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提高煤矿综采工作面回采效率的技术研究
工作面回采过程中经常遇到断层等地质构造,特别是中小型断层对工作面掘进和回采造成不利影响,通常会导致设备损耗增大,煤炭资源回收率降低。大部分工作面遇到断层时,通常会采用放炮措施强行通过,不利于设备管理和提高回采率,甚至容易发生片帮冒顶事故,影响工作面回采进度。针对近正交断层,采用旋转调斜回采工艺,通过调整回采位置,使工作面与断层平行,并调整综采设备角度集中通过断层,具有较好的应用效果。
1 矿井工作面简介
本文旨在通过类似矿井工作情况研究来分析低位放顶煤工艺应用的优点。选择的矿井工作面主要是通过开采下部煤层来获得煤炭,与石灰岩的平均距离保持在20m,其上部距离地表砂岩约60m。开采过程中主要存在的问题是煤层中存在约1.1m 的夹矸,每层顶部的岩石以砂岩为主,厚度不足0.5m,直接接触的底部岩石也多为砂岩和碳质泥岩,厚度约1m。但是受到岩石强度和矿压等方面的影响,煤炭开采过程中需要面对顶板稳定性问题,因受到支架额定工作阻力等方面的影响,顶板控制难度相对较难,工作人员工作难度相对较大,需要相关人员在开采过程中加强重视,保证开采质量。
2 提高煤矿综采工作面回采效率的措施
2.1 多途径更新生产设备
上述主要提到在开采的过程中存在技术和具体设备不配套的问题,因此要提高综放综采混合开采技术运用的有效性就需要在开采的过程中积极更新生产设备,以此来提高开采的效率和质量。这要求煤矿企业在进行煤炭生产的过程中要加大对于设备的投入,积极进行设备的更新和升级,如果部分小型企业在更新设备方面存在一定的经济压力,也可以选择和大企业进行合作,在借鉴生产经验的过程中取长补短实现合作发展。
2.2 低位放顶煤回采工艺应用
通过对案例煤矿的水文地理条件和岩石条件等进行分析可以发现,使用低位放顶煤回采工艺可有效规避当前生产过程中出现的问题。工作人员通过调整窗口的高度和相关机电设备,可以使用低位放顶煤回采方式采煤,液压支架的阻力和前部输送机功率等都随之做出调整,设备工作效率明显提高。工作人员要及时对生产过程中使用的供电电压和机电设备参数等进行调整,保证其彼此正常配合,在此基础上开展后续工作,其工作面生产安全性和生产效率都得到保证,对提高煤炭企业的生产效益具有重要意义。同时在应用过程中还可以发现,工作人员和研究人员等还根据不同区域的回采情况做了一定的技术调整,推动了低位放顶煤回采工艺创新。低位放顶煤回采工艺在保障煤炭回采工作安全进行的同时,还可以减少企业在设备维修和安全事故等方面的成本支出,提高煤炭回采效率,可以作为案例煤矿进行煤炭回采的首选煤炭回采类型[1]。
2.3 工作面调高控制
(1)煤机数据读取、记录方式完善优化。完善采煤机状态数据中煤机里程位置数据的读取功能,并以此为数据记录基准轴,开展煤机工况数据记录完善工作,当读取到煤机调高控制操作时,每隔一定时间记录当前煤机工况状态,间隔时间可以根据实际情况进行调整,范围是0.5-5s。当煤机在运行过程中出现折返情况时,若滚筒高度数据发生变化,需要记录下各里程记录点的最高采高、最低卧底量。
(2)煤机数据存储方式完善优化。将主控计算机读取的数据进行存储,同样以煤机里程位置作为基础数据轴,辅以数据读取时间点进行数据存储,煤机各数据可单独存储,也可整体储存。
(3)煤机数据分析功能完善优化。针对采煤机存储的数据,软件中可实现运行工况数据导出,导出的煤机工况数据以煤机里程位置作为坐标轴。依据读取\ 存储的煤机里程位置及滚筒采高、卧底高度数据,建立单次循环过程二维的煤层赋存状态描绘曲线,以及多次循环推进过程的煤机赋存状态三维图形。
2.4 加大经济投入,引进先进制度
此外,煤炭企业要注重加大资金投入,引进先进的制度和生产经验。在这个过程中要加大对技术研发等的支持力度,激励企业内技术人员实现自主创新来实现技术的突破性创新。同时也要注重引进先进的管理制度,积极借鉴其他国家先进的生产经验,同时根据自身的发展需求等进行积极改进,以此来提高综放综采混合开采技术的可行性[2]。
2.5 改善工作环境
中位放顶煤生产过程中的煤尘清洗问题给矿区煤炭开采人员带来了极大的负担,工作人员的工作安全也不能保证。在应用低位放顶煤工艺开展煤炭回采工作后,放煤高度下降可以帮助改善放煤产生的煤尘问题,对应地工作人员的煤尘清洗量也会随之下降。经过研究可以发现,使用低位放顶煤回采工艺产生的煤尘量与中位放顶煤回采工艺比下降约35%,工作人员的工作强度和工作环境等都得到明显改善。同时,中位放顶煤回采过程中出现的支架钻底问题在低位放顶煤回采过程中也得以有效规避,煤尘累积量随之下降,工作人员的工作内容也得以减少,一定程度上减轻了工作人员的工作负担。此外,低位放顶煤回采为后部工作人员提供了相对宽敞的工作环境,工作人员因环境产生的压抑感明显减轻,可以以更积极的心态投入工作,一定程度上提高了煤炭回采效率[3]。
文章来源:《煤矿现代化》 网址: http://www.mkxdh.cn/qikandaodu/2021/0118/684.html
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