煤礦職稱論文發(fā)表期刊推薦《煤礦機(jī)械》(月刊)創(chuàng)刊于1980年,是由黑龍江科技學(xué)院、哈爾濱煤礦機(jī)械研究所主辦的煤礦機(jī)械行業(yè)綜合性技術(shù)刊物。今后只加入中國(guó)期刊網(wǎng),不再加入萬(wàn) 方數(shù)據(jù)網(wǎng)、重慶維普、煤炭電子圖書館等數(shù)據(jù)庫(kù),本刊為美國(guó)《劍橋科學(xué)文摘》、俄羅斯《文摘雜志》收錄來源期刊。
【摘 要】隨著我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,煤炭綜采設(shè)備和技術(shù)也在不斷改進(jìn),精細(xì)化的高效開采已經(jīng)成為我國(guó)未來煤炭行業(yè)的發(fā)展方向,在此背景下,薄煤層開采和利用也受到了越來越多的關(guān)注,由于薄煤層地質(zhì)條件復(fù)雜,開采難度較大,因此開采規(guī)模和有效利用率都相對(duì)有限,本文對(duì)我國(guó)薄煤層的分布狀況進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上討論了在薄煤層開采過程中存在的一些問題,并提出了提高薄煤層工作面開采效率的一些思路以及合理化的建議,對(duì)提高我國(guó)煤炭資源的綜合利用率,實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源的可持續(xù)性供給具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】薄煤層,綜采
1 引言
我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量非常豐富,居世界前列,但由于地質(zhì)條件的特殊性,導(dǎo)致我國(guó)煤炭資源分布面較廣、賦存多樣化,薄煤層的儲(chǔ)量占了相當(dāng)?shù)谋壤。但由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和開采技術(shù)的局限性,導(dǎo)致我國(guó)薄煤層的開采率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外,僅占全國(guó)總產(chǎn)量的10.4%,隨著我國(guó)提出調(diào)整能源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)性供給目標(biāo)之后,薄煤層的開采利用也在各大礦區(qū)提上了日程,隨著我國(guó)厚及中厚煤層的儲(chǔ)量的急劇消耗,可以預(yù)見到在不久的將來,薄及較薄煤層將成為主采煤層,因此,研究薄煤層的綜合開采技術(shù)具有刻不容緩的現(xiàn)實(shí)意義。
2 國(guó)際上薄煤層開采的現(xiàn)狀及發(fā)展
國(guó)外長(zhǎng)壁式薄煤層高效開采主要有兩種技術(shù)途徑: 采用刨煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的刨煤機(jī)綜采機(jī)組;采用滾筒采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架配套的采煤機(jī)機(jī)組?v觀國(guó)外薄煤層采煤機(jī)發(fā)展情況,其主要發(fā)展趨勢(shì)是:
(1)裝機(jī)功率越來越大,最大功率已達(dá)500kW以上。這使得采煤機(jī)強(qiáng)行通過各種不利地質(zhì)條件(斷層、夾矸、局部變窄、褶曲) 的能力也隨之提高,有效地解決了空間有限的薄煤層安全高效開采問題。
(2)無鏈交流電牽引技術(shù)日益普及。無鏈交流電牽引克服了液壓牽引系統(tǒng)抗污染性低、工作面可靠性差的缺點(diǎn),使采煤機(jī)的性能更加完善。
(3)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)橫向布置日益增多。多電機(jī)橫向布置,解決了功率加大帶來的外形尺寸增加的問題,并且裝拆、維護(hù)十分方便,增強(qiáng)了采煤機(jī)對(duì)起伏的適應(yīng)性。
(4)自動(dòng)化程度越來越高。目前新型薄煤層采煤機(jī)都采用微機(jī)控制系統(tǒng),裝有多種監(jiān)控裝置,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除各種故障,保證機(jī)器可靠運(yùn)行。
3 國(guó)內(nèi)薄煤層開采技術(shù)現(xiàn)狀
3.1 刨煤機(jī)配液壓支架綜合機(jī)械化開采方法
刨煤機(jī)是一種十分成功的薄煤層開采裝備,能極大提高煤炭生產(chǎn)效率。刨煤機(jī)的切割速度可達(dá)到3m/s,切割功率超過2×200kW。根據(jù)煤的硬度,每刀截深可達(dá)到250mm。目前,工作面輸送機(jī)和刨煤機(jī)均可采用智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),加上可靠的支架控制系統(tǒng),可使采煤工作面實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化。用刨煤機(jī)開采薄煤層有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)機(jī)械化程度高,提高了開采效率,節(jié)約人力成本,實(shí)現(xiàn)了落煤、裝煤、運(yùn)煤的聯(lián)合機(jī)械化。
(2)減少了工作面的空間占用,由于薄煤層的工作面有限,而刨煤機(jī)動(dòng)力部分可安置在兩側(cè)巷道中,這樣就減少了對(duì)工作面空間的占用。
