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Abstract: Spontaneous combustion of the coal mine is one of the major disasters, to prevent the fire comprehensively when mining the spontaneous combustion coal seam. It is important to ensure the safe production of coal mine. This article focuses on the comprehensive spontaneous combustion prevention of 11171 fully mechanized coal mining face of Hexi mining area.
关键词: 煤矿;火灾;综合防灭火措施;应用
Key words: coal mine;fire;comprehensive fire prevention measures;application
1 盘南响水煤矿11171综采工作面简介
盘南公司响水井田位于贵州省盘县南部的响水镇、大山镇及忠义乡境内,矿井设计能力400万吨/年,其中河西采区100万吨/年,播土采区300万吨/年。井田范围内共有13层可采煤层。河西采区11171综采工作面属17#层首采工作面,煤层具有爆炸性,自燃倾向性为Ⅱ类自煤层;该采面设计可采走向长度为486.2m,倾斜长度为179m,煤层平均倾角17度,煤层厚度为0.8~14m,平均煤层厚度为4.29m,平均采高3m;采面上覆为3#煤层1131、1131-1综采工作面(回采完毕)、5#煤层1151综采工作面(回采完毕)、7#煤层1171综采工作面(回采完毕);下伏19#煤层还未开展采掘工程;17#煤层距上覆3#煤层96.5m、距5#煤层56.5m、距7#煤层44m;距地表垂深170~260m。工作面采用上行通风,采面绝对瓦斯涌出量为14.82m3/min,其中,风排8.1m3/min,抽放6.72m3/min。
2 综采面自燃发火成因分析
2014年2月,11171综采工作面曾两次发现一氧化碳超标现象。贵州盘南煤炭开发有限责任公司决定采取“以防为主、多措并行、综合治理”的工作思路来预防发生自燃着火事故。针对河西采区11171综采工作面煤层变化大、硬度软、氧化速度快等实际情况分析,可能导致采空区着火的原因为:
①煤层较厚不能一次采全高,导致采空区留有大量残煤,且煤层氧化速度较快,散热性差造成。
②上下尾巷支护材料回收不彻底,导致上下尾巷不能及时垮落造成了漏风通道。
③采面推进速度慢,前三个月共计推进不足90m,造成了采空区残煤在散热氧化带停留时间较长。
④采面周边关联巷道太多,且封堵效果不好,造成了漏风通道。
3 综合防灭火技术措施及应用效果
3.1 通风系统方面采取的措施及效果
①合理配置采面风量,降低上、下巷的压力差,减少向采空区的漏风量。经现场论证、分析后,在保证瓦斯治理的前提下,将11171综采工作面的风量由原有的1700m3/min,调整到现有的不到1300m3/min,同时加大了下尾巷的封堵和回收,保证了下尾巷的致密,减少了采空区漏风。
②对有可能与11171采面采空区产生的巷道(1172运煤斜巷上段、1151运输巷外段、1151回风巷外段)进行了封闭。
③由于11171综采工作面上覆有1171综采工作面采空区和1151综采工作面采空区及相关关联巷道,随着采面不断推进、压力不断发生改变,造成原有密闭及周边巷道出现漏气等现象,为了杜绝因密闭漏气造成采空区漏风,引发煤层自燃,故采用在密闭及密闭前后5m范围内喷浆、注浆,注浆孔垂直巷道轮廓线(每道密闭共施工6排,每排13个,间距为1m,排距为2m),浆孔与密闭墙面的夹角为45°,注浆孔孔径不小于42mm。并采用注浆泵带不低于3MPa的压力进行注浆来对原有的与采面产生关系的12道密闭进行了整改、重建减少了采空区漏风。
