风险高、开采效果不佳，是一种低效高消耗的开采方法。从二十世纪六十年代开始，我国分别采取过机械化的采煤工艺和技术、综合性的机械化的采煤技术，到了二十世纪八十年代，我国更是开始将采煤工艺从机械化的采煤方式向连采技术进行过度和发展，开始采用无链牵引双滚筒采煤机和刮板输送机，采煤的效率可以说是得到了大大的提高。到了上世纪九十年代的时候，在我国的煤炭开采业中普遍进行了高产高效的矿井的建设，这样一批现代化的、高产的、高校的矿井，为我国的煤炭开采事业带来的新的活力，加深了我国煤炭开采的自动化和机械化程度。2我国所常见的几种井下采煤技术的研究结合我国用于井下的采煤技术及工艺方法的演变过程，再加上参考国际上用于采煤方面的技术及工艺，我们可以将井下采煤技术及工艺方法分为以下几个阶段：综合的、机械化的采煤工艺，普通的、机械化的采煤工艺，爆破采煤工艺以及连采工艺。这几种不同的工艺分别有不同的特别，也各自存在着不同的缺点。2.1综合的、机械化的采煤工艺综合的、机械化的采煤工艺将井下采煤所涉及到的所有的工作面，包括破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等的基本工序中需要的生产工作都实现了机械化的、连续性的作业。这种采煤工艺是目前最先进的井下采煤的技术及工艺。这种采煤工艺水平所涉及的生产流和主要有：割煤，运煤，工作面的支护，还有采空区的处理。这其中，割煤的工序被分为了破煤和装煤这两个步骤来进行，需要采用的设置主要有滚筒式采煤机及刨煤机，采煤机割煤又住手了单向割煤和又向割煤两种。运煤主要是通过刮板输送机来运出综采工作面，工作面支护指的是使用高压作为动力来自动完成支撑、切顶、挡杆和护帮等工序。采用综合的机械化的采煤工艺来采煤时，采煤的产量大、生产效率高。但是由于在整个生产过程中所使用的机械设备较多，所以工序更加紧凑，并且工序之间的制约性也大大地增强，不管是哪道工序的哪个环节产生问题，都将会影响到整个生产的正常运行。2.2普通的、机械化的采煤工艺普通的、机械化的采煤工艺是相对于综合的、机械化的采煤工艺而言的，主要指的是在采煤的过程中，落煤和装煤由采煤的机械、设备来完成，而其他的，诸如运煤、支护和采空区的处理等工序则采用炮采的做法，而所谓的炮采，就是指用放炮的方式来落煤。相对于综合的、机械化的采煤工艺来说，普通的机械化的采煤工艺，其实灵活性较高，所投入的机械设备也比较少，并且各个工序间的制约性也少了很多。这种采煤工艺可以使用产量较低的煤矿，以降低采煤的成本2.2爆破采煤工艺爆破采煤工艺主要是指用爆破的方式来落煤，也就是上面所提到的炮采。在采用炮采的情况下，装煤的工序是用手工来操作的，而运煤则采用的是机械化的方式，支护工作空间顶板则是采用单体支柱。炮采的工序包括打眼放炮，装煤运煤，还有炮采工作面支护和采空区的处理。在这其中，打眼环节是非常重要的，要根据煤层的厚度、节理裂脱的和育情况，还有顶板的条件等情况来确定打眼爆破的相关属性参数。炮采主要适用于地质条件比较复杂、断层较多的煤层赋存条件。其优点是适应性比较强，在工地搬家时也比较方便，而优点则是安全性差，爆破管理的难度比较大，会存在瓦斯爆炸的隐患，当发生爆炸时，会带来很大的人员伤亡。而且这种生产方式的机械化程度不够高，人为影响比较大，所以产量也就不高。炮采这种工艺，已经被逐渐淘汰了。2.3连续采煤工艺连续采煤工艺简称连采，连采一般指的机械化率达到95%以上的采煤工艺，即在破煤，装煤，运煤和支护等工艺中全部实现了机械化的方式来进行作业。其中，破煤和装煤和工作是使用连续采煤机来完成的，运煤采用的是梭车，支护顶板用的是锚杆，同时，还要用铲车来运物料及清理工作面。从本质上来说，连采是综合的机械化采煤工作的补充，同时也是综采的前提。因此，连采的使用范围非常的广泛。3因地制宜地选择适宜的井下采煤工艺通过以上的分析我们可以了解到，每一种采煤工艺都有其优缺点，分别可以适应不同条件和场合的需要：首先，综合的、机械的采煤工艺是一种安全且高产高效的生产方式，但是这种生产方式的设备采购入安装成本非常高，而且对于生产过程中的管理有着很大的依赖性，适用于煤层埋藏条件较好，以及管理水平非常好的前提之下。除此之外，使用综合的、机械的采煤工艺时，还需要满足以下几个硬性指标：煤层结构相对稳定、构造简单、顶底条件良好，还有一个条件就是煤层的倾角要小于五十度。第二，普通的机械化的采煤工艺所使用的采煤设备的成本上升相对较低，而且对于不同煤层的地质条件的适应性也比综采要强，其工作面的移动和搬迁也比较容易。这种工艺尤其适应于推进距离相对较短的、几何开关不规则的、地质构造发育小的工作点面。而且，普通的机械化的采煤工艺生产组织工作相对比较容易，操作技术也相对比较简单，所以非常适用于中小型的煤炭开采企业。第三，炮采所需要的技术装备少、投资成本低、操作技术简单而容易掌握、生产管理容易、适应性比较强，但同时，其生产效率低，劳动条件比较差，人员伤亡的概率较高，所以在一般的情况下，除非是地质条件不适合采用机械开采的煤层，一般不采用这种方式。第四，连采即为连续采煤，其优点是投资比较少，出煤非常块，对地质条件的要求不高，适应性比较强，同时，连采的机械化程序也非常高，生产效率高，安全系数也比较高。但是同时，连采也存在不少缺点，主要包括通风条件比较差，煤炭资源的回收率虽然相对于炮采采煤来说比较高，但是总体来说还是比较低。连续采煤机房柱式开采对煤层地质的条件要求比较高，主要能够适用于以下的条件：开采尝试比较浅、构造简单，煤质中硬或者比较硬、开采技术条件比较简单，煤层倾角低于十五度的薄煤层和中厚煤层。与此同时，由于连采的采出率比较低，所以不能适用于近距离煤层群的开采，一般来说，连采可以适用于大型矿井的辅助采煤工作。结束语：如何选择适合的井下采煤技术和工艺方法，是现代工业煤炭开采企业在管理中的一个系统的工作，所需要考虑的因素涵盖了技术工艺方面的因素，还有经济成本方面的因素，环境保护方面的因素和生产安全方面的因素。针对我国煤矿环境复杂而且多样的特别，井下采煤的技术和工艺将逐渐向着自动化电气牵引、规程化的方向发展。随着煤炭开采技术的日益提高，其生产效率及安全系数也将大大地提高。参考文献