談小煤礦采礦新技術的應用

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談小煤礦采礦新技術的應用

姚桃紅

(貴州省六盤水師范學院，貴州 六盤水 553000)

本文結合國內、外采煤方法的改革發(fā)展，分析我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采技術的條件，總結了我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦開采適用的采礦新技術。

1采礦新技術在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中的意義。

在當今科技經濟發(fā)展的新形勢和地方煤礦發(fā)展的需求下，小煤礦開采技術的改革必須面向經濟建設主戰(zhàn)場，立足于煤炭開采技術的前沿，立足于中國煤炭發(fā)展戰(zhàn)略所必要的技術儲備，立足于煤炭工業(yè)工程實際問題的解決，重點從事中長期研究開發(fā)和技術儲備，跟蹤產業(yè)科技前沿，以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，占領技術制高點，才能得以生存和發(fā)展，因此采礦新技術在小煤礦中的應用將越來越廣泛，越來越顯現其重要性。

2鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦開采適用的采礦新技術。

在許多地區(qū)，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦生產能力較小，地質構造復雜煤層賦存變化大，且很多為急傾斜煤層和薄煤層，給開采帶來較大的困難，研究和開發(fā)新采礦技術，提高礦井的高產高效，更為重要。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦中，單一長壁采煤方法已趨成熟，現主要發(fā)展的有放頂煤采煤技術、急傾斜煤層采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法和小階段爆破落煤等采煤方法。

2.1炮采放頂煤采煤技術：(1)滑移支架放頂煤采煤法：滑移頂梁由頂梁和支柱兩個部分組成，前梁和后梁通過頂梁和前梁彈簧鋼或導向槽連接，支架的支柱為液壓單體柱，數量2-5個不等。與頂梁之間通過銷軸連接。此外，前梁前端可安裝的探梁或挑梁，后梁尾端可安裝尾梁。滑移頂梁支架比較安全可靠，可自移，質量輕，結構簡單，便于拆卸安裝，成本低，適應性強等。在中小性煤礦中得到廣泛的推廣運用。采用這種采煤方法開采的煤層厚度為5m以上，主要為傾斜和急傾斜煤層。工作面長度一般為60-80m，最長達105m，采高通常為5-10m，工作面循環(huán)進度0.8m。滑移支架開采存在的主要問題:工作面支架初撐力和工作阻力偏低和穩(wěn)定性較差。(2)二型鋼梁放頂煤開采：二型鋼梁放頂煤上作面支護采用二型鋼梁、單體液壓支柱對棚架設，工作面采用放炮落，人工破網放煤，采放分別進行。在煤層賦存條件變化較大或技術水平較低的地區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦使用較好。采用單體液壓支柱配二型俐梁對棚支護，每對棚5根支柱，主粱為一梁三柱。副梁為一梁二柱。主副梁間距150mm，對棚間以為600mm。最大控頂距3.4m，最小控頂距2.4m。采用放炮落煤、一般布置雙排眼。放完炮后及時移主梁。打臨時支柱。做到及時支護，爆破后人上裝煤。工作面輸送機采用可彎曲刮板箱送機和帶式輸送機。采用全部培落達處理采空區(qū)，隨著移副梁放頂煤，頂板逐漸自然下沉，垮落，以完成放頂工作。放頂煤采用分段、多輪作業(yè)方式，放煤口布置在刮板輸送機斜上方0.3m-0.5m左右。以人工堵口控制放頂煤量。采取間隔多次將頂煤充分放出，放煤后要及時調整歪斜棚梁，保證支柱有力，頂幫牢固。見殲堵口必要時打支柱以加固擋殲。

