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利用综采放顶煤技术进行煤炭的开采工作时,有较多的因素会对开采过程产生影响,并且各种安全隐患的存在均可能导致各种安全问题产生,不仅对煤炭开采工作的效率与质量产生影响,甚至对工作人员的生命安全造成威胁,因此,综采放顶煤技术应用中,安全问题是非常重要的,应该给予重视。
1综采放顶煤开采的技术特点
1.1开采工艺特征
综采放顶煤开采的技术是在原有的机械化的采煤技术的基础上,再对开采环节的所有流程,所有会应用到的方法等进行一些合理的调整和改善,在开采环节会需要使用到很多的的运输机器,以便能够尽快的把煤矿资源运离地下。在实际的开采过程里面,要把运输机中的一台机器和常规的开采机器都设置成同一种工作形式,而且还要把采煤机器安放在开采煤体的前方位置。然后把其他的机器安放在工作台面的侧边,这些机器都需要完全依靠支架来进行煤矿的安置。这些机械化的设备联合起来就能实现采煤环节对煤矿的破裂运输还有存储等等的整个煤矿开采过程。在很长时间的煤炭开采过程当中,综采放顶煤开采技术针对于一些煤层比较倾斜和厚实的,或者说非常倾斜和厚实的煤层都能够发挥出很好的作用,在这种情况下也能够进行高效而又稳定的开发生产。
1.2综采放顶媒开采技术最主要的优点
首先,能够很好的提高煤炭的开采效率。因为使用上了综采放顶煤开采技术进行开采环节增添了很多个出煤运输仪器,这样就能很短时间里提高煤炭的产出量,在开发生产环节产生的煤炭可以最快速度调动输出。这项开采技术常常使用在高强度的开采工作中,特别是在环境比较复杂的开采区域非常有用,针对高强度的厚煤层开采生产工作,凸显出了绝对的技术优势。在实际的开采过程中,对于哪些地质状况比较复杂的巷道工艺可以很好的优化和缩减,减少了开采的耗用成本,也减少了资源的耗用,最大程度上提高了煤炭的产量。其次,减少了人工成本的投入。综采放顶煤开采技术采用较高的机械化设备,所以并不需要大量的人工,这样技术可以最大程度的减少工作人员,而且机械化生产能够最大限度提高煤的产量。再次,可以节约能够节约的成本。如果综采放顶煤开采技术手段,就能在开采的时候先进行底部煤矿的开采后使得顶部煤矿悬空,这时候就可以利用顶部矿体的矿压,让顶部矿体在开采过程悬空的时候自然的掉落。并且在开采煤炭的时候,如果能够加紧提高开采工作面的深入,这时煤矿周围的压力也削弱,就可以减少支柱的数量,控制成本。
2综采放顶煤开采技术在实际使用中会遇到的困难
2.1井下的瓦斯气体浓度很高,面临严重的安全问题
煤矿的底部在开发生产中常常出现瓦斯气体的含量超标的情况,有些瓦斯气体的含量会伴随开采过程的深入而不断变浓,这样环境状况极大程度上威胁着地底操作人员和地底机器设备的安全。瓦斯气体在开采过程的含量增加可能是因为在开采过程中发生了岩层的断裂、裂隙逐渐在发育变化还有工作台面应力的不断变化造成岩石层中的瓦斯气体不断渗出。在使用综采放顶煤开采技术手段之后出现的瓦斯气体的移动、汇集和溢出的情况都不是因为岩层运动造成的,瓦斯气体主要是由厚煤层在开采的过程中所释放出来的煤层气体,这些瓦斯气体会因为煤层的掉落进入到工作台面引起安全事故。
2.2开采过程中产生的粉尘等会损害井下工作人员的身心健康
综采放顶煤开采技术在对厚煤层进行开采的时候会出现大量的粉尘等物质,这些粉尘物质能够损害工作面的工作人员的呼吸防御系统。工作台面在放顶煤操作之后产生大量粉尘,特别是在上方的煤层不断掉落下来的同时,空气中的尘土粒子数目会急剧增长。煤层下方的工作面在长期处在粉尘含量非常高的状态,工作面的粉尘数目甚至远超国家制定的标准范围,工作人员长期置身于非常不健康的工作状态当中。
