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期刊论文
综合机械化采煤的影响因素探究
2023-10-17

  综合机械化采煤设备的使用效率的好坏,除了综合采煤设备的适应能力以及煤矿企业的管理水平对其有很大的影响之外,一些其他的相关生产条件和因素对其的影响也是很大的。在长期的采煤实践中,可以发现影响综合机械化采煤的因素是多种多样的,而且各种因素之间存在着互相独立又互相影响的关系。根据现在的科技水平,影响机械化采煤技术的因素可以分为以下几个方面。

  一、煤层因素

  煤层的厚度对机械化采煤工作的调整范围以及最小结构和机身的高度有很大的影响,还对支架的伸缩量以及最小高度造成一定的影响。对于那些厚度较薄的煤层,由于人员可活动的空间比较狭窄,所以使用机械化进行采煤变得十分困难,通常来说,煤层的厚度在1.25米到3.5米之间是机械化采煤最有利的条件,可以得到比较好的经济效益。按照我国现在的采煤机械的使用情况,可以根据采煤的高度把煤层分成几个区间,在选择具体的综合采煤架型的时候,首先要对矿井的煤层划分出一些块段,之后再对块段煤层的厚度进行计算,把计算后的煤层厚度区间和综合机械采煤架型的高度区间进行对比,以此来选取合适的架型。相对于一个矿井只能选用两到三种架型,所以架型的选择还要考虑到块段的煤储量要大于综合机械采煤设备在索回原值以及生产费用期间的储量。

  二、煤层中的夹石因素

  如果煤层中的夹石是泥岩或者炭质泥岩构成的,而且其厚度不是很大,通常情况下不会对综合机械化采煤造成很大的影响。但是如果煤层中的夹石是砂岩而且其厚度有相对比较大的时候,就会对综合机械化采煤的正常生产造成一定的影响。在综合机械采煤机器进入到透镜体的时候,割截砂岩会变得十分困难,对于那些较大的透镜体需要经过反震动炮之后才可以通过。

  三、煤层的顶板和底板因素

  岩石的强度是煤层的顶板和底板的性质的主要表现。对于综合机械化采煤的影响来说,有可以分为稳定性和冒落性两个方面。在老顶和直接顶的厚层是坚硬的砾岩和砂岩的条件下,其抗压的强度大约在八十到一百二十MPa,岩石十分坚硬且整体性很强,不易冒落,在进行综合机械化采煤之前必须对煤层顶板采取相应的措施,比如放炮或者打孔注水等,进行强制性的放顶,所以难以冒落的顶板对综合机械化采煤的影响也是比较大的。刨煤机的使用的适宜时间是在两小时到三小时之间,其允许暴露的宽度为零点六米以上的中等稳定顶板。而且在没不粘顶的条件下,否则需要采取缩小移架步距或者进行分段刨煤。在选取采煤机的时候,如果煤层顶板不稳定,则适合使用机身长度比较小且输送机宽度比较窄的型号,这样可以较少无立柱空间的宽度和采煤机顶部的悬顶面积。稳定和比较稳定的煤层顶底板岩石对综合机械化采煤十分有利。

  四、煤层倾角因素

  在比较干燥的条件下,金属之间的摩擦系数范围在0.23到0.3之间,与相对应的摩擦角为13度到17度;金属与底板岩石的摩擦系数在0.35到0.4之间,对应的摩擦角为18度到20度。在比较潮湿的条件下,摩擦系数将会降低,所以在倾角大于8度的时候,通常采煤设备都要设置防滑装置,在倾角大于12度的时候,输送机和支架也要设置防滑装置,在倾角大于18度的时候,支架应该同时设置防滑防倒装置。

  五、煤岩层含水性因素

  每个含水层的地下水受到采煤工作的影响,和工作面或者巷道沟通后就会造成采煤工作面以及巷道内出现煤泥积聚的现象,导致运输系统故障不断增加、难以进行正常生产。在采煤工作出现大量的淋水的时候,还会造成底板变软,特别在底板是粘上质岩石的时候,岩层在经过淋水浸泡之后通常会变成泥状,导致采煤设备和输送机出现下沉状况,最后难以正常开采。所以对于空采区的积水要做好探放水工作。同时地表水受到采煤工作的影响也会与井下水沟通,要及时地做好预防措施。

  六、无炭柱因素

  无炭柱也称陷落柱,是煤层中普遍存在的地质现象,无炭柱的里的煤层和岩石接触的比较紧密而且充满了各种类别的破碎岩,岩石的主要组成部分是砂岩、泥岩以及细砂岩,并且伴有少量的煤块,煤块的顺序比较混乱。所以在设计采煤区域以及布置采煤工作面的时候,要尽量的避开无炭柱。

  七、煤层底板改成变化因素

  煤层底板高程变化表现的形式是小褶曲,其对综合机械采煤的影响有:(1)煤层的厚度会发生急剧的变化。(2)煤层的产状会发生变化,有时会出现超出综合采煤机架型的适用范围,从而对机械的正常运转造成影响。此外,若果小褶曲出现的很频繁,还会增加运输的困难。在顶板中有含水层的时候,在煤炭采掘过程中就会出现淋水,如果淋水涌到斜轴部,综合机械化采煤工作就会更加困难。通常煤层底板高程的变化可以分成0到10度、10到15度以及大于15度三级,如果变化的幅度在10度以上,在采煤之前就要采取一定的技术措施。

  八、火成岩因素

  火成岩通常以岩脉、岩床以及岩墙的形式侵入到煤层中。其岩性通常为玄武岩和辉绿岩,因火成岩的影响,造成了火成岩的煤层会变为天然焦,而且顶板很容易破碎,这样就使得综合机械割煤十分困难。另外,火成岩的侵入还会缩短综合机械化采煤的工作面,或导致工作面废弃。因此,对于已查明火成岩侵入的地段,不适合设置综合采煤工作面。

  九、煤尘因素

  综合机械化采煤使得开采工作面的煤尘不断增多,甚至会达到见不到人、伸手不见五指的程度,在这样的状况下,一定要采取相应的技术措施,例如进行喷雾处理,否则只能对割煤机的速度进行限制或者停止生产。另外,当煤尘的浓度达到一定值的时候,就有可能发生爆炸,所以一定要定期地进行洗尘工作,防止安全隐患的发生,给综合机械化采煤带来巨大的影响。

  十、其他因素

  还有很多其他的因素对综合机械化采煤的正常进行造成一定的影响,例如冲击煤、地压的自然发火等。所以在进行综合机械化采煤之前一定要注意这些因素,避免采煤工作不能正常进行带来巨大的经济损失。

  结束语:

  影响综合机械化采煤的因素是多种多样的,很多因素是相互影响的,但是相信随着我国经济的发展以及科学技术水平的不断提高,我国煤矿开采的技术会不断地创新和完善、不断克服煤矿开采中出现的困难、不断减少影响总结机械化采煤的影响因素,使得综合机械化采煤工作开展的更加顺利。

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