煤矿采煤工艺技术优化论述.pdf

科学管理 218 2020年第6期 在社会发展中，煤炭作为主要能源，其市场需求 始终居高不下，而煤矿企业为提高效益，要结合自身 煤矿地质条件，对现有采煤工艺进行优化，以达到增 加煤炭产量的目的。下面将针对现有采煤工艺及具体 优化策略展开详述。 1 采煤工艺技术分析及选择要求 1.1 煤矿采煤相关技术 1.1.1 综采工艺 在采煤生产中，综采工艺的应用最为普遍，作为 机械化采煤工艺的典型代表，显著改善了煤矿劳动强 度及安全性。该工艺的实施的关键在于首先是割煤 环节，在进行割煤作业时通常会涉及到破煤和装煤 这两道工序，刨煤机和滚筒式采煤机是比较常见的设 备。双滚筒式采煤机适用于割煤，其主要特点为无 论滚筒处于什么样的状态下都可以进行割煤工作，在 切割完毕后还可以通过螺旋叶片放入输送机中；相比 之下，刨煤机的优势为结构组成不复杂，价格低廉 并且维修成本较低，自动化程度较高并且稳定性较 好。其次是运煤环节，运煤的主要流程如下首先要 待煤炭切割完毕后运离其工作面，然后还需要通过综 采工作面输送。在此过程中需要保证工作面顶板的稳 定性，通过液压支架对其进行固定，不易受外界因素 的干扰而晃动，影响工作效率。在进行支护时，可以 采用及时和滞后两种方式。当所在区域的稳定性有着 一定的保障同时周期压力又很大时，优先推荐滞后支 护的方法。 1.1.2 深矿井开采技术分析 进行深矿井开采时，为了保证开采效率并且提高 开采过程中的安全性，相关人员需要重视深井通风和 井巷布置工作，将矿压控制在一个合理的范围之内， 同时还应当处理好矸石排放问题。可以考虑将其用于 矿井中，起到一定的填充作用，能够有效降低对周边 环境的污染，资源利用率也得到了提高，减少了施工 单位的成本支出。想要提高采煤的工作效率，一定要 重视先进技术和设备的引进工作，先进的技术和设备 能够大幅度地提高工作效率，虽然引进的成本可能较 高，但是从长远来看能够提高采煤企业的市场竞争 力，有利于采煤企业的长久发展。比如说炮采技术不 断得到了完善和发展，从传统的液压支柱变成效率更 高的金属支柱，大大提高了装煤空间的利用率，提高 了采煤的工作效率；并且通过弯曲刮板输送机来实现 运输功能，提高了采煤工作的自动化水平，减少了相 关人员的工作强度。 1.2 相关采煤技术的选择要求 采煤技术的选用优先考虑以下几点性价比高， 煤炭开采效率高。同时还需要考虑煤层条件来进一步 筛选。比较常见的开采技术如下；首先是综合开采技 术。这种技术的开采效率很高并且耗用的资源少，但 是成本很高，应当慎重选用。当矿井内的系统和煤层 稳定性较好，同时结构相对简单，对操作管理有着极 高的要求时可以选择这种技术。其次是普采工艺。相 对前一种技术来说，这种技术所需成本较低，生产效 率不是特别高，当开采环境比较复杂时可以选用这种 技术。在进行普采时，可以根据周边环境的特点来对 工作面进行适当地调整，并且对于工作人员的操作水 平要求不高，当煤矿规模不大时优先选用这项技术。 最后是炮采技术。这项技术操作难度较低，成本投入 少，实用性比较好。同时，这项技术也有不足之处 工作效率较低。在进行采煤时一般不推荐选用这种技 术，只有在机采受限、煤层倾斜严重、煤层构造复 杂、无其他有效方法的情况下才可选用这种技术。 2 煤矿采煤工艺技术及其优化策略 2.1 井下煤层所用采煤工艺 由于井下煤层开采地质条件复杂，且危险性大， 为保证采掘的质量及效率，需要综合应用各类开采技 术。而常用的井下采煤技术有 （1）条带法。若井下煤矿覆岩危害较为严重， 则可采取该采煤工艺，既可以开采回收难度较高的压 煤，对于矿区沉陷问题也能有效预防。其应用关键为 预留空间的设置，以便于后续条带煤柱的安装，可使 井下煤矿掘进效率有很大提升，有利于煤炭的规模化 开采。 （2）充填法。该工艺能够较好的预防煤矿开采所 带来的地表沉降问题，所用填充料多是就地取材，成 本较低，可使井下煤矿达到较高的采掘回收率。对于 井下采空区域，可实现有效的填充，进而改善井下开 采条件，有效降低采煤安全风险。 （3）走向长壁后退式协调采煤工艺技术。由于井 下开采环境复杂，还会存在灰岩陡崖的区域，可有效 利用该技术，在该部位建立采空区域，能够有效的预 防矿区坍塌的情况，而且对于矿区瓦斯问题，该工艺 也有较好的应对效果，显著提高采煤安全性。 （4）斜长壁协调采煤工艺技术。在矿井中，还会 有许多的不规则的采矿范围，并且具有复杂的井下空 间布局，开采中容易出现涌水、瓦斯等问题。而该技 术的应用，既能够使仰采作业中减少瓦斯渗漏，又可 煤矿采煤工艺技术优化论述 李培德 阳煤一矿 山西 阳泉 045000 摘要采煤工艺的优化，即是煤炭行业发展的必然要求，也是煤矿企业效益提升的关键。首先介绍了常用的采煤工艺 技术及其适用范围，并提出了采煤工艺技术优化相关策略，旨在提高采煤生产效益。 