3.2 阻化剂在11171采面的应用及效果
选用氯化镁作为阻化剂,以0.8m为一个循环,利用自制喷洒装置全采面喷洒氯化镁溶液,通过喷洒阻化剂使煤层表面形成一层吸水性强、隔氧、降温的保护膜,起到阻止煤层氧化,防止煤层自燃的作用。
3.3 高位注水钻孔的技术应用及效果
由于17#煤层平均倾角大于17°,具备施工高位注水钻孔的条件,故采取利用在11171采面回风巷及11171瓦斯抽放巷向采面30#架-122#架采空区方向施工高位钻孔进行预防性注水,钻孔施工要求为:孔底间距不大于10m,终孔位置高度在煤层顶板往上25~32m。通过高位注水钻孔预防性的进行注水,保证了采面推进前方煤壁、支架顶部及采空区均为潮湿状态,杜绝了采空区内出现高温异常点,起到了防止煤层氧化自燃的决定性作用。
3.4 注氮系统与束管监测系统的联合应用及效果
①根据响水矿煤层的自燃倾向性,在河西采区安设了SC-2300型束管监测系统和DT800/8型注氮泵。
②束管监测管路由地面铺设至11171采面上隅角,通过提前留头、定距离剪掐,能通过地面GC-4085型矿用多参数气体分析仪,对采面采空区、上隅角、回风流气体进行抽样分析,实时判断气体内的CO、CO2、O2等气体浓度。
③注氮管路由地面经11171运输顺槽铺设至11171采面下尾巷,管路直径为4迹100mm),每30m留设一带控制阀门的三通甩头,在三通上安设一高度不低于500mm的直立管,并从直立管上连接12m的4脊苈方入采面下尾巷,通过这两趟注氮管路能保证注入的氮气进入采空区0~40m范围,有效的保证了散热带的氧气浓度低于12%。
4 结束语
在开采自燃煤层时,需提前根据煤层的自燃机理,采取早期的预测预报措施和预防性措施,才能够消除和减少发火隐患的产生,才能保证矿井的安全生产。河西采区11171综采工作面,通过采取了一系列合理有效的综合防灭火措施后,再配以均压通风、强化技术管理和现场管理,成功地控制了采空区、工作面等地点自燃现象的产生,有效的控制了采面的自燃发火隐患,确保了采面的回采安全。
参考文献:
[1]矿井防灭火规范[S].煤炭工艺出版社,1988,3.
关键词:煤矿机械;高新技术;研制应用;发展趋势
1.前言
煤炭是一种非常重要的能源,煤炭的开采历史较为悠久,在经济不断发展和科学技术不断提高的现在,煤矿机械也在不断的更新。煤炭开采行业逐渐变成工业操作的发展模式,大部分煤炭企业的生产能力也有很大的提高。与此同时,煤炭企业也更加关注开采工作中的机械化水平,但是在煤炭开采机械化进程中依然会出现一些问题,这需要有针对性的做出处理。
2.我国煤矿机械的发展现状
2.1.我国煤矿机械行业的发展现状
伴随改革开放的不断深入,我国各行各业的发展也开始走向国家化。我国煤炭行业的机械也在不断提升,从最开始的简单模仿到现在的自主研究不断创新,彻底改变了我国煤矿机械在市场上的竞争力,走向了煤矿机械自主研发创新的路。煤矿机械的发展和科学技术有着密切的关系。伴随经济的快速发展,对煤炭的需求也在增加,上世纪末我国主要的煤炭开采在晋陕蒙宁地区,这些地区所开采出来的煤炭量占我国煤炭总量的一半,这些地区的煤炭开采比较适合大规模的煤矿设备,因为对煤炭资源需求量的增加,所以要不段的加大开发规模,因此对煤矿设备的需求也有所提升,这影响和带动了我国煤矿机械的发展。我国目前的煤矿开采设备已经在性能和使用上满足了生产要求,这也代表煤矿机械要不断的发展和更新,争取生产出安全、可靠的智能化一体化的设备,不断的缩短我国煤矿设备和其他国家的差距,以此来满足煤炭资源开发的需求。
2.2.我国煤矿机械行业目前发展面临的问题
2.2.1.煤矿机械的自主研发能力仍然不够强
