中小煤矿厚煤层实现高效采煤技术研究

关键词：煤矿；厚煤层；采煤技术；机械化 
0 前言
厚煤层中小煤矿可根据自身实际情况进行资源整合, 重新规划, 合理有序地开发和应用煤炭资源, 本着规模化、机械化、集约化的原则, 建设高产高效矿井。厚煤层中小煤矿技术改造的核心是淘汰落后的采煤工艺, 大力推行先进适用的采煤方法, 建设高产高效矿井, 实现煤矿装备现代化、系统化、办理信息化。要大力推进煤矿机械化, 淘汰落后的技术装备与工艺, 实现装备升级, 推动科技进步。采煤方法落后是造成中小煤矿技术落后的根本所在, 非正规的采煤方法必然使得煤矿资源采出率低, 通风办理混乱, 安全事故频发, 工人劳动强度大等诸多不利原因。煤炭科技进步的实践经验可知, 发展煤炭工业的根本出路在于机械化, 特别是采煤机械化。采煤工作面是煤矿生产的核心, 其技术情形在一定程度上决定了煤矿的生产工艺、系统配置和技术经济指标。综合机械化采煤是煤矿技术进步的标记, 是煤矿增加产量、提升劳动效率、增加经济效果与利益的重要本领。
一、厚煤层中小煤矿实现高效采煤技术方法
在借鉴国外矿井高效集约化开采经验的基础上, 联合我国煤炭开采条件和技术水平, 我国厚煤层中小煤矿实现高效集约化采煤技术方法如下：
1、全面推进高产、高效、高安全采煤工作面建设
煤矿高效集约化开采的前提条件便是实现采煤工作面高产高效。根据我国的煤炭开采条件和开采技术, 实现采煤工作面高产、高效、安全开采可经过 2种方法： 首先是投入大功率、高可靠性采煤设备, 提升生产本领; 其次是采用综采工艺, 全面实现机械化开采。
2、开采装备的自动化、机械化、电气化
先进的开采装备是实现煤矿高效集约化开采的基础。机电一体化技术、计算机自动控制的信息技术、先进的制造技术的应用方便于实现开采装备的高效率、高可靠性。
3、打造大型化、集中化、系统化的现代化
矿井大型化、集中化、系统化和自动化是煤矿的发展方向。厚煤层中小煤矿要实现高效集约化开采, 一定依靠科学技术进步, 走大型化、集中化、系统化和自动化的道路。
二、厚煤层中小煤矿采煤方法改革
1、全面提升采煤机械化程度和技术水平
处理我国厚煤层中小煤矿落后现状的根本方法, 便是一定首先完全彻底地改革矿井落后的采煤方法和采煤工艺, 大力推广先进适用采煤工艺和采煤方法, 逐步淘汰和禁止非正规的采煤方法和落后的采煤工艺, 实现机械化采煤, 全面提升我国厚煤层中小煤矿采煤机械化程度和技术水平。
首先大力推广应用长壁机械化采煤, 长壁机械化采煤是我国应用最广泛最成熟的技术, 较易广泛推广应用。
不具备部署长壁机械化采煤工作面的煤矿, 可以推广短壁机械化或连采等技术。短壁机械化采煤工作面生产办理和矿井的生产规模小、设备投入比力少, 采煤工作面生产办理简单, 方便于在中小煤矿推广应用。
2、适宜厚煤层中小煤矿开采的先进采煤技术
2.1 轻型支架放顶煤技术
轻型支架放顶煤技术已在鹤壁矿区、邯郸矿区、峰峰矿区等广泛应用, 该技术又可称为较薄厚煤层放顶煤技术, 主要适用于厚度为 3.5～ 6.0m厚煤层、煤层厚度变异系数大、煤层破碎松软、顶板易冒的煤层。该采煤技术投资较少, 特别适宜在我国厚煤层中小煤矿普及应用。轻型支架放顶煤工艺的关键技术：
1） 采用轻型放顶煤液压支架：这种支架的特征是结构简单紧凑、重量轻、价格便宜、安置方便。
2） 控制端面顶煤片帮冒顶：这类煤层综放开采成功的前提和关键是控制端面顶煤不发生大面积片帮冒顶。应从支架结构设计和回采工艺两方面加以控制。支架设计采用整体顶梁、长侧护板、前柱前倾并配内伸缩梁; 回采工艺包管准时移架、擦顶移架。实践证明, 这类煤层综放工作面可实现年产 0. 5～ 1.0 M t 。
2.2该项技术特别适合于矿井可采储量较少, 年产量在 0.6Mt以上、煤层为厚煤层的中小型矿井。该采煤工艺已成功应用于陕西彬县下沟煤矿、陕西集华柴家沟煤矿和陕西照金煤矿, 已经趋向完善。以上矿井在进行技术改造后, 均已实现高产高效开采, 年产量均在 1.0 M t以上, 有着较好的经济效果与利益和社会效果与利益。
这种采煤方法的关键技术是：
1） 工作面长度较短, 工作面长度可设计为90m以下, 设备投资少, 生产办理方便, 称之为短长壁开采。
2） 刮板输送机采用单电机驱动, 电机垂直于刮板输送机部署, 工作面全长全部采用基本液压支架, 工作面不设端头支架和过渡支架, 配套简单。
2.3大采高综采技术
大采高一次采全厚综合机械化采煤法, 是近几年伴随着大采高液压支架、大功率采煤机的研制而产生的一种新工艺。现在世界上对 3.5 ～ 6.0m厚煤层开采的发展趋势是采用综采一次采全高采煤法。我国从 20世纪 80年代开始, 在引进国外设备的基础上研制出了适应我国煤矿地质条件的相关系列产品, 并进行了工业性试验和实际应用, 取得了一定的工作经验。到现在为止, 大采高一次采全高采煤法已在我国许多矿区得到应用, 并取得了可喜的成绩, 工作面最大采高已达 7m以上。
大采高综采工作面一般装备成套设备, 其特征是采煤机功率大, 采用强力刮板输送机和掩护式液压支架。大采高一次采全厚综采一般适用于地质构造简单、煤层厚度 3.5～ 6m、煤层赋存稳定、倾角小于12°和顶板较稳定的煤层。
三、结论
1、厚煤层中小煤矿发展一定走新型煤炭工业化道路, 优化财产结构, 变化经济增长方式, 由数量型变化为经济效果与利益型, 由粗放型变化为集约型, 由分散型变化为规模型, 实现资源整合、联合发展、规模经营。
2、我国厚煤层中小煤矿实现高效集约化采煤技术的方法： 首先是建设高产高效采煤工作面, 其次是装备先进的开采装备, 再次是矿井向大型化、集中化、系统化和自动化方向发展。
3、厚煤层中小煤矿技术改造的关键, 是改革采煤方法和采煤工艺, 逐步淘汰和禁止非正规采煤方法和落后的采煤工艺, 大力推广机械化采煤技术, 全面提升厚煤层中小煤矿采煤机械化程度和技术水平。大力推广长壁机械化采煤技术, 不具备长壁开采的矿井开发和推广短壁机械化采煤技术。
4、厚煤层中小煤矿采煤方法改革应尽大概采用先进适用的采煤技术, 建设集约化矿井, 实现矿井的安全、高产、高效。