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煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

【作    者】 张海波
【出    处】 《中国石油和化工标准与质量》2020年第07期
【标    签】 煤矿技术  开采技术  工艺技术 
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煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

张海波

(山西宁武榆树坡煤业有限公司,山西 忻州 034000)

摘要:煤炭是我国进行经济建设中不可缺少的重要资源,因此我国一直对煤矿生产特别重视,而且也在不断研究各种高效的煤矿开采技术。目前我国的煤矿储量非常丰富,而由于我国幅员辽阔,因此有些地区的煤矿储存方式比较复杂,比如有些煤矿的煤层厚度过大,使用传统的科学方式无法令开采率有效提升,而且还容易造成成本的浪费,无法保证煤矿生产的经济效益。因此针对厚煤层开采,我国自上世纪70年代开始研究并应用了综采技术,目前这种技术经过几十年的应用已经非常成熟,令我国煤矿开采获得了非常好的发展。本文对煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用作了分析,旨在促进这项技术的进一步深入应用,为我国煤矿生产注入更加强大的发展动力。

关键词:综采技术;厚煤层;煤矿生产

中图分类号:TD26   文献标识码:A

0  引言

煤矿虽然是我国经济生产中的重要资源,而且我国对煤矿开采也一直非常重视,但我国煤矿开采的机械化水平和技术方面相较于西方发达国家还有一段距离,在面对一些比较复杂的煤矿时仍然存在一定不足。以厚煤层为例,在其开采中目前仍存在一些限制因素,由此也导致我国煤矿生产的发展受到了一定影响。因此必须针对厚煤层开采进行分析,并通过对这种技术的应用,不断提升厚煤层开采效率、降低开采成本,以此促进我国煤矿生产的发展,进而为国家经济建设提供充分保障。

1  综采技术简述

随着我国煤矿生产的逐渐发展,很多问题也体现了出来,具体有以下几点。

首先,煤矿资源虽然分布广泛,但是实际分布并不均匀,而且我国开采的煤矿多为深层煤矿,因此主要使用的是井下开采,这就导致了开采环境非常复杂,而且危险性高,如不注意很容易造成不可挽回的后果。

其次,机械化水平比较低,部分地区的煤层稳定性较低而且规模较小,很多机械设备都不适合在其中进行应用,这导致了多数地区的煤矿生产机械化水平一直无法得到有效提升,而对人工的依赖性过高不仅增加了煤矿生产的成本,更增加了很多不确定的危险因素。

最后,煤矿事故率比较高。综合以上两点,我国煤矿事故仍然比较常见,这也直接导致我国的煤矿生产发展受到了限制,虽然近年我国对煤矿安全生产越来越重视,并且通过各种手段完善了生产技术提升了安全性,但这一点仍然需要加强。

煤矿生产中的综采技术指的是利用各种机械设备进行采煤作业,这项技术在我国最早应用于上世纪的70年代,在上世纪70年代初我国研发成功并应用在了试验生产当中,到80年代以后,这项技术在我国已经逐渐成熟且全面应用到了煤矿生产当中。直到今天,我国的煤矿综采技术已经获得了极大进步,无论是机械设备还是生产工艺等都达到了世界前列,并且完全符合我国的地质条件和煤矿特点。但相较于西方发达国家而言,我国的煤矿综采技术仍然有进步空间,比如系统的可靠性、驱动技术和智能技术的应用等还需要进行深入研究。

2  厚煤层介绍

在全世界范围内,我国无论是煤炭的生产量还是消费量都排在首位,在国内超过70%的一次能源都来自于煤炭,因此煤炭对我的经济建设而言是不可缺少的。我国的煤炭储量丰富,而且其中40%以上的成为厚煤层,因此针对厚煤层的开采也成为了我国煤矿生产主要发展方向。但由于厚煤层的条件比较特殊,开采过程中必须使用更有针对性的方案。当前,在我国的厚煤层开采中综采技术的应用非常广泛,其中共有分层开采、放顶煤开采、大采高一次采全高等三种开采技术。

分层开采在上世纪80年代初期经过了几十年的发展已经非常成熟,并且仍然普遍应用于厚煤层的开采中,但随着煤矿生产的不断发展,具体的开采条件越来越复杂,难度也越来越高,而且当前对煤矿开采的安全、效率等都有了更高的要求,因此还需要对这种技术进行不断研究和深入分析,以此才能保障我国煤矿开采的良好发展。