我国是煤炭生产的大国之一,我国的煤炭使用量也是巨大的。所以煤矿机械要不断的进行创新跟上发展的脚步,给煤炭资源的开发提供一定的保障。我国的煤矿机械虽然有了较大的发展,但是还是缺乏一定的竞争力,还有很多核心技术需要从国外引进。我国自主知识产权和核心技术的产品还不是很多,我国在国外引进的一些核心技术只是停留在模仿的阶段,并没有对引进的技术进行研究和分析,并使用到开发应用上,因此就无法形成好的自主研发不断创新的氛围。我国的制造产业在世界发展水平上来讲相对落后,因此还有很大的提升空间,我国如果可以提高制造工艺就会大大带动煤矿机械的发展。
2.2.2.我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后
通过和发达国家进行煤矿机械制造业的理论研究进行比较,我国煤矿机械业也只能是不断的模仿,对外观进行仿制,对理论基础并不重视,因此导致我国煤矿机械的基础不牢固,所以我国的煤矿机械的使用寿命和安全指数都较低,因此难以满足企业的使用需求。
3.我国煤矿机械的发展趋势
3.1.我国煤矿机械朝着煤矿机电一体化
现在,我国传统的机械设备已经不能满足煤炭的开采工作,机电一体化的煤炭设备在煤炭开采中扮演着越来越重要的角色,煤矿机械一体化的到来可以有效的提高煤炭开采的效率,让煤炭的开采运输逐渐走向一体化,保障煤炭资源开发的一体化可以有效的提高效率,保障生产的安全性。提高煤炭产量是我国经济发展的需求,所以要尽快实现煤矿机械的现代化,因此我们要不断加强煤矿机械的创新,让其不断的走向现代化、智能化是现在市场的需求。所以,煤炭设备的发展问题将会影响到整个煤炭行业的发展。机械设备的灵活性指的是机械设备有较强的适应性,一台设备可以适应不同的地质和工作环境。提高机械设备的灵活性可以开采环境较差的煤炭资源,因此可以提高煤炭行业的生产力。
3.2.我国煤矿机械呈现智能化
煤矿机械的发展正在逐渐的从传统的制造技术向先进技术进行发展,争取不断的走向智能化的操作系统,让它自身具有的优势可以在整个行业中不断的发展。因此使用到更广的领域中,把智能化的生产技术使用在煤矿机械的生产中也会有很好的发展前景,把煤矿机械的操作系统变得更精确更智能,不但可以有效提高煤炭开采的产量,还要保证一定的安全和可靠性。综合化指的是机械设备功能的一体性,也就是让一台设备具有多种功能。让机械设备变得综合化,可以有效的节约人力资源,提高设备的使用率。现在时期,社会的快速发展,每个行业都在逐渐的走向智能和现代化。煤炭机械行业也要紧跟时展。
3.3.我国煤矿机械主动预防性维护技术
煤矿机械的安全运行是保证煤矿产业正常发展的前提,对煤矿机械设备进行维护和检修是一件很重要的工作。我国进行煤炭机械方面的维护工作大多是在出现一定问题之后进行检修工作,也正是这种检修方式的存在出现了很大的弊端。为了克服这种弊端,现在的检修工作已经在超前进行,这种超前预防的检修方法可以有效的避免设备使用过程中出现的一系列问题,同时也可以延长煤矿机械设备的整体使用寿命。
3.4.我国煤矿机械功能综合化及设备现代化发展趋势
机械操作逐渐向着自动智能的趋势转变,煤炭行业如果想在市场和资源竞争中取得良好的发展前景,就要逐渐的适应这种发展趋势,煤炭行业的发展要在现在的基础之上学习和引进先进的生产技术,实现智能化的操作模式,这种生产模式的变更可以有效的提高生产效率,还可以减少企业人员数量,提高劳动生产率。此外,推广使用我国自主研发的设备可以节约成本,同时也可以摆脱国外技术的制约。
4.总结
近年来,由于我国煤炭行业的不断扩大,很多规模较大的煤炭企业的煤矿机械设备都被外国垄断,我国煤炭机械行业的发展相对落后,煤炭机械设备水平比较低,已经不能满足我国煤炭行业的需求,只有尽快改善这种局面,才能提高我国煤矿机械设备在国际领域的竞争力。
参考文献:
[1] 王洪华,王荣国. 浅谈我国煤矿机械设备的发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2011(31)
