煤矿安全综述(精选8篇)
时间:2023-07-17
时间:2023-07-17
关键词:煤矿安全“手指口述”“两述两化”
中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:
随着近几年煤矿安全事故的频发,给煤矿企业和职工的生命财产造成了巨大的损失,安全演变为煤矿企业永恒不变的主旋律。石壕煤矿作为大有能源股份有限公司西部矿井中的骨干矿井之一,也不断寻找新方法、探索新思路,把煤矿安全事故降低到最低点。通过借鉴学习先进单位的管理模式和管理方法中的“手指口述”,“两述两化”应运而生。通过在石壕煤矿全方位的的实施“两述两化”,大大降低了安全事故的发生频率,实现了良好的安全效果,给石壕煤矿的安全生产奠定了坚实的基础。
1、矿井概况及企业状况
河南大有能源股份有限公司石壕煤矿位于河南省三门峡市陕县东部观音堂镇境内,行政隶属于陕县观音堂镇管辖。该矿于六十年代由武汉煤矿设计院设计,开采二1煤层,设计生产能力为60万吨/年。2008年核定生产能力为90万吨。截止2012年2月底,矿井工业资源储量为4523万吨,矿井可采储量为2184万吨,可采年限为18年。
从矿井建成投产以来将近30年的时间里,石壕煤矿采掘一线职工队伍是以农民劳务工为主体的格局,以石壕煤矿2009年11月份为例:9个采掘一线区队在册人数共计1318人,其中全民合同制工人260人,仅占在册人数的20%,农民劳务工1058人,占在册人数的80%。这些职工具有一些共同的特点:(1)文化程度和整体素质普遍较低。80%的人员属于初中文化水平,甚至还有少部分的文盲,接受新技术和新思想的能力有限。这给安全管理工作带来了极大的困难,并给煤矿的安全生产埋下了重大隐患。(2)年龄层次上普遍较大。90%的人员年龄在35~45岁之间,是农村家庭中的“顶梁柱”,上有老下有小,再加上对煤矿企业存在一定的偏见,对待工作存在一定的心理压力,大大降低了工作效率,严重影响了煤矿企业的高效生产。(3)在从业心态上安全意识薄弱。这些人大部分来自偏远的农村,都有较重的家庭负担。出大力、挣大钱、改变家庭经济困境是他们的共同心愿。这就势必会造成相当一部分人只管埋头苦干,而不顾安全的重要性。严重违背了煤矿企业“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针,成为影响煤矿安全生产最大的阻碍!
2、从“手指口述”到“两述两化”的诞生与应用
随着科学技术及煤矿安全管理水平的不断提高,安全生产法律、行政法规、规章制度的不断完善。为切实把安全事故中人的不安全因素降到最低,确保矿全年安全零事故目标的顺利实现。矿领导班子经过实地考察,改革创新,学习了先进生产企业的“手指口述”,“手指口述”起源于日本1973年开始推行的“零事故战役”。“零事故战役是一场旨在解决工作现场职业健康和安全问题,确保工人身心健康,实现工作现场“零事故”和“零职业病”的战役,其实施方法就是“手指口述”安全确认法。通过对“手指口述”的认真学习和深刻探讨,掌握了其中的精髓,总结出适合煤矿安全生产的专门针对煤矿职工的“两述两化”,并广泛的应用到生产实践中来。
“两述两化”管理(两述即:手指口述和岗位描述;两化即:准军事化和精细化)诞生之后,在石壕煤矿得到了有效的应用与实施。(1)不管是在井上还是井下,严格把推行“两述两化”作为落实企业发展各项制度的一个突破口,精心组织,强力推进,提出了“不重视两述两化就是安全意识淡薄的表现,不做两述就是安全隐患”的理念。(2)按照科学性、实用性、可操作性和动态性的原则,将岗位应知应会、岗位职责、岗位系统描述、操作流程、危险源辨识、突出突水预兆、避灾路线等纳入“两述两化”内容。(3)编印了 “两述两化”操作要领手册,制作了“两述两化”DVD教学片,举办了综合“两述两化”能手评选大赛,开展了“两述两化”能手巡回演示等形式多样寓教于乐的活动。(4)制定了一系列规章制度和奖惩措施,用规范的制度、严格的考核来促进“两述两化”的实施。激励与处罚并重,保证了“两述”的稳步推进。通过强力推行,逐步使职工“两述”工作实现了固化与行向融入于心的深刻转变。
3、“两述两化”的实施成果与效应
通过在石壕煤矿深入开展“两述两化”的学习应用,唤醒了职工对安全的渴望,使之形成安全生产的习惯,变“要我安全”为“我要安全”。更好的培养了职工遵章守纪的自觉性,促使职工“习惯行为安全化,安全行为习惯化”,大大消除了人的不安全行为。职工强化了安全意识,提高了服从意识和自主保安意识。“两述两化”的良好反响具体表现在以下几个方面:
(1)提高了煤矿的安全管理水平,树立了煤矿企业的良好形象
通过实施“两述两化”,将“安全第一”的生产方针有效的融入到每个职工的心中。在矿组织检查的过程中,每一个工作地点都可以发现职工有效的实施“两述两化”:“报告,领导好,欢迎检查指导工作,我叫×××,是一采队采煤工,我是经过技能培训合格持证上岗,我所在的地点是……,工作流程是……,火灾避灾路线是……,水灾避灾路线是……,确认安全,请领导指示!”,“两述两化”在各个区队的职工中广泛传播,每个人都能积极、自觉地实施为其量身定做的“两述两化”,因为他们通过形象生动的宣传片和领导的言传身教已经能深刻明白这是对自己的安全负责,对家人的关切负责,对企业的安全生产负责。最终实现了煤矿安全有效的管理模式。
(2)提高了职工的安全意识,端正了职工的工作态度,使之形成了安全第一理念。通过“两述两化”的推行与实施,有效的对职工的工作地点、工作环境、工作状况与性质做了细致全面的解释,减少了职工以前由于对工作地点的茫然无知而造成的对煤矿的偏见与恐慌,降低了其心理压力和负担,提高了职工工作的积极性。这便是“两述两化”宣传教育的内在规律与外在作用的结合。
(3)提高了职工的整体素质,改变了职工的年龄格局。 “两述两化”的实施使煤矿企业的安全生产有了保证,改变了人们对煤矿由来已久的偏见,这就吸引一大部分有志青年投入到煤矿生产中来。石壕煤矿近两年来新招收了很多大中专高校毕业生,这些人当中90%以上年龄都在三十五岁以下。他们年轻有朝气,文化程度较高,有相对丰富的理论知识,在措施编写和图纸绘制等方面有其得天独厚的优势。这部分人的到来改善了煤矿年龄格局普遍较大的局面,提高了职工整体文化水平,给煤矿的安全、高效、和谐、稳定发展注入了新的血液。
