综合机械化固体充填采煤技术在煤矿生产中的应用

来源 :中国科技博览 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tongjingjj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:我国作为世界最大的煤炭生产大国,在煤矿开采为国家工业发展做出贡献的同时也存在很多问题。为了解决煤炭资源量的下降、煤矿开采对环境的污染、开采技术的安全性和高效性等方面的问题,对综合机械化固体充填采煤技术展开应用研究,系统阐述该技术在系统布置、技术装备等关键应用,对于进一步优化开采技术,实现采矿高效工作目标有着重要的现实意义。
  关键字:综合机械化;固体填充;采煤技术;煤矿;应用;研究方向
  中图分类号:C39
  0引言
  近年来,我国在大规模煤炭开采矿业中资源和环境问题日益突出,这违背了我国倡导绿色、安全、高效的科学采矿理念。为了解决这些问题,走科学采矿之路,我国在综合机械化固体充填采煤技术方面加大研究并在长期工程实践中取得突破进展,现就这项技术的发展状况进行分析和探讨。综合机械化固体充填采煤技术的研究和实践,不仅能提高了煤炭资源回收率及煤矿安全保障程度,而且也能为煤炭生态矿山建设提供了有效技术途径。
  1综合机械化固体充填技术原理
  综合机械化固体充填开采技术发展于传统采煤技术的基础上,在综合机械化采煤工作中,通过充填支架掩护同时进行采煤和充填作业。该项技术的核心设备是六柱式的固体充填液压支架,它将传统的支架掩护梁拆除,使用后顶梁,并在其下方悬挂一个刮板输送机,形成连续性的输送固体充填材料的通道,然后在支架后方安装夯实机构,形成一个完整的夯实动力,利用该装置将固体充填推入采空区达到密实充填。在工程实践应用证明,综合机械化的固体充填开采技术对岩层的移动变形具有非常好的控制效用,
  2充填采煤技术难点
  煤层是一种沉积矿体,利用综合机械化开采方式,在采空区的覆岩层会导致随采随垮的现象。在被破碎岩体塞满的采空区,既没有如矿脉开采中的固定充填空间,又没有进入通道,很难实现综合机械固体充填采煤,主要存在三个技术难点:首先是固体充填的空间,其次是缺少固体充填物的输送通道,最后是对充填体密实度的检测。
  3综合机械化固体充填工艺
  在综合机械化固体充填采煤工艺中,充填工艺与机械化采煤是同时进行的,主要是通过使用充填液压支架和投料输送机,在满足充填料合适的运输量要求下,利用大埋深、大孔径的钻孔固体充填投料系统,将放在采空区的矸石用支架推压装置推向后方,注意一定要推压密实。
  为了达到充填效果,在地面建立一个监测站,通过窥镜时刻观察岩层的移动情况,同时安装压力表观察支架的压力变化。其中充填体承担了大部分的工作面顶板压力,有效的控制了顶板的运动频率,并减小了支架的承载压力。由于工作面两端的充填密实度相比中间的充填密实度要薄弱,因此在工作面的推进过程中,工作面的倾斜压力均值及峰值就表现出两端高、中间低的现象,这也减弱了充填采煤对工作面的压力程度。
  工艺流程:将充填开采输送机移植到充填液压支架后方,从输送机的机尾部分向机头部分进行充填,在前一个卸料孔卸料进行到一定高度时,就打开下一个充填卸料孔,并同时开启支架后部的夯实机,对已经卸下的充填材料夯实,反复循环2-3次。充满整个工作面后,这时可以将充填输送机移到支架的尾梁前部,通过夯实机将充填物压实,最后关闭所有的卸料孔,第一轮充填也就结束。然后将充填输送机推移到支架尾梁后部,进行第二轮的充填工作。