进入到2010年以后,煤炭价格波动情况开始加剧,单边上涨的趋势已经终止,而煤炭企业长期的经营思路则是以价格上涨为基础,所以对于财务风险的控制存在一定的忽视,一旦煤炭价格下跌,很多煤炭企业就会面临亏损,甚至出现了就算是煤炭价格上涨,也有一些煤炭企业依然会亏损的现象,这足以说明煤矿企业财务安全的缺失。因此研究煤炭价格波动对煤炭企业财务风险的影响,进而提出相应的完善策略对于提升煤矿企业的安全水平是具有一定的促进意义。
二、煤炭价格波动对煤炭企业财务风险的影响
(一)对煤炭企业财务风险影响关系分析
煤炭价格波动对煤炭企业财务风险的影响关系主要体现在下面两个方面。第一是煤炭价格的不断上升会让煤炭企业的财务风险平均值呈现不断上升的趋势,也就是说煤炭企业的财务风险会呈现下降。第二就是煤炭企业财务风险的平均值和煤炭企业的煤炭产品出厂价格的环比指数会呈现反向关系,当煤炭企业产品的出厂价格指数上升是,那么财务风险的平均值就会下降,反之就会越低。
(二)对煤炭企业投融资的影响
第一分析煤炭价格对煤炭企业投资活动的影响,根据煤炭行业在2012年的统计数据显示,将2006到2012年的部分煤炭企业公司的投资活动所产生的现金流量净额进行算术平均,并和当年的煤炭企业产品出厂价格的环比指数进行比较,就能够发现在煤炭企业产品价格行情较好的几年中,煤炭企业就会有更多的资金用于投资,而投资的对象主要包括了固定资产和无形资产等有关长期资产的投资,其投资的金额基本上占据其现金支出比例九成左右,从这点上可以看出煤炭价格的短期波动会对企业长期资产的投资会产生显著的影响。第二分析对融资活动的影响,因为煤炭企业大量的投资活动不可避免需要到持续的现金来支持,根据统计数据显示,部分煤炭企业的筹资活动所产生的现金流入金额平均值的变化可以得出,随着煤炭价格的上涨,煤炭企业的筹资活动所产生的现金流入金额具有不断上涨的趋势。及时部分时间段煤炭企业的筹资相对谨慎,但是基本上不改变这个种趋势。在煤炭企业众多的筹资活动中,主要的融资渠道以银行贷款为主。也就是说当煤炭产品价格较高,行情较好时,煤炭企业的固定资产以及无形资产的投资会增加,而大量的投资又会进一步提升煤炭企业的产能,从而增加了能源市场的供应量,当煤炭企业供大于求时,煤炭的价格就会呈现回路趋势,也就是进入调整阶段。而之前大量的现金流进入到固定资产和长期资产的投资中,再加上煤炭价格的降低煤炭企业的收入就会降低,就可能会出现资金周转困难的问题,于是就会无形中增加了煤炭企业的财务风险。
(三)对煤炭企业相关财务指标的影响分析
根据2012年的煤炭行业的统计报告显示,在对2006年到2012年有关煤炭公司的财务指标的分析来看,煤炭价格的波动对这些财务指标同样会产生影响,而这些财务指标能够反映公司的偿债能力,也就是能够反映公司的财务安全性。这些指标主要包括资产负债率、流动比率以及速动比率和不良资产比率四个方面。第一对资产负债率的影响,根据统计数据,在2006年到2012年的相关煤炭企业的资产负债率平均值和当初的煤炭企业工业品的出厂价格指数进行比较分析,当煤炭价格呈现下降趋势时,资产负债率则会下降,相反当煤炭价格出现上涨,那么资产负债率就会上涨,因为当煤炭价格下降时,对于煤炭企业来说,在运营管理过程中就会采用相对谨慎的财务管理策略,降低企业对外借款规模,降低债务。与此同时也会进一步降低固定资产的投资,及时回收企业的应收账款,优化企业管理结构,降低企业管理费用和相关的成本支出。然而当煤炭价格开始呈现上升趋势时,经过煤炭企业对财务安全管理的努力,企业的现金流将会不断增多,资产负债率也会维持在较低水平,但是随着企业经营的不断向好,现金流不断增多,市场出现供不应求时,煤炭企业就会增加固定资产投资,加大融资力度,资产负债率就会在煤炭价格上涨的后期处于较高水平。第二对流动比率以及速动比率的影响,根据统计数据将2006年到2012年的相关煤炭企业的流动比率和速冻比率进行平均计算,并和当年的煤炭企业的产品出厂价格环比指数进行对比分析,可以得出当煤炭企业的出厂产品的价格环比指数呈现下降的趋势时,流动比率和速动比率就会出现上升的趋势,此时标志着煤炭企业财务风险得到有效控制,处于下降的通道中。