20世纪80年代后期放顶煤开采技术的应用范围逐渐扩展,而且经过不断应用这项技术令我国矿井设备的生产力得到了显著提升,在一些瓦斯相对较低的矿井中可以使用抽取瓦斯的方式来提升煤矿生产的安全性,但这项技术也有其特殊要求,一般适用于煤层厚度在4~14m之间,而且硬度相对较低的煤层开采中。

随着科学技术的不断发展,我国的煤矿生产设备制造水平相较过去也有了显著提升很多难题已经得到了解决,由此促进了大采高开采技术的广泛应用,这项技术一般适用于厚度在3.5~7m之间,倾斜角较小、硬度在1.5以下的煤层开采中。

目前这三种方法被广泛应用在我国的煤矿生产中,针对一些复杂性较高的煤层有着良好效果。

3  煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用

3.1  分层开采技术

分层开采诞生于上世纪的70年代中期,当时的开滦矿务局针对当地的厚煤层做了分层开采试验,获得了比较好的效果,随后将该开采技术运用到了当地的煤矿开采中,有效改善了煤矿生产成本高的缺陷。经过40多年的发展,这项技术当前已经非常成熟,被广泛应用到了我国各区的厚煤层开采中,通常煤层厚度在7~8m之间时最适合应用分层开采技术,可显著提升开采效率并降低成本投入,其中的典型有大同矿区和忻州窑等。

3.2  放顶煤技术

放顶煤技术诞生于上世纪的80年代中期,当时沈阳蒲河煤矿针对当地的厚煤层做了放顶煤实验,实验成功之后改善了当地厚煤层开采的缺陷,推动了煤矿开采的发展。当前放顶煤技术已经在我国很多矿区的厚煤层开采中得到了广泛应用,尤其是在一些储量高、煤层厚、瓦斯含量低的煤矿中最适合应用,可显著提升煤矿生产效率。比如大同塔山矿、平朔安家岭二矿等,有部分矿区的年产量已经达到了千万吨级。放顶煤技术因为其优势,在我国大多数地区的厚煤层开采中广泛应用,当前很多厚煤层的开采中都能够见到放顶煤技术的身影。

3.3  大采高一次采全高技术

21世纪初期,我国的第1套大采高设备开始在晋城寺河矿使用,而且获得了千万吨级的年产量,由此也令这项技术迅速推广到全国;2009年,神东补连塔煤矿也开始运用了大采高技术,且已经将产量提升到了千万吨级;2011年,陕煤集团将这项技术应用到了柳林矿业,煤矿生产的纪录再次被刷新。随着大采购技术在我国煤矿开采中的不断应用,不仅提升了我国的煤矿产量同时也令一些问题显现了出来,比如工作面煤壁片帮控制就是其中一点,因此在应用大采高技术过程中应对这一问题进行充分研究,并要将其当作在我国后煤层开采中的主要发展方向。

4  结语

终上所述,我国当前虽然是全世界范围内煤矿产量最多的国家,但是实际的煤矿生产技术和机械化水平相较于西方发达国家还有一段距离,而且我国的煤矿储存条件比较复杂,其中厚煤层的占比较高,因此为了推动我国煤矿开采的进一步发展,还需要针对厚煤层开采技术进行不断研究。当前在厚煤层开采中主要应用的是综采技术,这项技术在上世纪70年代开始,为我国的煤矿生产提供了非常强大的发展动力,为我国经济建设提供了充分保障,但还需要对这三种技术进行深入研究,不断加强技术的完善性和机械化水平,提升煤矿开展过程中的安全性,这样才能真正促进我国煤矿生产的不断发展。

参考文献:

[1]薛林潮.煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].山西能源学院学报,2017,30(02):4~5.

[2]王瑞.论煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016,16(16):58~59.

[3]赖恭鹏.论煤矿综采技术在厚煤层开采中的应用[J].技术与市场,2015,22(05):204~206.

[4]卢振强.煤矿井下大倾角综采面工作面设备安装技术研究与应用[J].煤炭与化工,2020,43(01):78~83.

作者简介:张海波(1990-),男,本科学历,采矿助理工程师,研究方向:采矿工程。

收稿日期:2020-03-18
 
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