刍议煤矿采掘中矿井技术改造

来源:期刊VIP网所属分类:土木工程发布时间:2012-05-26浏览:

  矿井技术改造意味着矿井在技术上有明显的进步和提高。采掘工作面是矿井生产的主要环节,提高采掘工作的机械化水平,提高采煤工作面的单产和掘进工作面的单进,以及在此基础上提高矿井生产集中化程度,对矿井生产技术面貌的改变起着主导作用。也是进行其它环节技术改造的基本依据。

  1 提高矿井生产的机械化和集中化水平

  1)更新工艺装备,提高采掘机械化水平。提高采掘工作面生产机械化水平,提高采煤工作面单产和掘进工作面单进是矿井生产发展的基础,是反映矿井生产技术水平的重要标志,因此,是矿井技术改造的中心环节。矿井技术改造中首先应致力于提高采掘工作面生产的机械化水平。在提高采煤工作面机械化水平上有几个层次,即从炮采到采煤机与单体摩擦支柱组成的机采(普采),采煤机与单体液压支柱组成的机采(高档普采),综合机械化采煤(综采)。机采或综采的设备性能又在不断的改进和提高。矿井技术改造时应力求使之上档次、上水平,使采煤工作面的单产水平有显著的提高。在提高掘进工作面机械化水平上也有几个层次,即从人工钻孔爆破到采用机械设备钻孔、机械化装岩,到使用掘进机综合机械化掘进。矿井技术改造时应力求提高掘进工作面机械化水平,同时改革巷道支护方式,积极发展锚杆支护新工艺,提高掘进工作面单进水平。

  2)提高矿井生产集中化程度,建设高产高效矿井。在提高采掘工作面机械化水平,提高单产、单进的基础上,力求减少矿井同时生产的采煤工作面数目,提高矿井生产的集中化程度,简化矿井生产系统。通过矿井技术改造,逐步向着建设高产高效矿井的目标迈进,即力求实现基本上由1—2个采煤工作面生产保证矿井产量的格局。

  2 改进采区巷道布置

  随着采煤机械化水平的提高,特别是综合机械化采煤的发展,为了适应采煤工作面生产的要求,为工作面生产创造有利条件,在矿井技术改造中应特别重视采区巷道布置的改革。近十多年来,由于采煤综合机械化发展,单产大幅度提高,推进速度加快:所要求的采准巷道断面加大,掘进机械化的发展:采区运输设备向着连续化、大运量、长距离发展;以及矿压观测及其理论的应用等,促使采区巷道布置改革向着如下一些方面发展。

  1)加大工作面和采区尺寸。发展机械化采煤,提高工作面单产的实践表明,必须适当加大工作面长度,尽可能加大连续推进的长度,减少工作面搬迁的次数。因此,在采区巷道布置中采取了加大工作面长度、减少区段数目,布置对拉工作面,扩大采区走向长度或条带的倾斜长度,将原定的尺寸较小的采区合并为尺寸大的采区,以及采用不划分采区的条带式开采等项措施。

  2)跨越式回采与往复式回采。走向长壁开采的采区布置中,由原来的双翼采区双向开采,改为跨越上(下)山的单向连续推进开采:改为上下区段往复式开采:在井田一翼范围内布置若干个上山,跨越多上山连续式开采;以及区段之间采用前进式一后退式转向开采等。倾斜长壁开采的采区或条带布置中,采用跨越大巷或跨越石门的连续式开采。这些措施的主要目的是大幅度的增加采煤工作面连续推进长度,减少搬家倒面的次数和工作量,同时可以提高煤炭资源的回收率,减少巷道掘进率。

  3)降低采区准备巷道中岩巷所占比重。在工作面单产低、推进速度慢、同采工作面数目多的情况下,为了采区集中生产而广泛采用的采区巷道联合布置中,曾设置较多岩石上(下)山和区段岩石集中巷以及区段石门、联络斜巷等。岩巷掘进速度慢,运输环节多,在工作面单产增大、推进速度加快、巷道支护改革维护效果改善之后,需要并有条件减少采区的岩石巷道。采区巷道布置改革中,逐渐取消或减少区段岩石集中巷,尽可能的降低岩巷所占的比重,包括取消区段集中平巷和条带集中斜巷,两个区段合用一条区段岩石集中巷等。

  4)沿空留巷与沿空掘巷。取消或基本上取消区段巷道之间的保护煤柱,采用沿空留巷或沿空掘巷技术,可以使区段巷道避开矿山压力高峰区,既有利于巷道维护,又可以使采区巷道掘进率刚氏25%-30%,使采区回采率提高1 0%一15%。既有科学理论依据,又有明显的技术经济效果。

  5)设置较大容量的采区煤仓。为了调节采区煤流,缓解高峰出煤时间对大巷运输所增加的负荷,保证采煤工作面生产中不出现或少出现中断,提高采区生产能力,技术改造中普遍设置较大容量的采区煤仓,以及设置适当容量的区段或工作面煤仓。设有综采工作面的采区煤仓容量,—般不小于200%同时,在矿井技术改造中还普遍地增设井底缓冲煤仓,或扩大井底煤仓容量。

  3 实现合理集中生产

  在矿井技术改造中,为了实现矿井的合理集中,提高矿井生产技术水平和技术经济效果,一些矿井采取了合并集中改造、扩大井田范围,提高开采强度等措施,取得了良好的效果。

  1)生产矿井间的合并集中改造。生产矿井之间的合并,有的是将衰老井并入发展中的矿井,有的是为了合理集中生产、提高经济效益而进行的生产矿井之间的合并,如片盘斜井群的合并改造,结合矿井新水平开拓延深进行的合并改造等。

  2)扩大井田范围、提高开发强度的矿井技术改造。在生产矿井井田境界之外尚有较为丰富的储量、煤层开采条件较好的情况下,矿井技术改造时,往往考虑扩大井田范围,提高开发强度或延长矿井服务年限,提高矿井技术改造投资的经济效益。使其一直保持着较高的生产技术水平,较大的产量和经济效益。这些矿井在进行提高采煤机械化、改造生产系统、改革巷道布置等的同时,都采取了扩大井田的措施。其中有的矿井通过技术改造扩大了矿井生产能力,属于改扩建矿井,有的仍保持原来的矿井设计能力,属于通过矿井技术改造增加了矿井服务年限,改变了矿井生产技术面貌,提高了企业的经济效益。

  4 通过矿井改扩建扩大生产规模

  改扩建是矿井进行技术改造的同时,扩大生产规模,提高矿井设计生产能力,这是矿井技术改造的一种类型。生产矿井进行改扩建,应具备以下条件:

  1) 煤层开采条件好,有足够的探明储量,改扩建后能够保持较长的服务年限,或者地处缺煤地区,迫切需要近期就地解决煤炭供应的矿井。

  2)生产矿井已经达到设计生产能力,部分生产环节仍有较大的潜力,扩建所需要增加的工程、设备和投资较少。

  3)改扩建完成后,矿井能够很快地达到扩建的生产规模,能够提高效率、降低成本。

  4)改扩建施工过程中,基本上不影口向矿井的正常生产。有条件的生产矿井通过技术改造扩大生产能力,不需要增加大量设备和人员,不必进行大量的井下和地面工程,可以充分利用已有并巷工程设施和机械装备,能够节省资金,能够在较短时间内达到增产目的。—般来说,比新建一个与增长规模相同的矿井有利,改扩建矿井的吨煤投资也可大大减少。

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