然而到煤炭产品的出厂价格环比指数上升时,其流动比率和速动比例就会呈现下降的趋势,这就标志着煤炭财务风险呈现不受控的状态,进而引发严峻的财务风险问题,而产生的原因同样如资产负债率变化一样,和煤炭企业在投资和融资活动的变化有着密切的关系。第三对不良资产比率的影响,所谓的不良资产比率指的是企业中的不良资产所占企业全部资产的比率。而不良资产则指的是企业还没有处理的资产净损失以及潜亏挂账,以及按照财务会计制度规定应提但是未提的资产减值准备的各种有问题的资产预计损失金额。这些资金是不能够参与到企业的正常资金运转,比如长期的欠款,呆滞库存以及不良固定资产投资等。实际上不良资产就是企业的隐性亏损,如果进行清算就可能会出现资不抵债的问题。根据2006年到2012年有关煤炭企业的数据统计分析,当煤炭企业产品的出厂价格环比指数上升时,由于煤炭企业的投资规模不断增大,但是这些投资决策往往呈现失误的窘境,投资所形成的资产质量大打折扣,这就会给企业带来大量的不良资产,因此当煤炭价格上升时,煤炭企业的不良资产比率就会呈现上涨的趋势,与之相对应的煤炭企业的财务风险水平就会上升。相反煤炭企业的财务风险水平就会降低。通过上面三个方面的分析,可以得出煤炭价格的波动,特别是短期之内的震荡走势会对煤炭企业的财务风险产生明显的影响,也就是说煤炭企业的产品出厂价格环比指数和企业的财务安全出现了显著的方向关系,而这个关系和正常的逻辑关系是不一致的,因为对于大部分人来说,煤炭价格越高,企业的财务风险就会越低,然而事实上是煤炭价格越高,煤炭企业的财务风险往往会越高,而关键的原因还是在于投资的失控。
三、完善煤炭企业财务风险控制体系
(一)提升煤炭企业财务风险意识
煤炭产品价格的变动对于煤炭企业的财务风险之所以影响显著,一个很重要的原因就是煤炭企业的领导层包括企业员工对于财务风险的意识不够,当煤炭产品价格上升时,那么增加投资,加大产能,占据更多的市场份额,那么企业的利润就会更高,就能够形成良性循环,可是却忽视了随着产能的增加,供需的平衡关系被打破,取而代之的就是产能过剩,产品价格下降,于是煤炭企业的不良资产比率增加,于是就会出现严重的财务风险。由于这方面的控制意识不够,导致这种循环周而复始。因此煤炭企业要由上至下进行财务风险意识培训,提升煤炭企业的决策水平,进而降低煤炭企业的财务风险。
(二)提升煤炭企业财务管理人员素质
提升煤炭企业管理人员素质的作用是能够有助于提升煤炭企业财务管理水平,引入先进的财务管理手段,比如引入会计信息系统,提升财务信息的准确性。当财务信息准确性提升,就能够有利于煤炭企业决策的准确性,对于降低财务风险具有非常重要的作用。对此煤炭企业可以采用培训和招聘两种形式来提升财务管理部门人员的综合素质,进而从专业的角度上来控制财务风险。
(三)建立完善的投资融资决策体系
当煤炭产品价格变化时,企业的正常投资决策不可避免,因此对于煤炭企业来说,建立完善的投资融资决策,对于降低财务风险是具有非常重要的作用,因此煤炭企业需要建立完善的财务管理制度,对现金流进行有效监督和控制,另外需要引入多种融资渠道降低融资成本,在投资方面要通过详细的计划和评审最后才能够最终进行决策,进而降低决策的失误可能性,从而实现当煤炭价格出现短期变动时,煤炭企业依然能够将财务风险控制在安全的范围之内。
四、总结
【关键词】煤炭开采;薄煤层开采;开采技术发展
在我国的煤炭能源储藏分类中,按照煤层厚度将煤炭资源分为特厚煤层、厚煤层、中厚煤层、薄煤层、极薄煤层等多中类别,其中,煤层厚度在1.3m以下的称为薄煤层或者极薄煤层。我国一些矿区中的薄煤层占据了很大一部分比重,尚未开采的薄煤层更是非常多,并且近几年由于中厚煤层及厚煤层被开采的量逐渐增大,其煤炭储量已经所剩无几,煤炭开采的重心正在向薄煤层转移,因此,薄煤层开采技术在新时期的煤炭开采工作中有着非常重要的作用。
1.薄煤层的储量现状与开采技术难点