(4)提高了煤矿自主防范能力,减少了安全隐患发生。“两述两化”在石壕煤矿实施以来,有效地提高了煤矿的整体安全水平,减少了井上、下隐患发生频率。以2012年1-11月份为例,矿有关部门共查处“一通三防”安全隐患57条,相比2009年1-11月份143条隐患来说,隐患减少了86条,减少率为60%。2012年1-11月份隐患曲线图呈逐渐下降趋势,且相比2009年月隐患率下降均在50%左右。为安全零事故目标夯实了基础。这对石壕煤矿来说无疑是一个大的突破,为安全生产奠定了十分牢固的基础,对全面推进石壕煤矿企业文化建设健康发展,确保实现安全零事故目标找准了新方向。
4、结语
“两述两化”的推行与应用对煤矿长治久安的发展有着不可限量的作用,它能够提高职工安全意识,改善职工精神面貌,增加职工凝聚力和创造性,还能够提高煤矿企业管理水平,树立企业良好形象,降低煤矿企业事故发生率。希望各煤矿企业在看清石壕煤矿应用“两述两化”管理模式的同时,在内容和形式上结合自身企业实际进行创新,取其精华,去其糟粕,使“两述两化”为企业的健康稳定发展增砖添瓦。
作者简介:
王国英(1988——),男,河南安阳人,助理工程师,本科,2011年毕业于河南理工大学,现从事煤矿通风安全工作、
姜涛(1984——),男,河南三门峡人,助理工程师,本科,2011年毕业于河南理工大学,现任从事煤矿质量标准化工作。,邮编:472123,地址:河南省三门峡市陕县石壕煤矿质量标准化办公室。
关键词:大倾角;采煤技术要点;支护方式
中图分类号:TD84 文献标识码:A
在煤矿井下采掘过程中,常因煤层具有一定的倾角,增加了原煤的采掘难度,降低了煤矿企业井下开采生产效率,因此对大倾角采煤技术的研究具有非常重要的经济意义。
1 木城涧煤矿大倾角工程概述
木城涧煤矿是京煤集团最大的矿井,其每年可以产原煤总共可以达到约250 万吨,在矿井的+ 450m 水平西四采区的二槽煤一壁向下顺槽,采掘工作面处于偏北向斜南的方位,煤层的倾角约为12 °~23°,平均倾角为18°,区内小部分有小断裂发育,并且该采区处有多条小断层穿过,煤层处于700m 埋深处,矿井首次进行试验综合机械化掘进工作面。
同时,此矿井下煤层处的地质结构比较复杂,并在地层中夹杂有2 层的夹石结构层,厚度约为0m~ 0、2m,多为碳质粉砂岩。煤层的厚度变化差异大,煤厚2、0m~4、55m ,平均煤层厚度为3、6m,煤容重1182t/m3 。在大倾角采掘过程中主要应用的设备布置如表1所示。
2 大倾角煤层地质条件开采的技术要点
近几年,随着我国煤矿井下采掘施工强度、开采深度的逐渐增加,以及采掘工作面所处的地质条件状况越来越复杂,煤层的倾角越来越大,这就给煤矿井下的采掘工程的继续施工造成了一定程度的难度。一般在大倾角煤层区,多采用综掘采掘技术,在工作面采用走向长臂后退式,而在处理采空区则利用全部垮落法,加快煤层开采速率。
由于木城涧煤矿工程处于地质结构状况比较复杂的京西门头沟山区,地势结构较复杂,结构层较混乱,煤层结构整体的稳定性较差,且井下煤层的厚度随煤层走向变化较明显,且在一处有岩石断裂结构发育。如果采用炮采法进行煤层的采掘工作面,需要在煤层中布置的炮眼较多,这样不仅造成工作点相对较分散,增加工作量,占用的人员较多,且给煤层采掘工作添加了一定的不安全因素,导致原煤采掘生产管理无法正常进行,并有可能在采掘工作中发生安全事故,导致矿井采掘工作面的生产效益较低,影响采掘进度,且采掘工作面无法实施大型机械化施工,这些很大程度上制约了煤矿企业的经济效益。
为了提高煤矿企业的井下采掘生产效率,提高矿井内原煤的总产量,并减少矿井内采掘工人的工作强度,提高矿井采掘生产的安全性,木城涧煤矿的大倾角煤层选用综掘采掘技术,其采掘优点:掘进尺速度快;矿井巷道结构整体稳定程度高,且巷道后期稳定性较易维护,保障了矿井采掘过程的安全性;采掘中顺利穿过大倾角煤层,大大加快了煤矿企业的采掘速度,综掘采掘技术普遍应用在大倾角复杂煤层采掘中
3 大倾角煤层巷道断面及支护设计
3、1 巷道的断面设计
综合考虑本矿井采掘工作面煤层所处的大倾角煤层状况、巷道顶层的岩石稳定状况、岩石结构裂隙走向等基本的地质状况,在保障原煤运输设备布置合理的前提下,系统分析了各种巷道断面的结构形式,并充分利用巷道断面使用情况,最终选定为的采掘巷道基本走向为沿顶掘进,采掘巷道横断面宽高为400cm ×205cm。
3、2 巷道的支护设计
在煤矿采掘巷道内大倾角煤层处采用锚杆支护方式,研究发现,可以选用预应力锚杆支护、围岩松动圈等,采用哪一方式进行工作面支护,主要是根据大倾角煤层顶板的冒落高度以及端面距的长度两方面确定的。根据采掘经验可知,冒落高度与端面距一般约1m,可以在塌冒部位进行钻眼插钢针,提高棚顶整体结构安全性。若在采掘煤层过程中发生大倾角采煤工作面处遇到局部厚煤层时,该处煤层上部比其它处的压力大,将会对受压板产生较大的压力,明显加快下沉速度等,顶板很容易出现冒顶危害事故。遇到上述问题的解决办法是在局部厚煤层构造带回采工作时,在巷道顶部的支护换成具有较大支撑力的支护设备,如采用支撑控制面积大、稳定性高、支撑强度高的构造带两侧支护的方式,这样很好的用局部充填法代替垮落法,从而大大提高了制成的稳定性,确保了煤矿采掘的稳定性。
在本工程大倾角煤层处的支护详细数据:锚杆支护高度 H =120m,间距为a =1108cm,杆体直径d=1713mm 。根据各个基本参数的计算,借鉴相关巷道锚杆支护的数据可确定锚杆支护的各个参数如下所示:
顶板锚杆形式:杆体用f18mm ×2000mm的高强螺纹钢,蝶形托盘尺寸为120mm×120mm×10mm 的。锚杆钻孔尺寸为f28mm,间距为1m。为了使得顶板锚杆具有联合支护的功效,并设置12mm 钢筋作为托梁。
巷道帮锚杆:根据巷道的基本特征,在巷道的两侧采用2m长的木锚杆,为了确保施工作业的顺利进行,间距为1m,也可取0、90m。选用400mm×200mm ×50mm木托盘。
4 大倾角煤层采煤工艺
割煤:因为矿井巷道为全煤断面进行开采的形式,因此在采煤工序时掘进机可以直接进刀割煤的方法进行割煤施工。同时,为了确保综掘机在进行初刀割煤过程中设备可以迅速的达到稳定工作的状态,综掘机需要沿着巷道的底板由左向右的走向依次进行割煤采掘工序,当综掘机到达巷道的右侧以后,然后再改为由右向左的走向依次进行割煤,然后依次按照上述循环依次进行下去。
研究发现,采用这种进刀割煤走向的方法,可以有效的利用综掘机割煤后留下的空间,空间顶部煤层将处于悬空的状态,增大了顶部煤层的下垮力,从而在很大程度上减少了采掘机的功耗,且大大减少了巷道顶板的暴露时间,提高了锚杆支护的稳定性,有利于综掘机的安全生产过程。
装煤:装煤操作主要由综掘机的铲板部来完成。
运煤:采掘下来的煤,先由综掘机的刮板输送机传输到综掘机后边的桥式转载机,然后再将原煤放置在胶带输送机上,再运输到透煤斜坡上,最后运送到煤仓进行储存。
