分析薄煤层开采技术发展

时间:2022-05-15 02:08:21

分析薄煤层开采技术发展

【摘 要】煤炭开采一直是我国能源开发产业中非常重要的组成部分,虽然近些年随着许多新能源的开发利用,我国煤炭开采在所有能源开发生产中所占的比值有所下降,但依然每年保持着很大的开采量。而薄煤层在我国的煤炭储量中占据了很重要的一部分比值,分析煤层开采技术及其发展趋势,是提高我国煤炭产量的必要措施。

【关键词】煤炭开采;薄煤层开采;开采技术发展

在我国的煤炭能源储藏分类中,按照煤层厚度将煤炭资源分为特厚煤层、厚煤层、中厚煤层、薄煤层、极薄煤层等多中类别,其中,煤层厚度在1.3m以下的称为薄煤层或者极薄煤层。我国一些矿区中的薄煤层占据了很大一部分比重,尚未开采的薄煤层更是非常多,并且近几年由于中厚煤层及厚煤层被开采的量逐渐增大,其煤炭储量已经所剩无几,煤炭开采的重心正在向薄煤层转移,因此,薄煤层开采技术在新时期的煤炭开采工作中有着非常重要的作用。

1.薄煤层的储量现状与开采技术难点

薄煤层在许多大型的矿区当中,所占的储藏比值并不如中厚煤层所占的比值多,但近些年由于其他厚度的煤层逐渐被开采完全,因此薄煤层所占的比值也越来越多。薄煤层所占比值最为突出的安徽地区甚至薄煤层储量占据了煤炭总储量的70%以上,值得引起相关煤炭企业的着重注意。

而薄煤层一直以来并没有被广泛地开采,一方面是因为薄煤层在以往所占的比值并没有如今这么重要,另一方面也是因为薄煤层的生成环境通常并不是很好,其周围的地质条件较差,如果没有非常先进的开采技术,就十分难以全面开展采煤工作。特别是一些薄煤层的储藏位置非常深,如果要强行开采的话,往往会增加开采的成本,达不到很好的经济效益。因此,在很多时候,薄煤层并不被煤炭企业所关注,只有当中厚煤层的储量较少的时候,薄煤层才具有了一定的开采价值。

2.薄煤层开采的主要技术手段

目前薄煤层开采中常用的技术手段比较多样,但各自都具有相应的优缺点,不同的煤炭企业通常也是采用不同的开采技术。目前比较常见的煤炭开采技术分为炮采、普采以及综合机械化开采三种方式。

2.1炮采技术

炮采技术也是相对原始的一种薄煤层开采技术,已经有比较久远的应用历史,至今仍在一些矿区中得以使用。炮采技术的操作简单,并且采煤工作面的成本投入比较低,还能够适用于多种地形环境。但与此同时,炮采的人工劳动强度相对较大,开采工作的环境也并不是很安全,并且开采效率还比较低下,属于一种粗放式的开采技术,在现代薄煤层的开采中优势已经越来越小。

2.2普采技术

普采技术是现今诸多煤炭企业使用得最多的一种采煤方式,能够实现薄煤层开采的高效率。同时,普采技术的初期成本投入也比较低,具有很强的地形适应能力,能够在大多数环境下操作,技术难度也不高,非常便于掌握。但普采技术较为致命的缺点就是开采过程中支架的架设及移动工作十分麻烦,增加了开采中的劳动强度

2.3综合机械化开采技术

综合机械化开采技术相对来说具有较为明显的优势,能够使煤炭开采的效率提高,并且安全性能得到保证,是一种非常先进的开采技术,也是如今许多煤炭企业在薄煤层开采过程中重点研究的技术。目前综合机械化开采技术主要包括了三种机械设备的应用,分别是滚筒采煤机、刨煤机以及螺旋钻机,每一类机械适用于不同的地形条件以及采煤需求,是如今薄煤层的开采工作中主要使用的设备。比如说在具有高危险性的煤层当中,就可以所使用螺旋钻机进行开采,减少矿下工作人员,降低发生危险事故的几率,本文所重点讨论的也是综合机械化开采技术在薄煤层开采工作中的应用与发展。

