大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2018-07-02 來(lái)源: 人生感悟 點(diǎn)擊:
[摘 要]大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)影響著大傾角煤層采煤技術(shù)的發(fā)展,但是大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)中還存在一定的問(wèn)題,本文對(duì)大傾角煤層開(kāi)采的基礎(chǔ)特征進(jìn)行了說(shuō)明,同時(shí)分析了大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù),最后提出了一定措施解決大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)中難題,希望能夠促進(jìn)大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]大傾角煤層;綜合機(jī)械化;開(kāi)采技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):S915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2018)24-0364-01
1 大傾角煤層開(kāi)采概述
1.1 大傾角煤層的概念
我國(guó)的煤層按照不同的賦存傾角分為了許多層,其中賦存傾角的角度在0-25°之間的煤層被稱(chēng)為緩傾斜煤層,賦存傾角的角度在25-45°之間的煤層被稱(chēng)為傾斜煤層,而賦存傾角的角度在45-90°之間時(shí)煤層被稱(chēng)為急傾斜煤層。但是在相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有對(duì)大傾角煤層進(jìn)行具體的說(shuō)明,最常見(jiàn)的說(shuō)法就是,埋藏傾角大于35°的煤層就被稱(chēng)為大傾角煤層。
1.2 大傾角煤層開(kāi)采的基本特征
在大傾角煤層的工作面開(kāi)采并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作,通過(guò)大量的大傾角煤層開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看,大傾角煤層開(kāi)采的基本特征如下所示:
。1)頂板破斷巖石的移動(dòng),在大傾角煤層的工作面開(kāi)采過(guò)程中,大傾角煤層的頂板破斷巖石會(huì)沿著大傾角煤層的工作面向下滾動(dòng),從而在大傾角煤層的工作面形成一道不均勻的填充帶,這道不均勻的填充帶是指大傾角煤層的工作面的下部是填實(shí)的,工作面的中部則是填滿(mǎn)的,而工作面的上部則是懸空的。這樣就會(huì)對(duì)大傾角煤層的工作面傾斜方向的頂板和頂板的覆巖層移動(dòng)。
。2)底板失穩(wěn),大傾角煤層的工作面開(kāi)采時(shí)會(huì)加快大傾角煤層的工作面底板的移動(dòng),從而大傾角煤層的工作面底板的變形和破化的可能性不斷的增大。如果大傾角煤層的工作面底板被破壞,就會(huì)導(dǎo)致大傾角煤層的工作面底板向下滑移,這就會(huì)增加大傾角煤層倒塌的可能性,大傾角煤層的工作面底板也會(huì)在大范圍內(nèi)失去穩(wěn)定性。
。3)支護(hù)系統(tǒng)失去穩(wěn)定性,在大傾角煤層的工作面開(kāi)采中有可能導(dǎo)致工作支架以及工作面的設(shè)備發(fā)生傾倒,這就會(huì)在很大程度上影響大傾角煤層的工作面支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2 大傾角綜合機(jī)械化采煤生產(chǎn)工藝的影因素
2.1 煤層厚度
煤層厚度對(duì)大傾角綜合機(jī)械化采煤產(chǎn)生直接影響,同時(shí)也影響煤礦開(kāi)采工作結(jié)構(gòu)設(shè)置、機(jī)械調(diào)高范圍、機(jī)械高度設(shè)置、最小支架高度等。一般較薄煤層活動(dòng)范圍小,難以應(yīng)用機(jī)械化采煤作業(yè)方式。較厚煤層可應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤方式,但需要根據(jù)煤層厚度劃分為不同區(qū)段,同時(shí)還要對(duì)煤層厚度進(jìn)行定性和定量分析。大傾角綜合機(jī)械化采煤按照煤層厚度不同分為五個(gè)區(qū)間,2.50m~4.40m、2.50m~3.20m、1.70m~2.60m、1.10m~2.40m、0.65m~1.30m。煤層厚度不同,采煤支架類(lèi)型不同,施工布置方式也存在差異,首先需對(duì)礦井煤層分段,對(duì)煤層厚度進(jìn)行方差計(jì)算,然后確定采用合適的支護(hù)方式。
2.2 煤層傾角
煤層傾角會(huì)對(duì)采煤產(chǎn)生重要影響,表現(xiàn)為煤層各表面間摩擦力不同,煤層所處環(huán)境濕度和摩擦角度影響摩擦系數(shù)。開(kāi)采過(guò)程中需根據(jù)煤層傾角對(duì)作業(yè)面進(jìn)行劃分,完善防滑設(shè)置,避免不安全因素出現(xiàn),達(dá)到提高采煤效率的目的。通常傾角越大,對(duì)防滑設(shè)備安裝要求越高,這樣更有利于提高采煤作業(yè)效率。
2.3 頂板底板
頂板和底板穩(wěn)定性會(huì)影響大傾角綜合機(jī)械化采煤作業(yè)各項(xiàng)工作,這也是采煤技術(shù)選擇的重要參考。起決定性作用的是巖石厚度、成分和結(jié)構(gòu),為確保煤礦開(kāi)采安全,要對(duì)頂板采取安全防護(hù)措施,重視含水層處理,做好排水工作。
3 大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 大傾角煤層開(kāi)采的礦山壓力規(guī)律