结语
综上所述,在煤矿矿井大倾角煤层处,由于煤层的复杂地势状况,这就增加了煤层开采的工作难度,且增加了采掘工作中的不稳定因素。在本工程中,综合考虑了矿井所处的地势状况,采用合适的巷道横断面、支护形式以及特殊的采掘技术,提高了作业环境的稳定性,加快了采掘进度,为煤矿企业的持续发展提供了保障。
参考文献
[1]张士玉、大倾角采煤技术的应用与推广[J]、科技情报开发与经济,2005(13)、
关键词:煤矿;薄煤层;开采技术;设备选型;采煤机;刮板输送机;液压支架
中图分类号:TD824 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)03-0108-03
1 概述
从2010年5月开始,军城煤矿、山东科技大学联合对大倾角薄煤层综采技术进行了立项研究,本课题主要结合国外在薄煤层开采方面取得的成果,提出合理的薄煤层高产高效开采工艺技术,解决工作面主要设备配套问题,探讨薄煤层综采面矿压显现规律和巷道支护技术,对改善工作环境,减少工人劳动强度,提高薄煤层采出率,具有重要的指导意义并取得了突破进展。
(1)通过采煤工艺性评价结合煤层开采条件的特点及技术要求,有针对性地对评价因素结构、影响因素的隶属函数及影响因素的权重进行适当调整,分析了综采技术的适应性问题,实现了技术研究的理论依据。
(2)通过综采工作面矿压显现规律研究及建立采场结构力学模型、薄煤层采场覆岩运动和顶板破坏规律的模型,准确掌握了回采期间工作面压力显现的规律和影响范围,为工作面支护提供准确的预测。
军城煤矿31203综采工作面开采的主力煤层为12下煤,为较稳定煤层,煤层均厚1、45m,无结核,局部含一层夹矸,夹矸岩性为砂质泥岩,厚度一般为0、05m。本工作面采用综合机械化采煤,12下煤采高1、0~1、5m,本工作面掘进过程中新揭露断层8条,断层落差为1、5~6m。以前多采用炮采和高档普采两种开采方式,这样的采法存在较多的弊端:产量低、工人劳动强度大、回采率低、回采成本高、工作面顶板管理难度大等。
现在采用综合机械化采煤,既提高了产量,降低了工人劳动强度,又提高了工作面回采率,效果显著。下面以三采区31203工作面为例,阐述12下煤煤层机械采煤的一些优点。
2 31203工作面概况
31203工作面为三采区的首采面,南部为三采轨道巷,西部为未开区域,东部距井田边界280m。所采煤层为12下煤,开采水平为-490m,煤层倾角0°~16°,硬度系数为4,煤尘爆炸指数为44、37%,老顶为七灰,厚度0、7~2、2m,直接顶为12上煤、泥岩,底板为八灰,属Ⅰ类顶底板,厚度2、70m,质地坚硬。工作面走向长880m,倾斜长110m。
3 设备选型及参数
3、1 采煤机
采煤机应根据煤层厚度、煤的力学性质以及煤层倾角、顶底板性质对采煤机的影响来选择,如前所述,31203综采工作面主采煤层为12下煤,为较稳定煤层,煤层结构简单,均厚1、3m,无结核,局部含一层夹矸,夹矸岩性为砂质泥岩,厚度一般为0、05m。煤层总体形态为一向西倾伏的简单的单斜构造。煤层倾角0°~35°,工作面下部煤层倾角较大。老顶为七灰,不稳定,含蜓类及腕足类化石。厚度变化大;直接顶为泥岩、12上煤,泥岩平均厚1、1m,12上煤厚0、3~0、5m;直接底为八灰,上部灰-灰褐色,下部深灰色,致密,性脆,参差状断口,裂隙较发育,方解石脉填充,下部含少量燧石结核,含少量海百合茎化石,偶含腕足类化石。
根据上述条件,采煤机可选用MG250/560-WD1型双滚筒无链液压牵引采煤机,其主要技术特征如表1所示:
3、2 刮板输送机
按照输送机应满足的生产能力和采煤机型号,可选用SGZ730/320单链刮板输送机。具体技术特征如表2所示:
3、3 液压支架
综采工作面支架架型是否与工作面煤层地质条件相适应,是综采工作面安全生产的关键。主要考虑以下几方面:12层煤倾角大,支架必须有防倒防滑机构;采深大,煤层节理裂隙较发育,存在片帮、冒顶的可能性,需进行及时支护;初期投资小,支架重量不宜太重,考虑采用轻型支架。
根据综采支架选型原则,采用掩护式轻型支架,支架适应高度0、9~1、9m,所以选用ZY3600/09/19型液压支架。
4 生产能力及配风
(1)作业方式:实行正规循环作业,边采煤边准备,采用三班8小时制度。
(2)生产能力分析:根据采面配备设备、采面地质条件及运输条件,现在每日按5个循环组织生产,进尺3、0m,正规循环率为80%,月平均工作天数30天,31203工作面煤层厚度为1、45m,月割煤量为14500t。
(3)风量可按人员、气体涌出量、工作面温度计算。
5 顶板管理
(1)支护方式:采用ZY3600/09/19液压支架支护工作面顶板,工作面上、下出口的顶板均使用ZY3600/09/19液压支架进行支护。上、下出口直接顶泥岩受风化影响,破碎易冒落,为保证顶板完整,需要支设至少2根戗柱对泥岩进行支护。
(2)控顶距:最大控顶距为4045mm,最小控顶距为3445mm。
(3)采空区处理方法:自然跨落,如果老顶不来压,就采用人工强制放顶。
(4)端头支护采用单体液压支柱配合金属顶梁进行支护,金属顶梁与超前支护的金属顶梁铰接。轨道顺槽、皮带顺槽靠近工作面不大于0、5m支设一排单体支柱配合双楔调角定位顶梁加强支护。
(5)两巷超前支护:根据顶板来压周期及顶板压力分布规律和实际的经验数据,选用适合巷道高度的单体液压支柱配合1、0m的铰接顶梁支护。
(6)工作面两出口的支护要求:排距为0、6m,柱距1、2m。随着工作面的推进,两出口必须及时支护。
6 生产保障措施
工作面平均坡度为8°,溜尾处采用单体支柱戗上。另外,还必须对工作面找角。根据我矿实际情况,经验数据为倾角和工作面形成5°~15°的夹角。必须注意的是,当工作面条件不好时,严禁找刀。
7 过断层顶板管理
本工作面揭露8条断层,必须加强过断层期间的顶板管理,由生产技术科拿出可行性方案。同时,针对断层的特点和岩石的特征,要有保证安全的针对性措施。另外,上下两出口处在过断层时,必须有特殊的支护。机组的割煤速度和截齿的检修和更换,都必须在事前做好充分的准备。当工作面局部地段片帮较严重时,可超前移架;在顶板破碎地段,为防止顶板冒落、煤壁片帮,应采用带压擦顶超前移架的方法维护顶板。
8 效果
8、1 社会效益
我国薄煤层受到地质条件、技术能力等方面的限制,薄煤层的机械化程度一直不高。通过我矿对大倾角薄煤层坚硬湿滑底板综采工艺的研究,使得具有相同或相似煤层赋存条件下的矿井有了更好的借鉴材料、经验。
