诌议煤矿井工采煤技术.pdf

诌议煤矿井工采煤技术 王焕 山 七台河市新兴区安全生产监督管理局 C h i n a s ci e n c e a nd T e c h n o l o g y R e vi e w 工 业技 术 ● I [ 摘要] 笔者通过对我国煤矿 ， 井工开采技术现状的分析， 探讨发展的对策及加快推进煤炭科学采煤技术进步措施 ， 促进煤炭工业走向新型工业化道路， 实 现煤炭工业持续健康发展。 促使我国煤矿井工开采技术也不断提高。 [ 关键词] 煤矿井工开采技术探讨 中图分类号 T D8 2 文献标识码 A 疋章编号 1 0 0 9 9 1 4 X 2 0 1 2 0 1 0 0 4 1 0 l 煤炭是我国的主体能源， 煤炭工业是我国重要的基础产业。 目前煤炭在我 国一次能源消费构成 中占7 0 ％以上 ， 预计到2 0 5 0 年约占5 0 ％左右。 1煤矿井工开采技术现状 1 ． 1采煤方法与工艺 采煤方法与工艺的不断完善是采矿发展的主题．采煤工艺的发展带动了 煤炭开采各环节的变革。 由于长壁开采是一种最新经济的井工采煤方法， 目前 壁式采煤法在全球井工开采中普遍应用，占据了核心地位。 长壁采煤工艺中，针对缓倾斜、 倾斜煤层 。目前采用的采煤方法与工艺 有缓倾斜薄及中厚煤层单一长壁综采、 缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采、 缓 倾斜厚煤层一次采全高长壁综采、 缓倾斜厚煤层放顶煤长壁综采等。 我国是世界上应用水平采煤最早国家之一，产量占世界前列， 在倾角l O 以上、 煤层中厚以上 ， 顶底板稳定的低瓦斯矿井有较好的应用前景 。特别 是煤层厚度 、 倾角变化较大的不规则煤层中应用更能发挥其能力。 1 ． 2技 术装 备状况 煤炭工业技术装备总体趋势是根据煤炭开采条件，以高产高效、 减人增 效、安全可靠为 目的 ，向大型化、集约化、自动控制、 无 人工作面发展。 液压支架多采用大采高强力两柱掩护式支架， 工作阻力达6 0 C 0 k N 以上， 最高达9 8 0 0 k N 。 工作面刮板输送机要求大运量、 长运距 、 大功率 、 长寿命、 高可靠性 ，几乎所有的刮板机都 使用双 中链，刮板机功率达 l 7 9 0 k W ，小 时输送能力可达 2 5 0 0 以上。在 电压方面，许多工作面使用高电压 3 3 0 0 V 或 4 1 6 0 V。可伸缩式胶带输送机要求长距离、 大运量 、 大功率，以保证大 煤流的运输畅通 ，有的工作面可以伸缩带式输送机的铺设长度已达5 0 0 0 m ， 运输能力为2 0 0 0 3 0 0 0 t ／h ，带速达5 m／ s，装机总功率I t 2 5 k W。 桥 式转载机输送 能力达 2 5 0 0 t ／h ．长度2 7 m ， 电机功率3 1 5 k W。 综采工作面主要设备均实现机电一体化，具有 自诊断功能和通讯功能， 为工作面生产 自动化， 提高系统的开机率 ， 保障系统的安全可靠运行及全矿 井的自动控制及信息化管理奠定了基础。 综采工作面应用辅巷多通道快速搬 家技术 ，从旧工作面采通，挂网，重型综采设备的回撤、搬迁，到新工作 面的设备安装调试并达 到试生产条件最快仅需7 d时间 ，真正实现了快速 、 安全、优质、 高效。无人工作面。 我国引进德国采矿技术公司 D B T 全 自 动化刨煤机综采系统 刨煤机、 输送机及计算机远程控制技术，其余配套 设备均由国内各生产厂家协助制造 。 可适应3 5 以下薄及中厚煤层，工作面 经济长度2 l 0 m 以上，生产能力9 0 0 t ／h ，电机功率6 3 0 k W ，目前正在国 内铁法煤业 集团 公司等矿山应用。 螺旋钻机无人采煤技术在我国也较为成熟 ， 在薄煤层开采中的发展前景 十分广阔。 目前一种新型三钻螺旋钻式采煤机已在我国研制成 U 该机的一 次采宽为 1 1 9 m ，采深可达 8 5 m。适用于煤层厚度为0 1 5 m～O l 9 m ，煤层 倾角一 l 5 。～ l 5 ． 煤层走向倾角小于8 的各种硬度的薄煤层 ，其 日 产量可达 2 5 0 ～3 5 o t。 1 ． 3采场围岩控制技术 国内大型煤矿采场多采用重型液压支架支护 ， 巷道支护则以锚杆支护为 主 。 