井下采煤工艺与技术分析

2022-09-11

我国作为煤炭生产与消耗大国, 对于煤炭的需求量非常高。据数据调查显示。我国的煤炭资源总量大约有五万亿吨, 其中每年的消耗量为四十亿吨, 这就使得我国在采煤工艺与技术上的发展愈加迅速, 以满足目前的煤炭需求。中国的煤矿业在很大程度上影响着中国的经济发展, 一旦受到阻碍, 将会给中国的经济带来非常大的损失。井下采煤工艺与技术一直都是中国煤矿业关注的重点, 而对这类技术的不断开发与完善, 将直接影响我国煤炭产量的效率。所以, 如果煤炭产业能够拥有先进的井下采煤技术, 不但能够极大程度上提高采煤效率, 还能使采煤的安全性有效提升。

一、井下采煤工艺与技术的发展过程

我国目前已知的煤矿资源非常多, 并且还有许多隐藏资源没有被发掘。根据数据调查显示, 截止在2010年以前, 我国的煤炭种类已经相对齐全, 并且已知的煤炭储量已经达到了1.45万亿吨, 相比于世界其他大国也是不遑多让。一直以来, 我国的煤炭资源井下开采技术与工艺已经有了几次巨大的转变, 技术也在不断完善与发展。据资料显示, 上个世纪60年代左右, 我国的井下采煤技术已经普遍形成了普通机械化采煤技术, 在之后的70年代更是以此为基础, 发展成了综合机械化采煤工艺。80年代中期井下采煤技术得以一次巨大的飞跃, 普遍采用了无链牵引双滚筒采煤机以及刮板输送机。90年代已经普遍开展了高产高效矿井建设, 同时还形成了一批现代化高产高效的矿井。一直到2010年底, 井下采煤技术和工艺基本上已经全面形成了机械化和自动化的程度, 使煤矿开采的效率进一步提升, 加快了我国工业的经济发展。

二、常见的井下采煤技术与工艺

根据我国井下采煤技术和工艺的发展历程, 同时与国际上采煤技术和工艺进行对比, 可以总结出, 井下采煤技术和工艺的发展基本由以下四个阶段组成, 即综合机械化采煤工艺、普通机械化采煤工艺、爆破采煤工艺以及连采工艺。

煤矿井下开采

(一) 综合机械化采煤工艺

在井下采煤技术和工艺中, 最先进的技术就是综合机械化采煤工艺, 这种工艺能有效的使工作中的生产工序实现机械化连续作业, 极大的节省了人工劳力, 同时具有很高的开采效率。而且综合机械化采煤工艺由于基本都是机械操作, 所以在很大程度上降低了安全事故的发生概率, 具有很高的安全性。综合计息诶花采煤工艺的生产流程可分为:割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等阶段。其中割煤又可以分为破煤与装煤两个阶段, 使用的设施主要是滚筒式采煤机与刨煤机, 采煤机割煤分为单向割煤和双向割煤;运煤就是通过刮板输送机将煤炭从工作区域运输出去;工作面支护使用高压液体为动力自动完成支撑、切顶、挡杆、护帮等工作。综合机械化采煤工艺虽然能够高效率、高产量的开采煤矿, 但是这种工艺投入成本较高, 由于是机械化操作, 需要一定的基础管理与设备防护, 并且使用这种开采技术工艺, 必须是针对煤层结构稳定、构造简单、顶底安全等煤矿进行开采工作, 若是不符合条件, 则有很大机率发生倒塌事故, 造成严重后果。

(二) 普通机械化采煤工艺

普通机械化采煤是需要配合人工来完成的, 其中落煤、装煤等工序是由采煤机械完成的。运煤、支护等措施都是按照炮采工艺的做法完成的。基本都是采用单滚筒或双滚筒两种采煤机, 割煤也是有单双两种方式。普通机械化采煤工艺成本较低, 并且具有很强的适应性, 由于不是大型机械, 所以容易移动与搬迁, 在针对推进距离短、形状不规则的工作地点, 操作也相对简单、生产组织也比较容易, 适用于中小型煤炭开采单位。

(三) 爆破采煤工艺

顾名思义, 这种采煤方式就是采取爆破手段, 其中在打眼阶段需要注意根据煤层厚度与节理裂脱的发育情况以及顶板条件等因素进行放炮, 除了这个打眼阶段, 其他运煤、装煤、支护等工序都是由人工完成。这种工艺成本较低, 并且适应性强, 操作难度不高。但是其工作条件相对较差, 而且效率低, 还具有一定的危险性。我国政策明确规定, 只有在不能用机采的煤层, 才能使用炮采, 并且要做好相应的防护措施。

(四) 连采工艺

连采工艺从采煤工序上做到了全面的机械化作业, 工作流程为:使用连续采煤机完成破煤装煤工作、梭车运煤、锚杆顶板支护、铲车搬运、工作面清理。连采工艺成本低、效率高、适应能力强, 但是通风条件差、煤炭回收率较低。这种技术工艺主要适用于大中型煤矿的开采。

三、结语

井下采煤技术与工艺受到煤层以及周边环境等多方面的限制, 科学选择正确的工艺, 才能有效提高我国煤矿业的发展。随着我国煤矿业的不断发展壮大, 新的工艺与技术不断被开发出来, 在发展方向上, 要向大功率、自动化电气牵引、规程化方向的趋势发展。其中主要注重效益型、经济性、安全性等方面。只有先进的井下采煤工艺与技术, 才能加快我国煤矿业发展的脚步, 进而推动我国工业经济的发展。

摘要：随着经济的快速发展, 更多的资源被开发与利用, 这其中就包括煤。科技的进步使得采煤技术从以前的人工劳力逐渐转变成现在的机械采煤。井下采煤是煤矿开采中最主要的方式。我国是煤炭生产大国, 井下采煤的工艺和技术已经能够走在世界前端。本文针对我国井下采煤的技术与工艺的发展进程, 较全面的分析了目前我国常见的几种井下采煤技术的条件和要求, 包括综合机械化、普通机械化、爆破和连采等采煤工艺。

关键词：井下采煤,工艺与技术,研究分析