2.3煤炭资源的开采使用效率
综采放顶煤开采技术在煤矿井下开采环节当中的使用,在顶板和顶煤的活动的规律掌握方面还不够成熟。生产的技术手段、地质条件未来会发生变化和相关的很多因素其实都会对煤层开采效率还有综采放煤的效果造成很大的影响。综采放顶煤技术应用在煤层初期阶段,容易发生放煤口坍塌的问题,会直接影响放煤结果。在后期结尾的时候需要设置铺顶网,就必须停止放煤。开采的机头和机尾的机头都不能够放煤。在开采煤炭技术的实际应用当中,包石和断层等地质的煤层结构出现变化同样影响放煤效果。另外,计算和检测的数据不准确、管理制度不达标等也会妨碍到放煤的效果。
2.4煤炭相关的环境保护问题
现在综采放顶煤技术手段作用下产生的矸石大概的比例是12%,这些矸石侵占了大量地表空间,非常影响煤矿的运输,最主要的问题还是增加了煤矿处理的环节,就会产生很多的环保问题,因为矸石污染是很严重的污染。因此国家通过限制土地占用方式来强制治理有关矸石的污染问题。
3综采放顶煤开采技术需要改进的方面
3.1提高煤矿的回收利用效率
煤矿开发生产的核心工作和重要目标就是提高回收利用效率,要针对煤矿回收率技术改革创新,应该从以下几个方面去着手。第一,对小煤柱沿空掘巷技术进行反复的实验和深入的研究,保证使用效果良好的情况下,再推广出来降低区段里煤柱的数量。第二,在技术研发试验阶段先利用端头放煤支架的方法增加煤矿回收利用效率。第三,使用预采顶分层铺底网技术手段,也可以提高特厚煤层煤矿回收效率,同时还能够显著的降低混矸比例。另外,加大回采工艺的持续研究,通过提高回采工艺使用的水平来提高煤矿回收利用效率。
3.2减少综采放顶煤开采技术中的煤炭开采全程的损失
在煤炭开发生产环节因为煤炭的输送、放顶煤等过程里都不能避免造成煤炭的损耗,要想改善这种损耗得依赖于现有的放顶煤工艺技术的进步,首先对放顶煤全过程的仪器设备要合理改进,减少煤炭损耗。对煤炭输送旅途中的损耗也要积极进行改善,与此同时还要加强对煤炭开采过程中散落掉的煤炭资源的回收筛选,这些都算是减少煤炭损耗的方法。
3.3妥善解决瓦斯气体安全预防问题
对于地下的工作台面的空间要求不定时的进行瓦斯气体的抽放,确保瓦斯气体的浓度不会超越警戒线的范围,对瓦斯气体在上方煤层掉落下来时被侵占空间后的涌出也要做好预防措施,降低瓦斯气体的气压大小。在开采环节当中要对瓦斯气体的含量进行实时监测,而且还要预防瓦斯气体集中涌现在采空区,避免瓦斯气体的大量涌出而造成的对瓦斯气体含量控制不住的情况。在地下开采时必须最大限度保证通风良好,保持通风良好、排查所有可能会产生火花的因素,对这些可能产生火花的区域重点关注,确保开采活动能够顺利进行下去。
3.4要看测开采的环境
在对要开采的煤矿环境深入了解的过程当中,一定要组织煤矿的地质勘测专业人员和经验丰富的工作人员一起进行实地的考察,考察的范围方面,主要是勘测煤矿中的地质环境,然后运用现代化的技术手段对开采区域地质中煤炭的分布情况、煤层的实际状况还有地质结构组成部分等都进行了详细的勘测和研究,还要依据勘测的结果绘制出最为精确还可信度高的环境分布地图,为以后的煤矿开采工作提供经验指导和开采活动所需要的依据等等。
4结语
总而言之,综采放顶煤开采技术在煤矿开采的增产增效方面有着较为显著的优势,然而综采放顶煤开采技术在具体应用过程中仍然存在诸多问题,需要煤矿开采企业进行深入分析,在其他技术方面进行借鉴,取长补短,才能使综采放顶煤开采技术的作用得以充分发挥,提高煤矿开采效益。
作者:韩少林 单位:霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