大傾角煤層的開(kāi)采空間圍巖控制指標(biāo)就是礦山壓力規(guī)律,而且只有這一個(gè)控制指標(biāo),同時(shí)大傾角煤層開(kāi)采的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)也是礦山壓力規(guī)律。所以對(duì)礦山壓力規(guī)律的研究是大傾角煤層機(jī)械化水平開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)之一。經(jīng)過(guò)多年的研究,在我國(guó)大傾角煤層開(kāi)采中逐漸形成了巖層控制理論體系和巖層控制理論技術(shù)。雖然我國(guó)學(xué)者一直致力于巖層控制的研究,近年來(lái)也取得了一定的成果,但是在大傾角煤層巖層控制的研究依舊不完善。目前在大傾角煤層的開(kāi)采中,開(kāi)采技術(shù)和圍巖控制依舊是借鑒緩傾斜和急傾斜煤層的研究成果進(jìn)行開(kāi)采的。但是借鑒的而來(lái)的研究成果并不完全適用于大傾角煤層的開(kāi)采,而且不能保障大傾角煤層開(kāi)采的安全性和穩(wěn)定性。另外,如果大傾角煤層在開(kāi)采的過(guò)程中傾角的角度不斷的擴(kuò)大,那么大傾角煤層的工作面會(huì)受到一定的破壞,最后就會(huì)引發(fā)系統(tǒng)失去一定的穩(wěn)定性,從而導(dǎo)致大傾角煤層的圍巖出現(xiàn)災(zāi)變問(wèn)題,這樣不僅會(huì)影響施工的安全性和穩(wěn)定性,還會(huì)使煤炭的質(zhì)量在一定程度上下降。
3.2 大傾角煤層開(kāi)采的工作面設(shè)備
在大傾角煤層開(kāi)采技術(shù)中,開(kāi)采設(shè)備是其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。而大傾角煤層開(kāi)采中的“R-S-F”系統(tǒng)的穩(wěn)定性是大傾角煤層中的重點(diǎn)與要點(diǎn),所以在大傾角煤層的工作面開(kāi)采設(shè)備研制的過(guò)程中應(yīng)該參照“R-S-F”系統(tǒng)進(jìn)行。但是目前在大傾角煤層開(kāi)采的設(shè)備研制中僅僅只是在緩傾斜煤層開(kāi)采設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)單的改良和創(chuàng)新,并沒(méi)有根據(jù)大傾角煤層開(kāi)采的具體情況和特點(diǎn)研制相關(guān)的開(kāi)采設(shè)備。這就導(dǎo)致在大傾角煤層開(kāi)采設(shè)備的生產(chǎn)中并沒(méi)有徹底的解決“R-S-F”系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,這樣就不能在大傾角煤層開(kāi)采技術(shù)中保證工作系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而影響了大傾角煤層開(kāi)采技術(shù)的開(kāi)展。
4 解決大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)難題的措施
4.1 研究大傾角煤層開(kāi)采的礦山壓力規(guī)律
大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)中存在一個(gè)很大的難題就是大傾角煤層開(kāi)采的礦山壓力規(guī)律問(wèn)題。想要解決這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)該對(duì)大傾角煤層的工作面開(kāi)采軌跡進(jìn)行研究,同時(shí)對(duì)大傾角煤層的工作面支架和底板的位移進(jìn)行研究,通過(guò)對(duì)大傾角煤層開(kāi)采技術(shù)的各個(gè)方面進(jìn)行分析后,收集影響大傾角煤層開(kāi)采工作面支架、底板等參數(shù),然后對(duì)收集到的參數(shù)進(jìn)行分析,最后有數(shù)據(jù)分析制定系統(tǒng)穩(wěn)定控制模式,從而探究礦山壓力規(guī)律。
4.2 創(chuàng)新大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采工作面設(shè)備的設(shè)計(jì)
想要促進(jìn)大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,必須對(duì)工作面設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新,在設(shè)計(jì)工作面設(shè)備使要圍繞“R-S-F”系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行,同時(shí)要考慮工作面支架的穩(wěn)定性,通過(guò)工作面設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提高采煤設(shè)備的性能,促進(jìn)大傾角煤層機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,闡述了大傾角煤層的概念及大傾角煤層開(kāi)采的基本特征,著重介紹了大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)與解決大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)難題的措施,最后總結(jié)了大傾角煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)的重點(diǎn)與要點(diǎn),旨在提高大傾角煤層綜合機(jī)械化的開(kāi)采水平。
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