露天煤矿复合煤层选采理论与方法

露天煤矿复合煤层选采理论与方法

(内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司矿山机电设备检修公司029207)

【摘要】近年来,随着我国国民经济实力的高速发展,对于能源的需求更上一层楼,而现阶段我国国内发电厂使用的能源依旧主要为煤炭,故煤炭资源的开采在很大程度上影响着国家经济的发展,而同时因为我国多年来对基本露天煤矿的大力开采,使得我国露天煤矿的开采难度变得更高,同时开采出的原煤矿的质量也在降低,而这些原煤质量也会影响露天煤矿的开采和生产,本文将露天煤矿复合煤层选采理论、存在问题、解决方法以及解决意义进行论述。

【关键词】露天煤矿;复合煤层;选采理论;现状;方法

随着我国经济实力的提高,在露天煤矿开采现场的设备的技术含量也在相应提高,同时这些设备的体积也在趋向更大的体积,设备巨大使得煤矿资源的开采效率更高,但同时煤矿资源损耗变大,尤其对那些成分复杂的复合煤层,开采时会混入更多的矸,也会使得那些煤炭更容易破碎,降低开采出煤炭资源的品质,增加煤矿开采的成本,目前,在混合煤层开采遇到的一系列问题已经成为制约露天煤炭开采进度的主要问题。

1.露天煤矿提升复合煤层开采能力的意义

1.1降低煤炭行业事故出现的频率

在煤炭资源开发过程中,因为煤矿中一般含有不定量的瓦斯,煤矿开采的难以程度与瓦斯的含量成反比,因为煤井中含有大量瓦斯,而瓦斯含量过高不仅容易出现中毒,也容易出现爆炸事件,这种情况下很多非露天的煤矿的开采就受到了极大的影响,而露天煤矿基本没有这样的顾虑,但是这么多年的开采,已经将很多的容易开采的和质量较好的煤炭开采出去了,但是在国家高速发展的这段时期,我国市场还需要大量的煤炭资源,即每年需要产出的煤矿量在渐渐上升,如果露天没有足够的产出,就需要加大对其他费露天煤矿的开采力度,但是现在还不能完全保证这种矿井的开采安全,这样就会造成煤矿行业安全事故频繁出现,不利于煤矿行业的发展。

1.2提高资源的利用率

我国领土面积广大,自然资源众多,在世界上都能排到世界前列,但是同时我国人口众多,人均自然资源的占有量十分少,这就决定了我国的资源率必须要提高,但是在煤炭行业发展初期,因为煤炭资源的质量较高,使得出现很多的浪费现象,另外建设初期,科学技术力量较低,我国每生产一美元价值消耗的资源量远高于世界均值,同时我国的人口增长一直保持着正向增长,而资源不能再生,这种情况下,为了为将来的子孙后代留下一些资源,我国加大了从海外进口资源的力度,旨在降低国内资源紧张的现状,但是国内煤炭行业的开采工作也很重要,不能放下,故提高各种煤矿复合煤层的开采力度,可以为国家增加大量的煤炭资源,也可以提高资源的利用率,降低我国自然资源消耗速度。

1.3降低煤炭消费成本

虽然随着近年来国家经济实力的提高,国家电网的覆盖变得越来越广,煤炭的日用途越来越少,但是在很多较贫困的农村,还是存在很多居民没有很好的电力取暖设备,在冬天之时,一般还是选用煤炭取暖,但是近年来,随着煤炭资源开采难度的增加,煤炭资源的价格也在上涨,这种情况对贫困民众而言无疑雪上加霜,对民众的经济也是一种压力,这与我国以人为本的发展理念不相符,而提高复合煤层的开采力度和效率,可以降低煤炭开采的成本,进而降低煤炭消费成本。

1.4使得煤矿开采更加环保

以往煤矿开采出来,对矸石上的一层煤层一般采取丢弃的处理方法,但是又不会把这些矸石完全处理掉,只是将矸石堆积,这种残煤是十分巨大的碳源,会排放大量的二氧化碳,同时这些产出煤中一般含有可观的煤炭,故我国为了提高煤矿的品质和资源的利用率,建立很多的选煤厂,将矸石去除,但是选煤水是一种很重要的水污染源,其中污染不容易被分解,且同时每年选煤水的产量巨大,对我国水资源的污染很大,而提高复合煤层的选采力度,就可以减少残煤的产出,降低每年的碳排放,同时也可以降低煤矿产出原煤中含有矸石的数量,就可以减少选煤厂消耗的选煤水,既可以减少水资源的消耗,同时可以减少水污染的污染源,对我国的环境保护工作有重要的意义。