中、 小型煤矿回采面多采用单体液压支柱、 金属支柱支护 ，巷道支护多 以锚杆为主 ，砌碹． 金属支架为辅 。 针对坚硬顶板 ， 破碎顶板、 急倾斜、 大采高、 大采深采场等不同条件的 支护技术和材料也将不断推 出。 耐炮崩、 轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道 锚索和可伸缩锚杆将陆续生产。 监测仪表趋于直观、轻便、 小型化。 1 ． 4其它采煤技术现状 “ 三下” 采煤。 随着资源利用政策的变化，适于 “ 三下”采煤的没计、 工 艺和装备进一步改进。 目前一种新型泡沫轻便充填材料已经应用于煤矿， 使 “ 三下” 采煤更加经济可靠 。 2蠛矿井工开采技术存在的问题 采煤技术水平仍然较低，技术装备较差，煤机制造技术落后。 与国外同行业相 比，在机电一体化、 智能化、 自动化的控制技术，产品 可靠性技术。数字集成技术与计算机辅助设计技术 ， 仍然存在较大差距， 中、 小型矿井落煤方式还以炮采为主 ， 工作面走向长度过短。 在采煤机械化系统 ，运输系统 ， 采场围岩控制系统 、 巷道准备系统和辅 助运输系统技术装备较差，功率及生产能力较小， 机械化程度和工效普遍不 高。 引进消化国外先进设备方面不够。 在井下 自救系统 ，避灾系统、 个人防 护装备水平仍然很低， 对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、 仪表还不能完全 达到要求， 对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度 减轻灾害。 煤矿重大科技攻关课题难以实现，重大安全技术 问题难以禳决。 目前我国煤矿在 “ 一通三防” ，防治水、矿井深部地压、冲击地压 、高 温害和支护等方面存在许多技术难题 ， 严重威胁着煤矿安全生产 ， 这些涉及 行业技术发展共性基础性和前赡性的重大科技工作课题，国家支持范围和力 度与过去相比大大减少。 重点煤炭企业下放后，受单个企业和科研院所经济实力限制，难以开展 技术攻关。 煤炭地下气化技术和煤炭地下浆化 液化 技术受经济成本等因索 影响未能有效推广应用。 煤炭专业技术人才面临青黄不接的状况。 3煤矿井工开采技术发展 加快实施 “ 科技兴煤” 战略。 建立科技攻关资金渠道，争取每年从科技 部或国家发展改革委安全技术改造专项资金中列支一部分，作为引导资金， 在国家煤矿安全监察局的领导下 ，组织煤炭企业， 科研机构、 大专院校和有 关单位开展开采技术、 安全领域基础性技术研究和科技攻关。 加强煤矿专业技术人才队伍建设。 国家应通过建立煤炭教育基金，实施 财政补贴及减免相关专,l k - 费等措施 ， 扩大大专院校相关专业招生规模，增 加生源供给。 结语 运用现代高新技术改造传统的煤炭开采技术。 高产高效矿井应朝着矿井 大型化 ， 提升、 运输、 采煤 、 瓦斯监测 自动化， 固体污染物排放无害化，洁净 开采、 绿色开采等方 向发展。 实践证明，短期内不可能出现新原理的采煤方 法。 因此 ， 发展现代化采煤工艺是重点发展方向。 在研究开发强力、 高效、 安 全、 可靠 、 耐用、 智能化的采煤设备和监控生产系统 ，提高单产和机械化水 平。 同时，要研究开发多层次、 多样化的采煤工艺，提高急倾斜、 不稳定地 质构造复杂等难采煤层的单产和机械化水平 研究完善现有装备，提高其生 产能力 ， 增强配套性 、 可靠性、 提高使用寿命。 采煤机 向大型化、 多电机大容 景化 、 整机结构模块化、 机 电一体化和可靠性 自动控制发展 ；液压支架 以支 撑掩护式为主 ，架体宽长、 调高范围大、 功能齐全、 工作阻力大 ，电液控制； 工作面和矿井运输设备强力、 配套， 实现连续化。 大力推行无人工作面开采技 术 ， 进一步研究低成本、 高适应性的煤炭地 下气化、 浆化 液化技术。 参考 文献 [ 1 】江理全 ． 地下采煤法的现状 及发展趋 势[ J 】 ． 矿山压力与顶板管理 2 0 0 3 ， 专利 ． 【 2 】李全生． 我国煤矿开采技术发展的方 向探讨[ J 1 ． 中国煤炭 ， 2 0 0 3 5 ． 科 技 博 览 l 41