3.实例分析薄煤层开采技术的发展趋势

如今随着人们对薄煤层开采的逐渐重视,薄煤层开采技术也取得了较大的发展。而为了避免以往的一些矿下危险事故的发生以及提高薄煤层的煤炭产量,就需要把握住薄煤层开采技术的发展脉搏,使煤炭企业在技术上处于领先地位。本文以我国新疆某矿区的薄煤层开采为例,分析我国薄煤层开采技术的发展趋势。

该矿区是我国新疆境内的一个主要矿区,最大开采深度已经达到了1000m以上,主要的煤层包括了薄煤层、中厚煤层、厚煤层等几类,随着企业的发展,如今逐渐加大了对薄煤层的开采力度。近些年来,该矿区的薄煤层开采技术取得了较大的进步,至今技术水平已经发展到了较高的一个阶段,而在未来的薄煤层开采技术的发展中,处于一定的领先地位。自1980年左右,该矿区的薄煤层开采就开始从传统开采技术向现代机械化开采技术过渡,多年以来,该矿区先后引进过德国的G320-95/28液压支架和EDW-170L型采煤机以及俄罗斯的刨煤机配套设施,薄煤层开采的机械化从无到有,从落后到先进,到如今已经有了一套比较先进的综合机械化采煤设施以及完善的机械化开采技术。在现代综合机械化开采技术的影响之下,该矿区的薄煤层开采量达到了平均每个月36千吨的水平,实现了薄煤层开采工作质量上的飞跃。

而从该矿区的薄煤层开采技术的机械化发展过程中也可以看出,在未来的薄煤层开采技术发展中,必将以机械化程度的提高为基础,对开采效率以及开采安全性等方面带来全面的提升。通过对该矿区的开采技术发展进行分析,可以得出薄煤层开采技术的发展趋势主要包括以下几方面:

3.1采煤机装机效率的提升

由于薄煤层具有比较恶劣的开采条件,因此在对薄煤层进行开采的时候会尽量提高采煤机的工作效率,使其能够通过地质环境多变的局部薄煤层,增加薄煤层开采的安全性能。与此同时,采煤机装机效率的提升对于煤炭的开采量也是一种保证,能够使单位时间内的煤炭开采量得到一定程度上的提升。

3.2采煤机使用范围的扩大

未来的煤炭储量必将会随着开采工作的深入而逐渐减少,一些复杂地形下的煤炭也就会被相继开发出来。增加采煤机的使用范围,使其能够在如大倾角煤层这种恶劣煤层条件下工作,是当今乃至未来薄煤层开采工作中的主要研究目标。目前主要采用无链交流电牵引滚筒采煤机来实现采煤机的使用范围扩大目标。

3.3采煤机对煤层起伏的适应性增强

采煤机的工作功率增加了之后,会不可避免地使其外形尺寸也有所增加,为了使采煤机能够减小外形尺寸,增加煤层起伏的适应性,可以通过电机横向布置技术或者多电机驱动技术来解决这类问题。

3.4开采工作的自动化发展趋势

如今许多工程都在朝着自动化的方向发展,薄煤层的开采技术同样也不例外。通过液压支架的电液控制系统,可以实现开采工作中主要流程的自动化监测控制,使得煤炭开采的工作更加安全,减少诸多矿下安全事故的发生。同时,开采工作的自动化发展也是对开采工作压力的解放,使工作人员的开采任务不再繁重。

4.结束语

随着我国许多新能源的开发使用,我国对煤炭的需求壁纸必将逐渐减少。但在未来的一段时间内,煤炭依然是我国的主要生产能源之一,提升薄煤层的开采技术,能够有效增加煤炭企业的生产效率,并在很大程度上满足我国诸多产业发展的能源需求。对于能源产业来说,技术的革新与发展永远走在最前列,是能源产业水平高低的重要参考依据。

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