大倾角薄煤层坚硬湿滑底板综采工艺有效地克服了炮采支设支柱、爆破及回柱放顶等不安全因素,增强了工作面的安全性,实现了工作面的安全生产。减轻了职工劳动强度,提高了职工工资水平,促进了社会的和谐发展,其社会效益显著。
8、2 经济效益
现已投入使用的山东军城煤矿开发有限公司创造效益为13755、3万,2010、2011年共计新增利润26753、8万元,新增税收按17%计算共计为4548、1万元,节支总额为22205、7万元。
9 结语
初期回采时成本要比炮采工艺高,但从长远来看,机采所带来的效益是炮采所不能比拟的,特别是应用于储量较大的薄煤层。工作面安装时比较费时和费力,但是由于机组小,回采机械化程度高,推移比较轻便。对成本的不再投入方面,有其自身优势,大大提高了资源的利用,减少了资源的浪费,同时也为安全生产提供了良好的保障。
参考文献
[1] 徐永圻、煤矿开采学[M]、徐州:中国矿业大学出版社,1999、
[2] 洪允和、煤矿开采方法[M]、徐州:中国矿业大学出版社,1991、
关键词:大坡度巷道;掘进;安全
中图分类号: TD823 文献标识码:A
工作面辅运输巷,施工坡度较大,势必影响掘进速度,存在一定的安全隐患,影响矿井正常生产接续。如何实现大坡度快速、安全掘进,称为摆在工程技术人员面前的技术难题。
一、黄玉川煤矿大坡度煤巷单位简介
黄玉川井田位于准格尔煤田中西部。行政区划隶属于准格尔旗薛家湾镇管辖。井田东西长约8、9km,南北宽约5、5km,面积42、68km2,煤炭资源量15亿t,可采储量9、3亿t。核定生产能力1000万吨/年。井田内可采煤层自上而下有五层,即4、5、6上、6、9号煤层。主采煤层为4#和6上煤层。矿井开拓方式为“斜井-立井”联合开拓。主要采煤方法为长壁后退式综合机械化采煤方法,全部垮落法管理顶板;掘进面采用掘锚机、综掘机掘进。
二、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术工程概况
神华神东黄玉川煤矿6上煤层位于太原组上部,为井田内主要可采煤层,煤厚2、45m~20、25m,平均12、37m,6上煤老顶为粉砂岩,厚8、22m,暗灰色、灰色,坚硬;直接顶为细砂岩,厚8、12m,浅灰色、灰白色,坚硬;直接底为泥岩,厚6、45m,灰黑色、暗灰色,半坚硬。按设计大体上沿底板掘进,216上02辅运顺槽程上下起伏倾角3°~20°,在3°~12°时可正常掘进,但在掘进至1520m处时突然倾角突然增大至+18°,最大倾角达+20°~+22°,而EBZ200综掘机最大掘进倾角为14°。具体顶底板情况见表1,巷道断面为矩形,巷道断面基本参数见表2。
依据地质资料和巷道设计图,根据黄玉川煤矿相邻巷道的支护经验和本巷道的用途及服务年限,确定顶板采用“螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+“π”型钢带”联合支护;副帮采用“螺纹钢锚杆+铅丝网+梯形钢带”联合支护;正帮采用“玻璃钢锚杆+塑料网”联合支护。
黄玉川煤矿综掘综掘工作面使用EBZ200岩巷掘进机,目前对掘进的使用已经较为成熟,坡度较大的上山施工和过断层、陷落柱等难地质构造段采取一定措施后均已成功使用。现以黄玉川矿216上02辅运顺槽大坡度段掘进工艺为例进行简要说明。216上02辅运顺槽掘进采用三一重工生产的EBZ200岩巷掘进机,掘进机主要技术特征参数见表1,在巷道坡度超过+14°时,面临施工困难、安全性较差等问题。
三、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进工艺
生产工艺:检查工作面迎头及支护情况开机前准备割煤运煤调机支护下个循环。
四、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术面临的问题
大坡度巷道掘进主要面临如下难题:
(1)巷道上山坡度较大时综掘机受自身重力影响易下滑生产下滑力。
(2)综掘机截割进刀时,会产生进刀阻力,当下滑力与进刀阻力叠加,增大了综掘机下滑趋势,使进刀更加困难。
(3)巷道支护作业困难,锚杆机受自身重力影响下滑,巷道综掘施工流程一般为掘进机截割完毕后,后撤一定距离,然后在锚杆机到掘进机前方进行支护作业,这导致很难掘进机和锚杆机的相互调机。
五、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术存在问题应采取的措施
采取措施:
(1)EBZ200岩巷掘进机爬坡能力为±14°,当巷道坡度大于14°时很难保证正常掘进。为此采取如下措施:首先在截割前将铲板前方适当落底,在铲板行至此落底段时将后支撑支起,用枕木将履带后半部垫实,可以防止掘进机下滑的阻车器。通过此方式来保证掘进机的前行截割等操作的正常完成。
(2)针对大坡度巷道支护作业困难,提出如下技术措施:掘进机截割后退机,将截割头摆向巷道一侧然后落地并停电闭锁,锚杆采用与掘进机相同办法进如工作面进行支护施工。大坡度巷道截割完毕后,迎头煤层易片帮,在进行巷道两帮支护时,人身安全威胁较大。采取截割的迎头上部超前下部拖后、两帮支护拖后顶板支护一排的措施,并每隔10min由有经验的工作人员进行敲帮问顶,及时摘松、敲落离层煤矸。
六、黄玉川煤矿大坡度煤巷综掘机掘进技术在实践中的应用效果
黄玉川综掘九队现已成功施工坡度大于20°的巷道超过2000m,其中坡度最大段达到20°。采用上述方法施工保证了综掘机在大坡度掘进工作面的的正常掘进,并且保持了每班至少4排的掘进速度,提高了经济效益、保证采掘接续,实现了安全生产。这充分说明了上述方法是切实可行的,是安全可靠的,是值得推广的。该技术实践增强了掘进机爬坡适应能力,使EBZ200掘进机能够适应20°以内的坡度,拓展了掘进机的使用范围,有效的提高经济效益,增强现场施工的安全系数,确保了人员安全,并为类似条件下巷道施工提供了可以参考的先例。
结语
通过对以上情况的简单分析,本文得出以下结论:采用上述方法施工保证了综掘机在大坡度掘进工作面的的正常掘进,并且保持了每班至少4排的掘进速度,提高了经济效益、保证采掘接续,实现了安全生产。此工艺不仅能满足一般掘进巷道使用的要求,且操作方法比较方便,为施工节省巨大的开资,更重要的是为采面的接续赢得宝贵的时间,可在同类工程中借鉴和推广。
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【关键词】 平禹一矿;综采地质