  4综合机械化固体充填采煤技术在工程中的应用
  综合机械化固体充填采煤技术在我国多个省份的煤矿采矿中被广泛使用,实践证明效果非常好。
  4.1固体充填质量控制体系应用
  在平顶山十二煤矿中因存在严重的建筑物压煤现象,企业研究决定采用固体密实充填开采技术。根据矿井的实际情况,对固体充填体的压缩特性和等价采高设计,并进行对实际出煤量和充入采空区的固体矸石量检测,实测最大日产煤量为2150t,最大日充固体矸石量为2400t,超出了设计的充采比;并通过对固体充填区的顶板位移及应力测试,充填体的实际压力达到92%,也超过设计要求。可以看出综合机械化固体充填采煤技术在此工程中的成功应用。
  4.2充填采煤在煤矿密集区的技术应用
  翟镇煤矿所在采煤区域分布在密集的村庄及镇中心周围,建筑物下具有很大压煤现象。该矿也是最早使用综合机械化固体充填采煤技术的,其充填物主要来自井下的掘进矸石。全矿目前已开采处11个充填采煤的工作面,充填面积为70万m2,所采煤炭量达到241万t。该矿在2010年之后对工作面进行夯实,对充填后的地面沉降的控制效果也达到了地面建筑物的设限要求。而且,翟镇煤矿实现了井下井下煤矸分离,实现了煤流矸石不出井的技术使用。
  4.3对近松散含水层的充填采煤技术应用
  在皖北的五沟煤矿中,主采煤层上方的松散含水层覆盖厚度达到272m,在设计过程中留设大量防水煤柱,以致发生大量压煤,压煤量达到3664万t,因此使用综合机械化固体充填采煤技术对防水煤柱进行回收,这样可延长矿井服务年限20年。在实施充填开采技术时,对煤层离最近区为15m的第四纪松散含水层作为隔水关键层。并对岩层移动的等价采高进行预测,制定出合适的充填密实度和等价采高值。
  5未来研究方向
  充填采煤在近几年的工程实践和研究中,取得了非常大的创新性成果,在未来的发展研究中,主要从以下几方面考虑并加强:一是对充填和夯实的自动化控制技术的研究;二是针对新型的充填材料,要充分考虑到充填材料的来源、成本及物理力学研究,加大对粉煤灰、风积砂、生活垃圾及废石等充填材料的研究,尽可能降低成本,实现综合机械化的固体充填采煤技术推广使用;三是要向深井充填方向发展;四是对薄煤层的充填采煤技术加强研究。
  6结论
  总之,对于综合机械化采煤来说,要实现绿色开采,就必须结合我国煤炭资源实际及煤矿开采条件要求,运用采矿新理论,研究综合机械化固体充填采煤新方法,进一步优化综采技术,全面实现采矿高产高效工作目标。综合机械化固体充填采煤技术是一种在传统方法上改进和创新的技术新成果,对研究岩层控制理论方面具有重大意义,这项技术在我国煤矿采煤技术中快速发展并得到广泛应用,取得了明显的经济效益和环境效益。
  参考文献
  [1]黄艳利,张吉雄,张强等.充填体压实率对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制作用分析[J].采矿与安全工程学报,2012 (2).
  [2]缪协兴.综合机械化固体充填采煤技术研究进展[J].煤炭学报,2012,37(8).
  [3]徐俊明,张吉雄,周楠等.综合机械化固体充填采煤等价采高影响因素研究[J].中国煤炭,2011 (3).
  [4]过秉坤.综合机械化固体充填采煤技术在平煤十二矿的应用[J].中州煤炭,2012(1).
  [5]钱鸣高,缪协兴,许家林.资源与环境协调(绿色)开采[J].煤炭科技,2006(1)..
  [6]缪协兴,张吉雄,郭广礼.综合机械化固体充填采煤方法与技术研究[J]. 煤炭学报,2010(1).