关键词煤矿 采煤工艺 技术 优化 （下转第79页） 79 技术研究 2020年第6期 2010HEmLLDPE强度稍低一些，9047（LLDPE次 之，2130（LDPE）最低；断裂伸长率与强度有些不 同，9047最高，2045G次之，2010HE居中，2130最 低。这是它们本身的结构所决定，也是与理论相符合 的。 2.2 样品膜的力学性能 由表3可以看出，S3、S4、S5为共混料使用，其拉 伸强度相差不多，区别不大。S1为性能好的树脂单用 内层，拉伸强度纵向稍差一些，S2性能较差的树脂单 用于中层，其拉伸强度纵、横向相差非常大，将近8个 MPa，S2的横向明显低很多。 表3 样品膜的力学性能 序 号 平 均 厚 度/mm 拉伸强度/MPa 断 裂 伸 长 率， 直 角 撕 裂 强 度/kNm-1 纵向横向纵向横向纵向横向 S10.083027.732.9491733115123 S20.081724.632.3463746104116 S30.081332.432.8587756107129 S40.083932.332.5582748113125 S50.082531.532.3560742106118 综合表1、2、3可以看出，性能好的料单用在一层 对产品力学性能的提升不大（从S3、S4、S5的结果可 以看出）；性能差的料单用在一层，对产品力学性能 的影响非常大（从S1、S2、S3可以看出），会引起产 品纵向拉伸强度和断裂伸长率的降低。 从以上数据可以看出，在用料比例不变的情况 下，树脂的合理搭配非常重要，性能差的料单用在一 层或几层的含量很高的情况下，纵向拉伸强度和纵向 断裂伸长率会明显下降或相对较低。性能好的料单用 一层或几层含量很高时，并不能提升产品的整体性 能。这就是“短板效应”[3]，要想提高性能，只能把低 的短的补上，否则只有其中一层高的提再高也难于提 高产品的整体性能。 3 结束语 当膜中树脂含量相同时，如果配方设计需要，在 某些层单用纯料，或某些层含量很高，对生产上影响 不大，都可以正常稳定生产，但是对力学性能的影响 却非常大。 在棚膜生产中，膜中各树脂含量相同时，树脂合 理搭配也非常重要。力学性能低的树脂全部用在某层 或是某层含量很高时，会影响产品的纵向拉伸强度和 断裂伸长率；力学性能高的树脂全部用在某层或是某 层含量很高时，并不会提高产品的拉伸强度和断裂伸 长率。 为了减少“短板效应”[3]，在设计配方时，力学 性能差的树脂尽量与好的在每层均衡搭配。同样的因 为短板效应，没必要在其中一层或几层用性能很高的 树脂，还是要均衡搭配，不然也没用，还可能增加成 本。能保证正常生产的情况下，尽量均衡合理搭配树 脂，才能得到性能更好的棚膜产品。 参考文献 [1] 高继志、 胡守文、 张春生等 . 茂金属聚乙烯宽幅吹塑 棚膜的研究 [J]. 中国塑料， 2002， 16（1） 45-50. [2] 连钦 . 茂金属聚乙烯棚膜的开发与农田应用研究 [J]. 甘肃科技， 2011（19） 45-47. [3] 安靖， 孙中国 . 短板效应的启示 [J]. 道路交通管理， 2009（10） 59. （上接第218页） 改善俯采作业中可能发生的涌水问题，对于矿区地质 灾害具有较好的预防效果。 2.2 地面技术 由于煤炭开采会对矿区地面带来较大损害，而地 面技术的应用，就是要改善这一状况，对矿区地面建 筑、危岩地面等形成有效保护。随着开采的继续，会 改变原有稳定的地质条件，而且在开采中还易发生 走向长臂冒落，对于矿区地面有显著的危害，地表滑 坡、塌陷等灾害的发生，严重威胁地面建筑的安全。 正因如此，应采取地面技术来达到较好的保护效果， 以危岩地带的建筑物为例，可采取圈梁保护的方式达 到保护建筑物的目的。此外，对于地表植被的恢复也 是必要的。 2.3 工作面保水开采技术 在井下作业中，地下水涌出较为常见，此时要采 取保水开采的方式，要确保井下排水的效率，还要通 过隔水层达到较好的控制效果。该技术应用之前，应 当对出水量有所计算，并详细分析采煤充水的情况， 提高隔水层的质量。对于不同的采煤条件，要合理选 择采煤技术，涌水问题的解决，不仅要采取保水开采 的工艺，还应优化煤矿开采工艺，依靠条带开采技术 来保证采煤的效率。 3 结束语 综上所述，经过多年开采，煤矿开采条件愈加恶 化，矿井的深度以及开采难度显著增长，迫切需要更 为先进的采煤技术，以达到采煤效率的提高，同时， 通过采煤工艺的优化，对于矿区环境改善也有较好的 运用效果。 参考文献 [1] 侯财旺 . 探讨煤矿采煤方法及采煤工艺改造中的 关键环节 [J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019， 39（15） 211-212. [2] 张军 . 探讨新时期煤矿采煤工艺的选择 [J]. 能源与 节能， 2017（3） 20-21. [3] 李遂军 . 试析如何优化煤矿采煤工艺技术 [J]. 山东 工业技术， 2015（19） 40. 作者简介 李培德， 男， 1993.11.03， 学士， 毕业于辽宁工程技术大 学， 采煤助理工程师。