平禹一矿(原新峰矿务局一矿)位于禹州市北东约8km,行政隶属禹州市朱阁乡及古城镇管辖。平禹一矿,1969年9月开始建井,1976年10月正式投产,建有一对竖井和一对斜井。设计生产能力60万吨/年,后经技术改造生产能力达到100万吨/年,为了进一步提高产能,采用机械化采煤,现就上综采地质可行性进行探讨分析。
一、井田地层简述如下
本区基岩除大武庄有零星地层(P2sh)出露外,其余皆被第三、四系掩盖。据基岩出露和钻孔揭露,发育地层有寒武系上统崮山组、长山组、凤山组,奥陶系中统马家沟组,石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组和第三、四系。
二、井田构造
平禹一矿位于禹州矿区的东北部,荟萃山~风后岭背斜南西翼的中段。构造形态为单斜,地层走向总体为90°~125°,倾向180~215°,地层倾角在浅部为8°~25°,深部为25~53°(据地震资料)。沿走向有小的缓波状起伏,区内发育断裂26条,其中落差≥100m的7条,
三、煤层稳定性情况
据矿区内64个钻孔煤厚点统计,二1煤层厚1、06~14、26m,平均4、75m。其中54个钻孔见煤,有38个钻孔煤厚大于3、5m,占见煤钻孔的70。未达二1层位钻孔8个,断层断失二1煤层钻孔2个。全区煤厚变化标准差为2、42,变异系数为42%,可采指数为100%,参照矿井安全手册中煤层稳定性标准,该区二1煤层属稳定煤层类型。
四、矿井水文地质条件类型
根据矿井充水特征,区内二1煤层为裂隙岩溶充水矿床,受采掘破坏影响的含水层主要为开采煤层直接顶板砂岩裂隙含水层和底板灰岩岩溶裂隙含水层,补给条件中等,以静储量为主,主要含水层单位涌水量小于2l/s、m。矿井充水方式为直接充水,充水受采掘影响较严重,有时威胁矿井安全。特别-200m水平以深,水文地质条件不清,水压在增大。矿井-550m预算涌水量正常值为814m3/h,最大值为1628 m3/h,比照煤矿矿井水文地质条件类型划分标准,矿井水文地质条件类型划归为三类二亚类三型,即矿坑充水以底板岩溶裂隙水充水为主的水文地质条件复杂的煤矿床类型。
五、二1煤层开采技术条件
(1)顶板:炭质泥岩及砂质泥岩,伪顶厚约0、6~1、3米的炭质泥岩,直接顶为大占砂岩的下分层。底板:深灰色泥岩及粉砂岩,老底为中细粒砂岩及石灰岩,砂质泥岩互层。(2)瓦斯:根据《新峰一矿补充勘探地质报告》和豫煤安[2004]384号文及实际揭露的情况分析:二1煤层、二3煤层由浅至深划分为二氧化碳-氮气带、氮气-沼气带、沼气带。两层煤总的展布特征大致相同,各带分界较明显,沼气浓度随埋深增加而增加的趋势,但构造是影响二1煤层瓦斯赋存规律的重要因素。本区内的二1煤层含量较底,其中-300米以浅小于5m3/t・燃,属低等瓦斯含量地段,-300米~-800米瓦斯含量介于5~10 m3/t・燃;同时经测定瓦斯绝对涌出量为10、21m3/min,相对涌出量为5、69m3/t,综合分析认为该采区属低瓦斯含量阶段,但瓦斯的赋存不均衡性较为明显,以防局部地段的瓦斯的聚积,出现骤然涌出的危险。(3)煤尘:根据《新峰一矿补充勘探地质报告》和平煤通[2004]13号文:二1煤层在岩粉含量25~60%时,火焰长度6~50(m・m),爆炸性指数21、13%(计算值)。经测定表明,二1煤的煤尘爆炸指数为16、82%~25、04%,煤层开采定为有煤尘爆炸性危险,故生产中应采取有效的预防措施,以保证安全生产。
六、矿井地质条件分类
矿井地质条件分类以地质构造复杂程度和煤层稳定程度为主要依据,以其它开采地质条件为辅助依据,按照《矿井地质规程》中地质条件分类标准进行评定。
1、地质构造复杂程度。平禹一矿位于禹州矿区的东北部,西起小王庄断层、黑水河断层,北以魏庄正断层和二1煤层露头为界,南止肖庄断层附近,矿区总体构造形态为一单斜构造,地层走向90~125°,倾向180~215°,倾角8~53°。区内断裂构造以高角度正断层为主,且以北西和近东西向断层为主,局部发育北东向正断层,区内无岩浆岩。
(1)断层:主要有魏庄断层、关庄断层、连堂断层、DF3、DF12等大小26条断层,其中魏庄断层为边界断层,区内中型以上断层6条,其余为小型断层。断层密度为2、18条/km2,平均长度为1000m/km2,个别断层对采区的合理划分有一定影响。按断层的发育程度将矿井地质条件评定为Ⅱ类。综上所述,按断层的发育程度综合评定矿井地质条件分类为Ⅱa类。(2)褶曲:本区为一单斜构造,煤层产状仅在局部有波状起伏。明显的褶曲在区内不存在。(3)岩浆侵入对煤层的影响:本区无岩浆岩侵入。综上所述,平禹一矿矿井地质条件按地质构造复杂程度评定为Ⅱa类。
2、煤层稳定程度。新峰矿务局一矿有54个钻孔穿见二1煤层,均达可采厚度;矿井生产中采掘工程揭露的煤厚点均达可采厚度。全矿煤厚1、06~14、26m,平均4、75m,以厚煤层为主,二1煤层全区可采。煤层稳定性评定以煤层厚度变异系数为主,可采性指数为辅。
(1)煤层厚度变异系数。煤层厚度变异系数计算公式为:
γ=■×100%
S=■
式中:Mi―每个见煤点的实测厚度; M―矿井的平均煤厚;
n――参与评价的见煤点数;S――均方差值;γ――煤层厚度变异系数。经计算,矿井二1煤层厚度变异系数为42%,属较稳定煤层。
(2)煤层的可采性指数。煤层厚度变异系数计算公式为:Km=■×100%
式中:n―参与煤厚评价的见煤点总数;n′―其中煤厚大于或等于可采厚度的见煤点数;Km―煤层的可采性指数。经计算,矿井二1煤层的可采性指数为100%,属稳定煤层。二1煤层变异系数为42%,结合可采性指数指标,综合评定为较稳定煤层。稳定、较稳定煤层储量占全矿73%。综上所述,平禹一矿矿井地质条件按煤层稳定程度评定为Ⅱd类。
3、其它开采地质条件复杂程度
(1)煤层顶底板。二1煤层顶板主要由粉砂岩、砂岩和泥岩组成,局部具炭质泥岩伪顶,最厚可达1、58m,顶板较平整,裂隙不很发育;底板主要由泥岩、粉砂岩组成,局部具炭质泥岩伪底,最厚可达3、00m,岩性松软。矿井地质条件按煤层顶底板评定为Ⅱe类。(2)煤层倾角。本区二1煤层倾角为8~53°,大部地区小于30°,按煤层倾角将矿井地质条件评定为Ⅱf类。(3)其它特殊地质因素。矿井瓦斯:-300m以深一般为5~10m3/t、燃。矿井水文地质:该区水文地质条件类型为三类二亚类三型。矿井地质条件按其它特殊地质因素应评定为Ⅲg类。矿井地质条件综合评定。平禹一矿矿井地质条件分类按地质构造复杂程度评定为Ⅱa类,按煤层稳定程度评定为Ⅱd类,按其它开采地质条件复杂程度评定为ⅡefⅢg类。依据《矿井地质规程》,对矿井进行了地质条件分类。该矿井为Ⅱ类矿井,即Ⅱ―ⅡadefⅢg。综上所述平禹一矿上综采在地质条件方面可行。
参考文献