薄煤层在许多大型的矿区当中,所占的储藏比值并不如中厚煤层所占的比值多,但近些年由于其他厚度的煤层逐渐被开采完全,因此薄煤层所占的比值也越来越多。薄煤层所占比值最为突出的安徽地区甚至薄煤层储量占据了煤炭总储量的70%以上,值得引起相关煤炭企业的着重注意。
而薄煤层一直以来并没有被广泛地开采,一方面是因为薄煤层在以往所占的比值并没有如今这么重要,另一方面也是因为薄煤层的生成环境通常并不是很好,其周围的地质条件较差,如果没有非常先进的开采技术,就十分难以全面开展采煤工作。特别是一些薄煤层的储藏位置非常深,如果要强行开采的话,往往会增加开采的成本,达不到很好的经济效益。因此,在很多时候,薄煤层并不被煤炭企业所关注,只有当中厚煤层的储量较少的时候,薄煤层才具有了一定的开采价值。
2.薄煤层开采的主要技术手段
目前薄煤层开采中常用的技术手段比较多样,但各自都具有相应的优缺点,不同的煤炭企业通常也是采用不同的开采技术。目前比较常见的煤炭开采技术分为炮采、普采以及综合机械化开采三种方式。
2.1炮采技术
炮采技术也是相对原始的一种薄煤层开采技术,已经有比较久远的应用历史,至今仍在一些矿区中得以使用。炮采技术的操作简单,并且采煤工作面的成本投入比较低,还能够适用于多种地形环境。但与此同时,炮采的人工劳动强度相对较大,开采工作的环境也并不是很安全,并且开采效率还比较低下,属于一种粗放式的开采技术,在现代薄煤层的开采中优势已经越来越小。
2.2普采技术
普采技术是现今诸多煤炭企业使用得最多的一种采煤方式,能够实现薄煤层开采的高效率。同时,普采技术的初期成本投入也比较低,具有很强的地形适应能力,能够在大多数环境下操作,技术难度也不高,非常便于掌握。但普采技术较为致命的缺点就是开采过程中支架的架设及移动工作十分麻烦,增加了开采中的劳动强度
2.3综合机械化开采技术
综合机械化开采技术相对来说具有较为明显的优势,能够使煤炭开采的效率提高,并且安全性能得到保证,是一种非常先进的开采技术,也是如今许多煤炭企业在薄煤层开采过程中重点研究的技术。目前综合机械化开采技术主要包括了三种机械设备的应用,分别是滚筒采煤机、刨煤机以及螺旋钻机,每一类机械适用于不同的地形条件以及采煤需求,是如今薄煤层的开采工作中主要使用的设备。比如说在具有高危险性的煤层当中,就可以所使用螺旋钻机进行开采,减少矿下工作人员,降低发生危险事故的几率,本文所重点讨论的也是综合机械化开采技术在薄煤层开采工作中的应用与发展。
3.实例分析薄煤层开采技术的发展趋势
如今随着人们对薄煤层开采的逐渐重视,薄煤层开采技术也取得了较大的发展。而为了避免以往的一些矿下危险事故的发生以及提高薄煤层的煤炭产量,就需要把握住薄煤层开采技术的发展脉搏,使煤炭企业在技术上处于领先地位。本文以我国新疆某矿区的薄煤层开采为例,分析我国薄煤层开采技术的发展趋势。
该矿区是我国新疆境内的一个主要矿区,最大开采深度已经达到了1000m以上,主要的煤层包括了薄煤层、中厚煤层、厚煤层等几类,随着企业的发展,如今逐渐加大了对薄煤层的开采力度。近些年来,该矿区的薄煤层开采技术取得了较大的进步,至今技术水平已经发展到了较高的一个阶段,而在未来的薄煤层开采技术的发展中,处于一定的领先地位。自1980年左右,该矿区的薄煤层开采就开始从传统开采技术向现代机械化开采技术过渡,多年以来,该矿区先后引进过德国的G320-95/28液压支架和EDW-170L型采煤机以及俄罗斯的刨煤机配套设施,薄煤层开采的机械化从无到有,从落后到先进,到如今已经有了一套比较先进的综合机械化采煤设施以及完善的机械化开采技术。在现代综合机械化开采技术的影响之下,该矿区的薄煤层开采量达到了平均每个月36千吨的水平,实现了薄煤层开采工作质量上的飞跃。
而从该矿区的薄煤层开采技术的机械化发展过程中也可以看出,在未来的薄煤层开采技术发展中,必将以机械化程度的提高为基础,对开采效率以及开采安全性等方面带来全面的提升。通过对该矿区的开采技术发展进行分析,可以得出薄煤层开采技术的发展趋势主要包括以下几方面:
3.1采煤机装机效率的提升