2.2偽傾斜柔性掩護支架采煤法：偽傾斜柔性掩護支架采煤法將工作面傾角變緩，工作面較長，從面具有緩斜、傾斜煤層走向長壁采煤法巷道布置和生產系統(tǒng)簡單、掘進率低的一系列的特點，此采煤法利用掩護支架把工作空間與采空區(qū)隔開，大大簡化了復雜頂板管理工作，為安全生產創(chuàng)造了良好的條件，工作面煤炭自溜，減輕勞動強度。偽傾斜柔性掩護支架采煤法一般適用于開采傾角大于印。厚度2-6m煤層，理藏穩(wěn)定，煤層厚度變化不大的煤層。此采煤法工作面區(qū)段高度取決于煤層傾角大小，沿傾斜變化情況以及采煤技術條件，一般30m左右，煤層賦存條件好，構造簡單時，可加大到40m-60m。回采過程中，回風巷中不斷接長支架，進風巷不斷拆架。當工作面推至采區(qū)上山附近時，布置收作眼，逐步將支架下放成水平位置，然后全部回收。掩護支架的結構:鋼梁長為3.0-3.2m，鋼梁的規(guī)格應根據支架的寬度選用，鋼理繩可用直徑20-30mm的舊鋼繩，鋼繩長為20-30m左右。鋼繩數根據支架的寬度確定，寬度在3m以下的選用2-3根，3m以上時，可采用5-6根。鋼梁上輔設2-3層竹笆。

2.3小階段爆破落煤采煤法：小階段爆破落煤采煤法是將區(qū)段內煤體分成多個小區(qū)段進行開采的“三無”，(無人員、無設備、無支護)工作面開采的采煤方法。小階段爆破落煤采煤法一般適用于開采傾角大于400，厚度3.5-7.5m煤層，頂底板不易滑落的不規(guī)則的煤層，低瓦斯礦井。其特點：安全性好，回采工藝簡單，工效高，但回采率低，通風系統(tǒng)復雜，風流分配困難。落煤方式：采用煤電鉆在小平巷內打眼爆破，每區(qū)段內的炮眼一次打眼一次起爆。頂板管理：沿回采工作面推進方向每30留5m切頂煤柱，運輸平巷和回風平巷內20m超前支護。

2.4刨煤機采煤方法：刨煤機開采技術是首次成功進行中等及薄煤層開采的技術，大大提高了煤炭生產效率。刨煤機的切割速度可達到3m/s，切割功率超過2x400kW。根據煤的硬度，每刀截深可達到250mm。目前，工作面輸送機和刨煤機均采用了智能驅動系統(tǒng)，加上可靠的支架控制系統(tǒng)，這一切都有利于實現工作面采煤的全部自動化。刨煤機開采系統(tǒng)非常簡單。刨煤機機體由一根無極繩牽引，從工作面端頭開始沿導軌滑行割煤。導軌焊接在可彎曲愷裝工作面輸送機上。與滾筒采煤機不同的是，刨煤機是根據可彎曲愷裝輸送機的平面“找平”的，不需要專人在工作面負責此項工作。可彎曲愷裝輸送機的推進過程由電動控制裝置控制，另外，支架前移過程也實現了自動控制、安全可靠。這一切實現了整個開采系統(tǒng)的全部自動化。刨煤機(即基板式刨煤機)是用于特薄煤層開采的，最小開采厚度可達到0.6m，靠近采空區(qū)一側的刨煤機導軌及其附件被焊接在PF4工作面輸送機上，可實現更高的穩(wěn)定性，便于維修和操作。上部導軌允許快速進人上部和下部刨鏈，而加固的底部導軌是由優(yōu)質結構鑰制成的。為了防止減產、粉塵生成和部件的磨損，安裝有效的刨煤機水平控制系統(tǒng)以適應各種起伏的煤層變化。

總之，小煤礦開采工藝落后，安全條件差，資源同收率低。國家實施關閉小煤礦，淘汰落后的生產技術和生產設備，提高平均單井規(guī)模的技術政策，開發(fā)小型煤礦機械化、半機械化開采技術和裝備，改進小煤礦的采煤方法和開采工藝，提高采煤工作面的單產和工效，有著積極意義。

中圖分類號:TD8

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)04-0010-01

作者簡介：姚桃紅，貴州省六盤水師范學院2012級礦業(yè)工程系。