[1]毛军战,刘明成,罗宪等、河南省新峰矿物局一矿矿井生产地质报告、河南省煤田地质局三队、2006(7)
一、问题的提出:
传统煤矿,按照专业,一般分采煤、掘进、机电、运输、通风、地质测量、调度、劳资、经营、党群、后勤、多经等,从各大矿务局(煤业有限公司),到生产矿井,一般都是这样分工。按照职务,煤矿一般设矿长、书记、付书记(纪委书记),生产矿长、掘进矿长、机电矿长、总工程师、安检处长、经营矿长、工会主席、生活多经经理等。职务对应专业,似乎一一对应,职责分明,但细细分析,又相互交叉、职责不明。
二、煤矿传统的业务技术分工:
1、采煤掘进:传统的炮采采煤工艺,采用绞接顶梁或者派型梁,安全可靠性差,管理难度大,采用综合机械化采掘工艺后,采掘工作面的顶班管理难度减少,取而代之的是设备的使用与维护管理难度增加。如果还是采煤专业只管顶板、只管出煤,而不管设备使用维护管理、不管人的安全操作行为、不管瓦斯煤尘,不管地质变化,试问:采煤能管好吗?很显然,寸步难行!掘进也是同样的道理。从运输安全上讲,采区的小绞车运输工作量小,区队往往采用包工形式,跟班干部不太注意检察监督。掘进队的小绞车运输问题较多,一是人员紧张,不按照规定设置人员,二是巷道施工时不考虑运输要求,车场长度不够或不平整或者安全距离不够,从源头上给运输安全埋下了隐患。三是现场跟班人员安全监督意识缺失。规程要求都知道,就是不按章作业,这说明什么,说明现场施工管理有问题。上述问题的解决,按照“谁使用,谁负责”的原则,首先应该是区队,进而是分管区队的领导,而实际上,我们往往认为采掘区队的机电运输是机电部门,通风是通风部门,而忽视了区队的直接上级领导这个最重要的环节。从设备使用上讲,个别区队违犯设备性能使用设备、不定期维护保养,以生产名义挤兑检修时间,不重视单位内部业务骨干的培训,设备影响频发,你说这是机电问题、采掘生产问题、还是区队管理问题?按照煤矿常规,管采煤的领导分管采煤区队,管掘进的领导分管掘进队,这种管人和工资的人又不管分管单位内部机电、运输、通风及其安全的做法,是否就是权责利不统一呢?这种管理体制给安全生产造成的漏洞是不言而喻的。
2、机电运输:按照煤矿惯例,矿井机电、运输由机电领导负责,分管机电动力科、运转队、皮带队、运输区、机修厂,随着煤矿机电技术装备的进步,机电技术人员的匮乏,管理难度加大。机电领导不是单纯的管理分管区队,还有矿井设备的调剂检修准备、配件、大型材料、节能计量、电力管理、机电技术、安全等,在做好分管单位工作的同时,还应该指导非分管单位的机电运输工作。
3、通风:矿井通风往往划归总工程师管理,分管生产科、地测科、通风科、通维区、灭火队,其管理的重点在于通风系统,加之生产设计、技术规程措施等具体事务较多,难能时时刻刻关注采掘区队的综合防尘。采掘区队的综合防尘,让管理采掘区队的领导管理,直接又有实效,他们专职负责分管采掘区队,包括区队的干部任免、工人调配、工资分配等。
4、洗选系统:好多矿井,由经营矿长负责洗选系统,而实际上只负责人事、运销量,设备、综合防尘还是不管,习惯的是由机电矿长、总工程师负责,这还是责权不一的表现。
5、轨道运输系统的设计、是采掘工程设计的一部分,由于运输是归机电部门负责,设计是总工程师负责、施工又是掘进矿长负责,上到矿务局、下到科室都是这样的模式,这就出现了三不管的问题,设计时不考虑运输,施工时不考虑使用,负责运输的部门又解决不了设计施工方面的工程问题。当巷道已经形成时,既是存在问题,一句已经形成,难以更改,似乎也合乎情理,那就凑合吧。
6、调度:煤矿调度室一般由生产矿长负责,信息由总工程师,通信由机电矿长负责,一个科室的多头上级管理,就导致了三个和尚没水吃的局面。
7、还有一种兼而不管的现象,也应该予以纠正。矿井总工程师分管
技术工作,包括机电运输,实际上,总工程师往往是采掘专业出身,不懂机电业务,而实际工作由机电矿长或机电副总工程师负责,这种兼而不管的形式,又有什么意义呢?要是出了问题,一句“我不懂”,似乎大家都认可。
8、安全管理。传统的事故分类,分顶板、通风、机电、运输等,只是为了分析统计,这是个综合的概念,并不适应矿井安全生产管理和责任追究,不能拿来就用,否则,就真有点鲁迅说的“拿来主义了”。应该注入现代企业管理理念,清晰!这是现代企业管理的最大特点。应该按照企业生产实际、分工情况,准确界定,即:采掘工作面发生的事故,按照采掘事故追究责任,机电运输通风系统发生的事故按照机运通事故追究责任,这是从矿井业务技术分工和责权利相统一的角度来区分的,是很现实的责任追究。
三、产生的原因:
形成上述现象的原因,一是与我国多年来形成的管理体制有关。二是与管理着不愿创新、顺着老路跟着上级走有关,大家都知道有问题,就是不愿捅破,不愿改革理顺。三是管理者不善于学习,以不懂为理由,推诿扯皮,要求工人一专多能,而我们的管理干部,就不能一专多能了。
四、浅说管理体系:
理顺管理、明晰责权、杜绝交叉管理是搞好安全生产的基础。基于上述原因,本着明确职责,责权统一,便于管理的原则,生产矿井、矿务局(煤业有限公司)生产业务管理应调整为下列模式:
采煤:分管采煤单位、调度、劳资,包括区队人力资源、生产、机电、运输、通风、工资分配等,即分管单位的全部。
掘进:分管掘进单位,包括区队人力资源、生产、机电、运输、通风、工资分配等,即分管单位的全部。
机电运输:分管系统运转、系统运输和机电动力、机修。负责设备、配件、机电运输系统及其安全,可以设副总工程师职位,专门分管机电技术工作,同时指导非分管单位的机电运输工作。
通风:分管通风科、通风调度、通灭队、通风系统、及监测监控等,同时指导非分管单位的通风和综合防尘工作。
总工程师:分管生产、地测、通风,负责矿井采掘技术、运输工程、通风技术,指导非分管单位通风和综合防尘工作。
关键词:井下;采煤;工艺;优选
中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)30-0171-02
随着我国经济和技术的发展,煤矿开采行业也不断发展。我国丰富的煤矿资源以及复杂的煤矿状况对井下采煤技术及工艺提出了巨大挑战。一方面技术人员已经掌握了不同的采煤技术;另一方面这些技术也有着不容忽视的局限。我们必须看清局限,分清情况,优选工艺。
1 井下采煤的主要技术
1、1 普通机械化采煤技术
普通机械化采煤技术过程主要由落煤和装煤两个过程,这两个过程通过两种机械在开采作业面上完成。普通机械化采煤采用分为单滚筒和双滚筒两种滚筒式采煤机,其中双滚筒型采煤机可以完成单向、双向两个开采方式。
1、2 综合性机械化采煤技术
