影响采煤方法选择的因素分析

为了满足采煤方法选择的原则要求,在选择和设计采煤方法时,必须充分考虑具体的地质、技术和经济因素的影响。

(1)地质因素

1)煤层倾角

煤层倾角是影响采煤方法选择的重要因素。煤层倾角的变化不仅直接影响采煤工作面推进方向、破煤方式、运煤方式、工作面长度、支护方式、采空区处理方法,而且还直接影响采区巷道布置、运输方式、通风系统、顶板灾害防治措施以及各种参数的选择。一般条件下,倾角小于12°的煤层,有利于采用巷道系统简单的倾斜长壁采煤法;倾角大于12°的煤层,多数采用走向长壁采煤法。

2)煤层厚度

煤层厚度及其变化是影响采煤方法选择的重要因素。根据煤层的厚度,可以选择相应的采煤方法。一般条件下,薄及中厚煤层通常采用一次采全高的采煤方法,厚煤层可采用大采高综合机械化一次采全高、放顶煤采煤方法,也可以采用分层开采的方法。同时,煤层厚度还会影响采煤工作面的长度,影响采空区处理方法的选择。在开采自然发火期较短的厚煤层时,就必须采取综合预防煤层自然发火的措施,采用全部充填法或局部充填法处理采空区。

3)煤层特征及顶底板稳定性

煤层的硬度、煤层的结构、含煤层数及煤层顶底板岩石的稳定性,都直接影响采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择,影响着采区巷道布置、巷道维护方法、采区主要参数的确定。

4)煤层地质构造

采煤工作面内的断层、褶皱、陷落柱等地质构造,直接影响着采煤方法的选择和应用。由于地质构造的影响,有时不得不放弃技术先进的采煤方法,而采用适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法。一般情况下,对于地质构造简单,埋藏条件稳定的煤层,有利于选用综合机械化采煤方法;对于地质构造复杂、埋藏条件不稳定的煤层,可选用普通机械化采煤、爆破破煤采煤方法以及其他适应性较强、安全可靠性较高的采煤方法;多走向断层的煤层宜采用走向长壁采煤法;多倾斜断层的煤层,宜采用倾斜长壁采煤法。因此,在选择采煤方法之前,必须加强地质勘查和测量工作,准确掌握开采范围内的地质构造情况,以便正确地选择适宜的采煤方法。

5)煤层含水性

煤层及其顶底板含水量较大时,需要在采煤工作面开采前采取疏排水措施,或在采煤过程中布置疏排水设施,应在选择采煤方法时加以充分考虑。

6)煤层瓦斯含量(www.xing528.com)

煤层瓦斯含量较高,在选择采煤方法时,应当考虑布置预抽瓦斯专用巷道和预抽瓦斯钻孔,通过瓦斯管网进行瓦斯抽采。还要考虑在开采过程中加强通风和瓦斯管理,防止瓦斯事故的发生。

7)煤层自然发火倾向性

煤层自然发火倾向性直接影响着采区巷道布置、工作面参数、巷道维护方法和采煤工作面推进方向等,决定着是否需要采取防火灌浆措施或选用充填采煤法,在选择采煤方法时应予以考虑。

8)煤层突出危险性

煤层突出危险性直接影响采煤方法、掘进工艺、采区巷道布置、工作面参数、巷道维护方法等的选择。在开采煤层群时,首先选择无突出危险或突出危险性较小煤层或软岩层作为保护层开采,通过采动影响,消除其他强突出煤层的突出危险性。

(2)技术发展及装备水平

技术发展及装备水平会影响采煤方法的选择。新中国成立以来,我国采煤方法和采煤工艺技术在创新中得到不断的发展,新方法、新工艺、新装备的推广应用为采煤方法选择提供了更广阔的发展空间。厚煤层综合机械化放顶煤采煤法、大采高一次采全厚综合机械化采煤法、急倾斜煤层伪斜柔性掩护支架采煤法、急倾斜煤层伪斜走向长壁采煤法等得到广泛应用。工作面采煤工艺技术、装备能力不断提高,工作面单产水平和劳动效率迅速增长。因此在采煤方法选择时应考虑不同装备水平的工艺技术、工作面单产水平必须同矿井各个生产环节能力相适应,并留有适当的发展余地。

顶板管理和支护技术影响采煤方法的选择。在坚硬顶板条件下,部分矿井采用的高工作阻力液压支架和对顶板岩层进行注水软化技术,在坚硬顶板条件下成功地采用了全部垮落法处理采空区,取代了传统的煤柱支撑采煤法。

(3)矿井管理水平

矿井管理水平及员工素质对采煤方法的选择也会产生一定的影响,在选择和应用那些技术要求高、生产组织复杂、管理比较复杂的大采高一次采全高综采、大倾角综采、急倾斜煤层伪斜短壁采煤法、急倾斜煤层伪俯斜走向长壁采煤法时,应在加强对员工安全技术培训的前提下,按照先易后难原则,有计划地、循序渐进地逐步试用,在掌握其技术要领并积累一定实践经验后再推广应用。选择采煤方法时,应避免忽视企业管理水平和员工素质的实际,在条件尚不具备的情况下,盲目采用新的采煤技术和新工艺。

(4)矿井的经济效益

矿井的经济效益是选择采煤方法的重要因素。在选择采煤方法时,要研究拟采用采煤方法的投入和产出关系,考虑企业的投资能力和采煤方法的经济效果。还要考虑设备供应和配件、消耗材料的供应情况,尽量保证生产消耗材料能就地取材,以降低原煤生产成本。