(3)可開采有突出危險(xiǎn)的煤層。沿工作面煤壁刨出一道深20~100mm的煤槽,使瓦斯自然釋放,防止瓦斯聚集。
(4)同電液控制的液壓支架配套后,可實(shí)現(xiàn)由井下計(jì)算機(jī)控制的無人工作面作業(yè)。
3.2 滾筒采煤機(jī)配液壓支架綜合機(jī)械化開采方法
薄煤層滾筒采煤機(jī)在我國(guó)研制已有30年歷史,開發(fā)出多種機(jī)型,從液壓驅(qū)動(dòng)、鋼絲繩或鏈牽引發(fā)展到目前電牽引采煤機(jī),F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)薄煤層滾筒采煤機(jī)基本可以滿足煤層厚度0.8~1.8m,煤質(zhì)中硬以下的緩傾斜薄煤層開采需求。
與刨煤機(jī)相比,滾筒采煤機(jī)的主要特點(diǎn):
(1)適應(yīng)于煤層厚度變化較大的工作面;
(2)對(duì)煤層頂?shù)装迤鸱兓m應(yīng)性強(qiáng);
(3)適用于含有夾矸煤層的回采;
(4)過斷層能力強(qiáng);
(5)對(duì)工作面長(zhǎng)度要求比刨煤機(jī)工作面短。
薄煤層滾筒采煤機(jī)基本可分為騎溜式和爬底板式兩種。前者具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,牽引阻力低及空頂面積小等特點(diǎn),但因采煤機(jī)騎溜運(yùn)行,故通過空間和過頂空間大,需要有較高的空間。后者具有結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)械強(qiáng)度高、滾筒拆卸方便、裝煤效果好、易于制造和維修方便等特點(diǎn),但因采煤機(jī)爬底板運(yùn)行,故控頂距離較大。當(dāng)采高在 0.85m以下時(shí)宜采用爬底式采煤機(jī);如采高在0.85m以上時(shí),宜采用騎溜式采煤機(jī)。為實(shí)現(xiàn)無切口采煤,最好選用短機(jī)身雙滾筒采煤機(jī)。鑒于采煤機(jī)司機(jī)跟機(jī)操作不方便,最好采用具有遙控功能的采煤機(jī)。
3.3 螺旋鉆采煤法
螺旋鉆采煤法是無人采煤工作面中較為成熟的一種方法。該采煤法廣泛地用于開采圍巖不穩(wěn)定的薄煤層和極薄煤層,還可用于開采邊角煤和回收各種煤柱。
螺旋鉆采煤法的最大特點(diǎn)是不需回采工作面,及不需回撤工作面內(nèi)的采煤機(jī)、輸送機(jī)和支護(hù)設(shè)備, 僅在巷道中用螺旋鉆采煤機(jī)就可將兩側(cè)各50~70m范圍內(nèi)的煤采出。工人在支護(hù)條件良好的巷道中工作,安全狀況有了可靠的保障,徹底地改變了薄煤層回采工人在工作面內(nèi)爬行的工作狀況。螺旋鉆采煤機(jī)適用于煤厚0.45~1.5m,傾角15°以下,切割阻力小于250~330kN/m的煤層。螺旋鉆采煤法盡管巷道掘進(jìn)率高,丟煤多,但用人少,效率高,同時(shí)還可使一些平衡表外的儲(chǔ)量得到開采,相對(duì)提高了工業(yè)儲(chǔ)量,延長(zhǎng)了礦井的服務(wù)年限。隨著螺旋鉆采煤法的不斷完善,此種采煤方法將有較好的發(fā)展前景。
4 總結(jié)與展望
綜上所述,薄煤層的綜合利用已經(jīng)成為我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向,對(duì)薄煤層開采技術(shù)的研究也受到了越來越多的關(guān)注和重視,就薄煤層的機(jī)械化開采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看,未來此領(lǐng)域的改進(jìn)和創(chuàng)新存在以下幾個(gè)方面:
(1)總裝機(jī)功率得到進(jìn)一步提高,總裝機(jī)功率達(dá)到600~700kW,裝機(jī)功率、機(jī)面高度與過煤空間三者之間的矛盾仍然是研制大功率薄煤層采煤機(jī)的主要技術(shù)難題, 除發(fā)展新型高效電機(jī)外,采用特殊的總體布置方式仍是一條有效途經(jīng)。由于采煤機(jī)截割與牽引功率的增大, 采煤機(jī)可靠性的提高而具有更高的開機(jī)率。
(2)以發(fā)展交流變頻調(diào)速電牽引技術(shù)為主,根據(jù)不同用戶的需求,其他電牽引方式如開關(guān)磁組和電磁滑差調(diào)速也將得到發(fā)展。
(3)發(fā)展的機(jī)型主要以騎刮板輸送機(jī)采煤機(jī)為主,爬底板采煤機(jī)雖然具有機(jī)面高度低,功率大等優(yōu)點(diǎn),但是由于這種機(jī)型對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性差,使用范圍受到限制。
(4)簡(jiǎn)化采煤機(jī)結(jié)構(gòu),采用先進(jìn)工藝與技術(shù),提高采煤機(jī)的工作可靠性。
(5)改進(jìn)截割機(jī)構(gòu),提高截割效率,降低工作面粉塵生成量。采用中高壓噴霧降塵,改善工作面生產(chǎn)環(huán)境。增加滾筒截深,增大截深可提高每一循環(huán)產(chǎn)量,截深從目前的0.8m增到1m左右。
(6)開發(fā)能適應(yīng)較大傾角薄煤層生產(chǎn)需要的薄煤層電牽引采煤機(jī)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉心廣,欒興亮.薄煤層開采技術(shù)研究[J].中國(guó)煤炭,2008(24).
[2]梁洪光.薄煤層綜采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].煤礦開采,2009(1).
[3]王新全.薄煤層綜采機(jī)械化裝備配套的幾個(gè)技術(shù)問題[J].科技致富向?qū)В?013(7).
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