综合性机械化采煤技术指的是采煤过程全部运用相关机械来完成,并且采煤作业是连续的、系统的。综合性机械化采煤技术的工作面主要在井下,将所用机械安置在井下,进行煤矿的开采、运输以及工作面的支护。综合性机械化采煤技术主要通过机械来完成,故技术含量高,所需工作人员较少,人的因素较少,一方面有利于提高开采的规范性和准确度,但另一方面又极易导致开采过程出现问题时的应对缺乏灵活性,并且机械并不一定能够完成所有工作。所以,综合性机械化采煤技术对机械以及人员都有着较高的性能和技术要求。
1、3 爆破采煤技术
爆破采煤技术就是先进行爆破落煤,再进行人工装煤、机械运煤、支护工作面的技术。其中爆破落煤是重点,也是爆破采煤技术的关键步骤,必须严格把控,对爆破位置的选定、雷管和炸药的选用和数量以及安装位置有着严格要求。而人工装煤所需人员较多,工作量大且工作效率较低。机械化运煤过程则能大大提高煤矿运输的效率,减轻劳动人员的工作量。支护工作面环节一般采用单体柱支护,工作空间好控制,且安全性较高。爆破采煤技术的重要因素是炸药的安放位置设计以及炸药量的计算,也是能有效完成爆破采煤的关键突破点。
1、4 连续采煤技术
连续采煤技术与综合性机械化采煤技术和普通机械化采煤技术相同的是,都采用机械采采煤,但与其不同的是,连续采煤可以将煤矿切成矩形或正方形,而对于不同的煤矿情况,其形状和尺寸也不一样,这样会收到很好的经济效益。在煤矿运输过程中,连续采煤技术采用可伸缩的运煤机,并用机械将相应材料和废弃物运进和运出,对于部分矿柱也可以进行回收。但是,连续采煤技术必须在矿房中进行,这就导致该技术存在一定的局限性。
2 井下采煤技术的主要局限
2、1 缺乏系统化
井下采煤过程是由众多子系统形成的繁杂的大系统。机械在整个井下采煤过程中占有重要地位,故必须形成有效且完备的采煤机械系统。但是,国内的采煤过程系统化水平很低,机械化水平也很低,采煤效率比较低,生产能力比较弱,导致投入产出比不能达到理想的效果,浪费很多人力、财力、物力,应足够重视。
2、2 设备不先进
我国存在很多煤矿,故一直以来都是开采大国,但是,我国的采煤技术在国际上并无法进入先进的行列。采煤技术低下的一个重要原因就是设备不够先进。一方面,我国的采煤设备的设计落后,没有足够多优秀的设计人员以及先进的设备设计案例。另一方面,我国的采煤设备生产跟不上国际潮流,即使有先进的设备设计图纸,也很难生产制造;机械装备合成,机械系统化、智能化的水平也低于国际先进水平。
2、3 国外先进设备引进方面不够
如上所述,国内的采煤机械设备不够先进,同时对国外先进设备的引进也不够。引进国外先进设备可以弥补国内设备落后的现状,也可以让国内的设备设计人员进行学习,刺激国内采煤机械设备设计的发展。然而在现实中,由于受到资金、政策、人员等多方面的原因,我国对国外先进设备的引进还不够,这也是我国采煤技术发展的一个不利因素。
2、4 采煤技术“瓶颈”问题仍难以解决
目前,国内煤矿开采过程中的安全事故频频发生,对煤矿生产、煤矿开采的工作人员产生极大的威胁,一个重大原因在于采煤技术的“瓶颈”问题仍然难以解决,具体来说就是矿井深部地压、防治水、冲击地压及高温害等方面的技术问题仍然存在。
3 井下采煤技术的优选原则
3、1 安全第一原则
井下采煤过程是一个危险多发且一旦发生意外就会导致重大伤亡的过程,故安全生产永远是在第一位置的。井下采煤技术的优选必须遵守“安全第一”原则,保证安全是保证人力、物力、财力不流失的先决条件,也是保证煤矿生产效率的前提,更是保证煤矿经济效益的前提。在井下采煤的各个环节,都要时刻谨记“安全第一”,按照规程进行,及时检查,及时发现问题,及时纠正,保证走好采煤系统的每一步,形成环环紧扣的安全状态。另一方面,要准备完善有效的安全应急预案,建立高素质的安全小组,应对煤矿开采过程中出现的任何安全意外。
3、2 经济适用原则
煤矿开采的一个重要目标即是在资源合理利用的前提下创造经济效益,所以,经济效益是煤矿开采的一个重要指标。在做到安全生产的前提下,满足一个煤矿开采情况的技术可能有好几种,在这种情况下,我们应当尽可能对比不同技术的成本、产出等经济效益,选择经济效益好的技术手段。
3、3 提高采煤率原则
我国地大物博,有着丰富的矿产资源,尤其是煤矿资源,但是煤矿资源是不可再生能源,我们应当坚持可持续发展战略,不能无止境地进行煤矿开采。无止境的煤矿开采只会导致资源消耗、生态系统失衡等重要的不利影响。所以,我们应当尽量提高采煤效率,在同等量煤矿开采的前提下,保证煤矿产出量尽量高,即坚持“提高采煤率原则”。提高采煤率的一大途径就是减少煤矿损失率,在煤矿开采过程中应当明确分析会导致煤矿开采损失的因素,例如煤矿火灾、塌方等,并在煤矿开采各个步骤中尽量避免这些因素的发生,以提高煤矿开采效率。
4 井下采煤技术及其工艺优选
井下采煤工艺有如上所说的多种煤矿开采技术。煤矿开采技术的选择对煤矿开采的安全性、经济性以及煤矿开采效率都有重要影响。因此,我们必须综合考虑煤矿的自身特点、开采单位的经济实力等,坚持“安全第一”原则、“经济适用”原则以及“提高煤矿开采率”原则,来选取合适的煤矿开采技术,以保证在确保人员、设备等安全的同时,创造出尽量多的经济效益以及尽量高的煤矿开采效率,这样既能产生经济效果,又能保护环境,可持续发展。然而,即使是同一煤矿,在煤矿的不同部位,也可能有不同的特点,需要我们灵活地结合不同的采煤技术,以达到最佳效果。
4、1 普通机械化采煤技术选择
一方面,普通机械化采煤技术所需机械规模较小,且操作灵活,成本低廉,对机械操作及管理要求不高。故普通规模甚至小型的煤矿开采企业都有经济实力和人员能力选用普通机械化采煤技术。
另一方面,普通机械化采煤技术具有适应性强的特点,对矿体倾斜程度、矿体稳定情况、开采空间等的要求不大,即使在地质情况复杂、作业空间不规则且狭小的开采区域仍可以使用普通机械化采煤技术。所以,目前普通机械化煤矿开采技术在我国广泛应用。
4、2 综合性机械化采煤技术选择
综合采煤技术具有机械系统化程度高、机械利用率高、劳动力需求低、煤矿损失低、煤矿产出率高等优点。同时,综合采煤技术对机械的依赖性强,故机械设备采购的费用高,很多煤矿开采设备只有较大的煤矿开采企业才可以购置,很多小企业没有经济条件购买。综合采煤技术虽然不需要太多的劳动力,但是由于综合机械采煤的系统性以及大型机械的复杂性,需要的少数劳动力必须具有较高的技术操作能力和管理能力,故对工作人员的综合素质要求较高。例如,综合性机械化采煤技术中工作面的安装和回撤都需要较高的技术能力,需要机械操作人员和现场管理人员的密切配合以及灵活调控。另一方面,综合性机械化采煤技术适用于矿体倾斜度较小,