由于薄煤层具有比较恶劣的开采条件,因此在对薄煤层进行开采的时候会尽量提高采煤机的工作效率,使其能够通过地质环境多变的局部薄煤层,增加薄煤层开采的安全性能。与此同时,采煤机装机效率的提升对于煤炭的开采量也是一种保证,能够使单位时间内的煤炭开采量得到一定程度上的提升。
3.2采煤机使用范围的扩大
未来的煤炭储量必将会随着开采工作的深入而逐渐减少,一些复杂地形下的煤炭也就会被相继开发出来。增加采煤机的使用范围,使其能够在如大倾角煤层这种恶劣煤层条件下工作,是当今乃至未来薄煤层开采工作中的主要研究目标。目前主要采用无链交流电牵引滚筒采煤机来实现采煤机的使用范围扩大目标。
3.3采煤机对煤层起伏的适应性增强
采煤机的工作功率增加了之后,会不可避免地使其外形尺寸也有所增加,为了使采煤机能够减小外形尺寸,增加煤层起伏的适应性,可以通过电机横向布置技术或者多电机驱动技术来解决这类问题。
3.4开采工作的自动化发展趋势
如今许多工程都在朝着自动化的方向发展,薄煤层的开采技术同样也不例外。通过液压支架的电液控制系统,可以实现开采工作中主要流程的自动化监测控制,使得煤炭开采的工作更加安全,减少诸多矿下安全事故的发生。同时,开采工作的自动化发展也是对开采工作压力的解放,使工作人员的开采任务不再繁重。
4.结束语
随着我国许多新能源的开发使用,我国对煤炭的需求壁纸必将逐渐减少。但在未来的一段时间内,煤炭依然是我国的主要生产能源之一,提升薄煤层的开采技术,能够有效增加煤炭企业的生产效率,并在很大程度上满足我国诸多产业发展的能源需求。对于能源产业来说,技术的革新与发展永远走在最前列,是能源产业水平高低的重要参考依据。
【参考文献】
[1]王燕伟.薄煤层开采技术分析[J].中国高新技术企业,2012.21:144-146.
[2]曹龙港.浅析新时期薄煤层开采技术的发展趋势[J].科技创新导报,2013.15:94.
关键词:煤矿;高效采掘技术;发展现状;煤矿开采业;采掘效率
中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)33-0141-02
2008年国际金融危机后,各国分别提出了新能源计划,美国更是提出了碳关税的政策,以此来促进新能源产业的发展,似乎传统能源受到了很大的冲击。但由于我国的能源结构以煤为主,煤炭是电力行业的主要燃料,因此在未来很长的一段时间内煤炭仍会在我国的经济发展中占据重要的地位。此外,随着煤化工技术的不断发展,煤炭已经不仅仅作为燃料来使用,而是成为很多工业产品的重要原料。但我国煤炭开采效率一直很低,大大增加了掘进成本。在这种背景下,煤炭采掘业需要不断改进掘进技术,积极发展高效掘进技术,提高采掘效率,最终促进煤炭产量的提高。
1 煤矿高效掘进技术概述
1.1 煤矿高效掘进技术简介
煤矿高效掘进技术主要是指在地下煤矿采掘过程中,为了方便煤炭回采,从多个面进行掘进所运用的技术。通常煤矿掘进相当于是打通煤炭回采通道,这个过程中需要考虑的因素非常多,最为重要的因素是安全因素,掘进之后形成的巷道需要在回采过程中反复使用。掘进技术是煤矿生产安全的首要保障,只有综合考虑地质和开采需要,才能有效形成安全的掘进技术
体系。
1.2 煤矿高效掘进技术的分类
随着科学技术的发展,煤矿高效掘进技术越来越先进,煤矿高效掘进技术的种类也越来越丰富。从总体上来划分,煤矿掘进技术可以分为三大类:煤巷掘进技术、岩巷掘进技术和煤岩混合巷掘进技术。具体而言,针对不同地质情况的煤矿高效掘进技术又可分为五大类:煤巷综合机械化掘进技术、大断面煤巷连续采煤机掘进技术、掘锚一体化技术、全液压钻车岩巷掘进技术、重型悬臂式掘进机掘进技术。
2 煤矿高效掘进技术的发展现状
2.1 煤巷高效掘进技术的发展现状