其他文献
摘要:医院基建档案资料是医院发展管理不可或缺的一个重要部分,充分重视医院档案资料管理,按照国家法律法规要求收集、整理、管理、使用医院档案资料将为医院在建设、维护、改扩建方面提供十分重要的信息保障。  关键字: 医院 基建 档案资料  【分类号】:R197.322  随着近年来医院基础建设项目增加、规模扩大,并且因为其还具有建设周期长、资金投入大、协调环节多的特点,所以医院基建档案资料的整理归档就显
期刊
摘要:世界经济的飞跃发展,推动了建筑设计水平的大幅度提高,促进了建筑设计理念的转变。建筑节能设计是一项非常复杂的系统工作,涉及建筑的本体结构、建筑材料、建筑热环境和设备设施等各个方面的节能问题。笔者从建筑整体规划、建筑围护结构、建筑材料以及新能源利用等四个方面,对推进节能建筑的具体措施进行探讨和分析。实施建筑节能设计对于促进我国建筑节能发展水平、促进国家可持续发展战略目标的实施、解决建筑能耗大等问
期刊
摘要:建筑外墙保温技术可以有效降低建筑在使用过程中的采暖和降温能耗,实现节能降耗的目的,是建设能源节约型社会的有效措施。本文结合建筑外墙保温施工中的火灾隐患,对相应的防火管理措施进行了分析和探讨。  关键词:防火管理 外墙保温施工 应用  中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)09-01-01  前言:随着科学技术的发展和进步,人类社会活动中对于能源的需求不断
期刊
摘 要:变电运行的主要任务是电力设备的运行操作和维护管理工作。一旦发生变电事故,轻则造成经济上的损失,重则危及电网安全。为此,针对变电运行技术进行研究和探讨,具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值。  关键词:变电运行;设备检修;技术  中图分类号:C39  前 言  目前,油田对电网的主设备提出了更高的要求,不仅电网主设备要实现安全可靠运行,而且要保持良好的健康状态和设备完好率,才能达到电网坚强
期刊
摘要:电法勘探是以岩石或矿石与围岩之间的电性差异为基础,对天然产生的或人工建立起来的电场或电磁场的空间的或时间的分布特征进行观测,以查明地质构造和有用矿产的一种物探方法。文中简要介绍了三种电法勘探方法的实施方法及原理、数据处理及其优点概况,其中包括电阻率法、三维直流电法、瞬变电磁法和高密度电阻率法。  关键词:电法勘探;土体电阻率;三维直流电法;高密度电法  【分类号】:P631.3  “电法”是
期刊
摘要:图书馆的基本职能之一便是服务。在图书馆发展的过程中,促进图书馆的职业声望得以改善、社会地位以及公众形象得以提高是其重要目标。随着现代化社会的逐渐发展,人民群众的精神要求也随之提高。为了在适应社会发展趋势的基础上,满足群众的需求,就应该适时改变图书馆的基本职能。本文从打造服务型图书馆这一角度出发,针对性地提出了笔者的几点看法和意见,旨在凸显图书馆的惠民活动价值。  关键词:服务型图书馆;惠民活
期刊
摘要:工程档案不是工程施工后才开始的,而是在工程开始立项审批时就已开始进行档案记录。所以在一项工程开工前就已有大量的资料形成,这部分与工程建设是不可分的,所以这部分文件材料作为工程档案的一部分而进行归档管理。目前我国房屋建设进入快速发展时期各地房地产开发企业在加快房地产工程建设的同时,常常出现工程建设档案管理脱节现象,本文针对这一现象提出了改进和提高的办法和措施。本文针对房建工程项目工程建设档案管
期刊
摘 要:游梁式抽油机的平衡方式是通过调整平衡块来消减抽油机上下冲程的负载差异,抽油机平衡状况直接影响抽油机四连杆机构、减速箱和电机的效率与寿命,对抽油机的工作状况亦影响很大。目前油田广泛应用电流法调整平衡,当电流平衡比在85 %-100%之间为平衡,但通过现场测试,电流平衡井耗电并非最低,而且现场平衡调整只能定性调整操作。为此开展抽油机平衡调整技术研究,通过理论研究和现场试验,确定抽油机最佳节能范
期刊
关键词:电子文件;档案管理;  中图分类号:G271  近年来随着计算机技术的发展和进步,计算机被应用于档案管理工作中,即形成电子档案管理系统。档案工作的效率较为原有的传统人工管理转化成计算机信息化管理,并有效提高了档案工作的效率与质量,促进档案信息资源更好的开发与利用。  1、电子档案的内容含义  1.1电子文件及其特点  电子档案存在着多种定义:美国联邦管理法规将其定义为“电子档案包括数字的、
期刊
摘要:大型机械设备与高科技电子技术的结合,逐步成为现今社会的一种主流生产技术,这 种生产技术覆盖面非常广,在煤矿产业的应用更是不容忽视,从而形成了煤矿机电技术。接下来我们就来探讨一下,机电一体化技术在煤矿产生中的实际应用。  关键词:煤矿机械;机电一体化;矿井  【分类号】:TD67  一、电牵引采煤机  电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用。和液压牵引对比,它具有以下特性:  
期刊