4、3 爆破采煤技术选择
我国煤矿开采相关规定中,不允许优先采用爆破采煤技术,在机械化采煤技术都无法完成的情况,可以考虑爆破采煤技术。这是因为,爆破采煤技术对炸药安放和数量有着极大的要求,故难度较大,不好掌握。与此同时,爆破采煤技术安全性较低,并且一旦出现事故,损失较大,危险较大,难以立即解决。另一方面,爆破采煤技术产出率较大,对煤矿资源的浪费和损失较多。爆破采煤技术工作环境极差,工作人员工作条件极差。但是爆破采煤技术具有很大优势,比如对设备要求低,设备方面的资金投入比机械化采煤少得多;采煤工序较简单,对相关人员的要求不高,便于管理;对煤矿地质构造要求低。所以,在很多矿体结构复杂、工作面倾斜角度很大、难以选用机械采煤技术的情况下,爆破采煤技术得到了广泛运用。
4、4 连续采煤技术选择
连续采煤技术较前面三种采煤技术的投入低、安全性较高、采煤率较高并且出煤速度快等优势。但是连续采煤技术对煤矿条件及构造要求较高,连续采煤技术适用于矿体倾斜角度在15 ?以内,矿层厚度薄至中厚,矿体硬至中硬,这导致连续采煤技术只有在满足这些条件下才能应用,并不能广泛应用。另一方面,连续采煤技术通风条件很差,不利于煤矿的回收。
随着我国煤矿的广泛开采,煤矿的构造以及煤矿开采企业的条件也各有不同,我们必须综合考虑各种因素,坚持安全第一原则、经济适用原则以及提高煤矿开采率原则,分析各种煤矿开采技术是否适用,对井下采煤工艺进行优选,以达到井下煤矿开采的安全、经济以及高效。
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关键词:煤矿综合机械化 技术设备 现状
中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(c)-0055-01
我国煤炭行业作为能源行业的重要组成部分,对提高我国经济发展水平和提升国家竞争力具有重要意义。在煤矿开采的过程中,煤矿开采质量和效率的高低很大程度上取决于煤矿开采技术与设备的先进水平。随着我国机械自动化技术的快速发展与应用,煤矿综合机械化开采技术是实现煤矿开采企业稳定及持续发展的重要保障。
1 煤矿综合机械化开采技术的概述
1、1 煤矿综合机械化开采技术的设备
随着我国社会经济的快速发展,我国的能源消耗量也较为庞大。因此,煤矿行业作为能源行业的重要内容,只有煤矿行业产量的不断提高才能满足社会对煤矿资源与日俱增的需求。煤矿开采力度的加强是煤矿资源持续稳定发展的重要保障,在实际煤矿的开采作业中,煤矿企业需要引进一批先进的机械设备来保证综合机械化开采技术的运用,这些机械设备都是具备大功率的特点,这有利于提高煤矿开采的工作效率和作业安全性。先进的机械开采设备具备煤矿集中开采作业特点,并且能够改进传统的开采模式,使得开采作业保持高度集中的状态。另外,在机械设备进行煤矿开采的作业中,煤层的开采力度需要得到强化,均衡机械设备开采能力的发展,提高机械设备的开采率,这样才能使得煤矿综合机械设备达到煤矿开采技术的生产标准,进而保障煤矿开采机械设备在开采过程中的稳定性。近年来,大功率的机械设备正逐步实现自动化煤矿开采的发展目标,从而使得开采的安全性达到标准,而且有利于减少人员伤亡事故的发生,确保和提高煤矿开采的效率。
1、2 煤矿综合机械化开采技术的工艺
合理科学的综合机械化开采技术工艺是达到煤矿生产标准的重要保障。制定一套合理的综合机械化开采技术的工艺,使得机械设备在开采过程中能够稳定安全的进行开采作业,从而提高煤矿的开采效益。在实际的开采作业之前,工作人员需要对煤矿的开采进行全面的分析与研究,通过分析与研究制定一套合理的方案,从而可以在开采过程中减少开采设备进刀的次数、降低开采成本、减少受到采煤制约因素的影响等提高采煤效益的问题。例如,在回踩巷道的处理问题中,技术人员可以采用掘进支护的开采工艺,这使得运送机的运输状况得到良好的改善,从而进一步稳定巷道和实现煤矿的快速开采。在薄煤层的开采过程中,滚筒采煤机充分体现出综合机械化开采技术工艺的用处。
2 煤矿综合机械化开采技术存在的问题
2、1 资源开采率较低
我国煤矿行业普遍存在煤矿资源开采效率较低的现象。一方面,复杂的煤层会存在不稳定或潜在的危险,这些煤层的开采存在安全性不好和难以实现机械自动化开采的困难。因此,复杂的煤层地质条件增加了综合机械化开采技术实施的难度,需要进一步的努力解决实际的问题。另一方面,我国大型煤矿具备较为先进的开采技术高产量高效率的开采出煤矿,同时也存在许多中小型煤矿企业,他们普遍存在开采技术、方法和设备相对过时与落后的特点,这导致我国中小型煤矿企业开采效率低和安全事故发生较多。因此,针对此现状,中小型煤矿企业需要进行适合自身实际情况,将旧的存在安全隐患的设备进行及时的淘汰与更新,同时煤矿企业应积极引进综合机械化开采技术和机械设备,从而实现煤矿企业高效率高产量的作业。
2、2 与国外技术差距较大
虽然我国的先进机械设备生产水平逐渐提高,但是相比国外产品,我国机械产品在可靠性和使用寿命及自动化方面技术仍就与国外有较大的差距。我国煤矿开采设备也具备大功率的特点,如大功率的采煤机,由于存在机械可靠性低、寿命短和自动化程度不高,在需要开采千万吨的煤矿时采用的依然是外国进口的采煤机械。另外,目前我国没有能力生产质量较高的煤矿综合机械化开采技术的设备关键部件,如齿轮、轴承、变频器和密封等关键部件。这些关键部件的来源主要还是依靠国外进口,这使得我国煤矿综合机械化开采技术的应用受到一定的阻力。因此,我国有必要攻克机械设备可靠性低、使用寿命短和自动化水平较低的难题,积极研发我国自主产品。
3 针对综合机械化开采技术的发展的两点建议
3、1 煤矿开采效益的整体性发展
效益整体性发展是综合机械化采煤技术发展的重要保障。煤矿作业的效益性主要通过合理发展综合机械化采煤技术的整体设备,保证设备整体性发展,充分体现煤矿行业开采效益优先的原则。因此,效益的建设和发展有利于实现带有目标性的煤矿开采建设,有利于进一步推进综合机械化技术往更高自动化趋势发展。
3、2 煤矿开采技术的稳定性发展
实现技术的稳定性发展对支持综合机械化采煤技术具有重要作用。技术稳定性的发展方向应为向更高的可靠性、更长的使用寿命和更高的自动化程度发展。因此,煤矿企业需要致力于不断改进现有技术、弥补技术不足、完善煤矿开采工作环境和提高采煤效率。
参考文献
[1] 肖靖,陆东、基于煤矿综合机械化开采技术的现状与思考[J]、大科技,2014(2):207-208、
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