煤巷高效掘进技术主要涉及三个方面:煤巷综合机械化掘进技术、连续采煤机掘进技术、掘锚一体化掘进技术。目前我国煤巷综合机械化掘进技术一般是依靠悬臂式掘进机来搭建矿区掘进作业平台。我国自改革开放之初就开始引进国外悬臂式掘进机,同时也进行自主研发,经过长达几十年的开发,我国形成了每年近千台悬臂式掘进机的生产能力,而悬臂式掘进机的型号也越来越多。连续采煤机高效掘进技术是一个比综合机械化掘进技术成本更低的掘进技术。大断面煤巷连续采煤机高效掘进技术是以连续采煤机为核心机器的技术,但这类技术不能用于单巷采掘。此外,掘锚一体化掘进技术将支护和掘进有力结合在一起,大大提高了煤矿的掘进效率,在应用范围上也没有太大的限制。
2.2 岩巷高效掘进技术的发展现状
岩巷高效掘进技术主要涉及全液压钻车岩巷高效掘进技术和全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术。全液压钻车岩巷高效掘进技术主要是以全液压钻车为核心机器,目前比较常用的是履带式液压钻车。这类技术处理岩石掘进的效率非常高,能够将钻眼、爆破、支护等作业一次性完成,提高了掘进的安全性。而我国全岩巷重型悬臂式掘进机掘进技术目前还处于试验阶段,在我国有小范围的应用。德国、奥地利、英国在这方面的技术比较成熟。
2.3 煤岩混合巷高效掘进技术的发展现状
在煤岩混合巷掘进中,掘进断面中岩层占到整个断面的20%~80%,这类巷道的掘进主要是采用悬臂式掘进机。在我国,煤岩混合是煤矿区较常见的地质特点。我国的平煤集团长期致力于煤岩混合巷高效掘进技术的开发,目前该集团的煤岩混合巷高效掘进技术已达到世界先进水平。
3 煤矿高效掘进技术的发展趋势
3.1 煤巷高效掘进技术的发展趋势
煤巷高效掘进技术主要的发展方向是开发掘锚一体化高效掘进技术和连续开采高效掘进技术,在这方面美国和澳大利亚一直处于领头羊的地位。掘锚一体化高效掘进技术应用范围广、安全性高,是未来我国煤矿掘进技术的主流方向。对于连续开采高效掘进技术而言其主要发展方向是不断提高连续采煤机的自动化程度,拓宽连续采煤机的应用范围,目前工程师们正着力于将连续开采高效掘进技术运用到单巷掘进中去。
3.2 岩巷高效掘进技术的发展趋势
岩巷高效掘进技术经过了几十年的自主研发,已经有了长足进步,但我国悬臂掘进机的研发与世界先进国家还有一定差距,具体而言就是我国所开发的悬臂掘进机功率尚不能满足日常煤炭开采作业需求,因而不断提高悬臂掘进机功率是我国岩巷高效掘进技术的主要发展方向。而全断面掘进技术也是我国需要大力发展的方向。此外,就全液压钻车加侧卸装岩机岩巷高效掘进技术而言,其主要研究方向是不断提高机器本身的自动化水平。
3.3 煤岩混合巷高效掘进技术的发展趋势
煤岩混合巷高效掘进技术的发展方向主要是提高悬臂式掘进机工作的安全性,逐渐向智能化、自动化发展,以减少煤岩混合地貌给煤矿掘进带来的不确定性。同时,不断提高连续采煤机的整体性能,使得连续采煤机能够高效持续使用,也将为煤岩混合巷高效掘进技术带来新的突破。此外,细化连续采煤机的功能,使之能在不同煤岩混合地况下使用,也将是煤岩混合巷高效掘进技术的重要发展方向。
3.4 高效掘进的配套技术
不断完善煤矿高效掘进的配套技术也是提高煤矿掘进效率的重要手段,例如不断开发新的除尘设备,以保证采掘人员的呼吸健康;不断提高支护技术的安全性和可靠性,减少巷道坍塌对煤炭开采造成的不良影响。不断优化矿区地质评估和探测技术,使得煤矿掘进技术的选择有据可依,尽量做到因地制宜,实时掌控煤矿区地质的变化情况等。
4 结语
由于我国的能源结构以煤为主,对我国来说21世纪仍然是碳的世纪,随着煤化工技术的不断发展,煤炭的应用范围也越来越广。基于此,即使在新能源技术不断发展的背景下,煤炭开采依然十分重要。目前我国煤炭开采的机械化程度比较低,使得煤炭产率大打折扣。在未来如何因地制宜地提高我国煤炭开采效率将成为我国煤炭行业生存发展的关键问题。煤炭开采的机械化和无人化也将是21世纪煤炭行业发展的重要方向,这一切都依赖于高效掘进技术的进步。本文对煤炭高效掘进技术的发展现状进行了分析,并探讨了其在未来的发展趋势,希望能为从事相关工作的人员提供一些有益的
参考。
参考文献
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