2.复合煤层选采原则

当前有四个基本原则,首先,根据不同设备开采出原煤中混入的矸石率进行分析,在能保证矿山的开采进度的时候,选用选采特性高、型号较小的设备会有更好的效果;其次,采取工作机构较灵活的液压电铲或是其他液压设备,液压设备相比其他类型的设备,要更加灵活,在挖掘时更易于调整,采取液压设备可以提高选采工作的工作质量;然后,采取一些推土机、铲运机、反铲等设备在选采过程中进行辅助作业,这些辅助设备主要用于清理选采出的煤面以及倾斜矿层中矿岩交触带的矿岩三角体;最后,在露天煤矿上进行复合煤层选采工作时,因为视野开阔,可以进行精确选采,提高选采效果。

3.当前复合煤层选采作业中的现状

3.1选采作业操作较难

近年来我国对煤矿开采专业的重视度很高,但是收到的成效并不尽人意,而且一般培养出的都是对煤矿进行分析的人才,而对煤矿分析这种工程较大的工作,一般的煤矿人员根本做不到,使得我国现在缺少能够很好操控设备进行选采作业的人员,这就使得选采作业的成果不够好,另外选采操作的过程较复杂,难度较高,很多的操作人员没有经过的专业的培训,故选采作业受到的成效较低。

3.2爆破作业较难

爆破作业是将岩层与煤层相分离,这就要求爆破时尽量降低岩层受到爆破的情况,减少煤矸石的出产,但是在选采作业爆破时,因为复合煤层本身就含有很多的矸石,增加了爆破作业的难度,而爆破作业质量不够又会影响之后的选采作业。

4.目前露天煤矿复合煤层选采方法

一般目前选取的选采操作方法有两种,一种是露天采矿机方案,一种是单斗汽车+推土机操作方案。

4.1单斗汽车+推土机操作

又因为不同的侧重点分为以单斗汽车为主和以推土机为主,以单斗汽车为主时对煤层顶板进行剥离,将煤层做成倾斜的形状,以方便单斗汽车使用单斗铲进行开采,然后推土机进行扫煤,将这些单斗铲未清扫干净的煤收集起来,再由单斗汽车进行运输,这个方式每次单斗汽车选采出的煤量需要能满足单斗汽车的容量;以推土机为主主要就是那些煤层较薄的地方,每次选采出的煤量不能装满单斗铲,这样就由推土机从煤顶板将煤剥离,并将这些煤层堆积到一起,再又单斗汽车进行装载运输。

4.2露天采矿机操作

一般来说,仅有露天煤矿可以使用这种方法,同时因为露天采矿机的移动消耗较大,不易进行运输作业,所以需要建立转运线辅助露天采矿机作业,根据辅助设备的不同分为带式运输机和卡车运输,带式运输机这种设备可以充分发挥露天采矿机生产能力大的优点,同时实现连续作业,这就意味着开采的复合煤层需要比较厚,同时,因为带式运输机不好移动,不能跟上露天采矿机的移动,所以需要建立很长的生产工作线,以此来减少带式运输机的移动,使得露天采矿机能够实现持续采矿;而以卡车为运输辅助设备的生产方式,是一种比较成熟的生产方式,只需要让露天采矿机进行作业,准备一定数量的卡车将开采出的煤炭运输,这种方式在我国应用时间较长,故有很好的经验,优点在于采矿机开采过后不平整的地方卡车也可以到,且生产效率高,成本低,体系简单。

5.总结

综上所述,露天煤矿复合煤层的选采在很大程度上影响露天煤矿的开采,影响我国煤矿事业的发展,进而影响我国国民经济的发展速度,所以需要根据我国煤矿中复合煤层的现状完善选采理论,改善选采方法,提高选采效率。以上仅是笔者本人对我国露天煤矿复合煤层选采理论、意义、现状与方法的一些思考,希望能对读者有所裨益。

【参考文献】

刘永杰,李苗苗,徐勇超等.复合煤层的选采程序[J].露天采矿技术,2008,(3):15-16.

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