综采放顶煤技术的相关问题及对策分析
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综采放顶煤技术的相关问题及对策分析
摘要本文在简单介绍综采放顶煤开采技术发展现状的基础上,对综采放顶煤开采存在的问题进行分析,并提出解决综采放顶煤问题的相关对策。
关键词综采放顶煤技术;问题;对策
中图分类号td82 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)96-0091-02
1 综采放顶煤开采技术的发展现状
1.1国外综采放顶煤技术的相关发展概况
在20世纪的初期,最先应用放顶煤开采技术的是一些欧洲的国家。一直到了50年代末期,前苏联就开始对这方面进行深入的研究,并在不久就研制出了kty 型掩护式放顶煤液压支架,在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯克这项技术也是迅速地得到了比较好地使用。一直到60年代初期,一些欧洲国家也开始参与这项研究,比如法国研制成功了“香蕉”支撑掩护式放顶煤液压支架,并于次年在布朗齐区开始进行使用。液压支架技术也是得到了比较快速的发展,许多国家也纷纷开始采用放顶煤开采煤厚。这之后,印度、波兰、南斯拉夫等国家也慢慢使用综放技术,由于受国际能源结构变化的影响,该应用的效果并不是很理想。80年代后这项技术开始逐渐萎缩,90年代之后基本很少使用。
1.2 我国的综采放顶煤技术的相关发展概况
从20世纪80年代开始我国的综放得到了比较好的发展。我国自
行研制的 fy400/14/28 综放支架开始进行的试验主要是在沈阳矿务局蒲河矿,但是后来由于四连杆强度较低,支架稳定性比较差以及缺乏完善的配套设备,导致试验被中止。1987 年平顶山矿务局一矿在引进匈牙利vhp-732 型高位插底式放顶煤液压支架的研究
的基础之上,取得了比较满意的结果:回采率79.6% ,最高月产55 000t,平均工效25.5t。我国的综放技术在1984年到1994年之间得到了迅速的发展。截止1998年,全国 64 个百万吨综采队中,有22 个是综放,全国综放总产量达到 7 000 104 t,使用条件也有所改善,由初期的缓倾斜煤层发展到倾斜、急倾斜煤层。现如今,我国的综放技术已经发展得比较先进,使用范围也逐步扩大,基本接近于世界领先水平。我国也在这方面做出进一步地努力,不断拓展外部市场,向海外市场发展。
2 综采放顶煤开采存在的问题分析
伴随着我国采煤技术的不断向前发展,综采放顶煤开采也得到了比较迅速的发展,它不仅能够实现高产高效,还能够同时解决其它采煤方法难以解决的问题。我们在比较广泛地应用综采放顶煤开采的技术,不但使得资源的回收率得到提高,而且还在回采的过程之中使得对矿压的冲击明显减少,能够在一定程度上保证安全生产,显著提高经济效益。但综采放顶煤业仍然存在着以下问题。
2.1 绝对瓦斯量的不断增加
在一般的情况之下,厚煤层的开采一次采出的煤层一般全是高厚的,由于工作面前方的支承应力的一些分布、采动之后的岩层运动、
顶煤运移以及裂隙发育以及对于瓦斯析出的影响,分层开采与采空区在瓦斯溢出、运移以及聚集方面有着较为明显的区别。从生产实践的角度出发,放顶煤开采不会使得瓦斯灾害的威胁有所增加。恰恰相反,放顶煤工作面在一些厚煤层开采之中相对于瓦斯涌出量的的范围之内并没有比较明显的降低,瓦斯高灾威胁得到了一些比较好的缓和。采空区的上部会聚集一部分的高浓度瓦斯,这主要是在我们的工作面的后方,这些瓦斯在伴随着顶煤的冒落的情况之下也将会全部涌入到工作面之上。
2.2 发火问题比较严重
通过我们的一些经验,我们不难发现:放顶煤的开采的自燃火灾一般大体上可以分为采前发火以及采后发火两大类。一般比较正规的放顶煤长壁工作面在采空区是不会轻易留下废巷,常常会产生采后发火的威胁相对较小;采前发火一般是指发生在在巷道局部冒顶以及空帮空顶处,这种火灾发生的几率较大。一旦发生火灾,因设备的难以撤出造成的损失是巨大的。
2.3 粉尘严重超标
与其它的采煤方法相似,放顶煤的开采工作比较难以一些主要的产尘尘源下风向不存在相关的工作人员。这使得工作面既增加了产尘尘源的数量,也增加了放煤的工序,在空气之中一般情况下,总的含尘量会比一般的综采的工作面都要高一些,与此同时,工厂内的工人呼吸的空气之中所含的粉尘含量比国家相关的卫生标准要低很多。粉尘含量超标的现象也是比较严重。
2.4 采出率不高和含矸率的增加
一般情况之下,综放工作面的煤炭损失大致上可以分为三个部分:设备条件限制引起的损失大约会占到1/4;放煤工艺造成的损失大约会占到工作面损失的一半以上;工作面的设计参数常常会受限引起的损失大约会占到1/4 左右。比如说,放顶煤步距以及支架放煤口的尺寸不一致,在一些情况之下,会在一定程度上造成步距间的顶煤损失;综放工作面上下两端头支架不能够放煤,在一定程度上会造成顶煤丢失;较为复杂的采煤工艺,比较困难的分区平行作业管理,将不能够适应高效生产。
3 解决综采放顶煤问题的相关对策
3.1 瓦斯综合防治措施
1)我们在进行日常生产的过程之中,需要对采空区的瓦斯的积存程度进行监测。为了避免采空区上部的瓦斯会过多地聚集,应该提前进行人工爆破放顶,以防止一些老的空区冒落,在一定程度上会使得瓦斯涌出,最终酿成一些不必要的突发事故,造成很多不好的影响;
2)对于一些瓦斯与煤比较突出的矿井,应该提前对瓦斯进行预抽放,在一定程度上降低瓦斯涌出的浓度,适当减少瓦斯的压力,之后再将之投产,这样才能比较安全地进行生产运营。
3)我们应该使得工作面有较为足够的通风量以及合适的风速。防止工作面上一些火源的发生或者是电火花的发生。能够保持机组的正常平稳运行。为了防止截齿撞击引起火花,尽量不要割顶底板
岩石。
3.2 提高采出率降低含矸率
提高工作面的采出率可以从以下几个方面入手:首先应当采取各种适当的措施改善工作面设备以及相关的配套方案,从而能够减少工作面两端的损失。其次,我们应该加强放煤工艺的方法,在一定程度上降低放煤工艺的损失。最后,我们应该完善工作面的设计,尽量减少因为设计参数不合理引起的损失。
4 结论
综采放顶煤开采作为一项综合性的采煤新技术。应当得到很好地利用,特别是在一些特厚煤层的适宜条件之下,这样较为突出的经济效益才能得到较好的体现。但是,综采放顶煤开采方法依旧存在很多的问题,这些问题会在一定程度上妨碍我们有效地提高工作面的生产能力。所以,我们必须加强技术攻关,解决实践中存在的问题,不断创新,大胆突破,让综采放顶煤技术得到较好的发展。参考文献
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