采掘工艺（精选4篇）
采掘工艺 篇1
摘要：煤矿采掘是一项专业性比较强的工作, 在采掘的过程中, 需要利用较多的采矿工艺以及方法, 在选择采矿工艺技术时, 一定要结合实际, 还要考虑当地对煤矿的需求, 要建立与当地经济发展相适应采掘战略。煤矿采掘的过程中, 会受到较多因素的影响, 所以, 相关人员一定要针对采掘中存在的问题, 找出应对的措施。本文对煤矿采掘中的采矿工艺以及方法进行了介绍, 希望煤矿采矿单位可以合理应用这项技术方法, 可以对采矿工艺进行不断的优化。从而提高采矿的效率。
关键词：煤矿采掘,采矿工艺,方法
煤矿资源与人们的生活息息相关, 煤矿一般蕴藏在地表之下, 在对煤矿资源进行开采与开发时, 要考虑影响煤矿采掘的因素, 一定要采用有效的采矿工艺及方法, 提高采矿的效率与质量。采矿工艺技术一定要做到与时俱进, 要满足当地对煤矿资源的需求。科技的不断的进步, 煤矿采掘工艺以及设备也在不断的优化, 一些新型的技术有着较高的效率, 可以节省人力资源, 而且可以提高资源的利用率。煤矿行业在采掘的过程中, 由于资源越来越少, 所以采掘的难度越来越大, 只有对相关工艺进行不断的完善, 才能保证煤矿的质量。
1 煤矿开采的方法
煤矿行业在不断的发展, 相关采掘技术也在不断进步, 应用先进的采掘技术, 可以提高煤矿生产的效率, 也可以提高煤矿资源的品质。在煤矿采掘的过程中, 如果选择的技术方法或者工艺流程不合理, 会影响生产的效率, 还会降低生产的安全性。在煤矿行业发展的过程中, 企业管理的理念也在不断进步, 加强管理可以提高生产的效益, 还可以凝聚人心, 可以提高企业的核心竞争力。在煤矿开采的过程中, 需要应用露天技术、井下开采等技术, 这些技术有着不同的应用范围, 而且有着不同的应用效果。下面笔者对煤矿开采中常见的方法进行简单的介绍。
1.1 井下开采
井下开采是一种常见的煤矿采矿技术, 井下开采是水平开采的方式, 应用这种采矿方法需要将矿区分为不同的区域, 在不同的片区需要结合实际对采矿工艺进行改进, 要以保证煤矿的质量为原则。才井下开采的过程中, 可以选择水采或者旱采两种方式, 在选择时主要是根据施工环境的条件, 在选择开采方法时, 还要提高施工的效率, 降低施工的成本, 提高回采的效率, 降低采矿的危险性。在井下开采作业时, 一定要注意安全性, 采矿单位需要加强管理, 要通过培训, 增强采矿人员的安全意识, 使其在工作中更加谨慎, 并且规范操作, 避免安全隐患的出现。
1.2 露天开采
露天开采是将井田分为多个层次, 并且这些层次都是水平的, 在开采的过程中, 主要采用的是自上而下的方式, 将上层的岩层进行松动破坏, 然后利用相关设备将岩煤开采的大致形状划分出来, 将采掘需要应用的设备运输到制定的地点。露天开采的危险性比较高, 其不受到空间的限制, 而且生产的成本比较低, 应用的设备比较多, 一般都是大型的开采设备, 由于工作的面积比较大, 所以, 工作量也比较大, 对工作人员有着较高的要。煤矿开采时还要提高资源的回采率, 要提高资源的利用率, 还要降低施工的危险性, 保证施工人员可以安全生产。露天开采会占用较大的土地面积, 所以, 对周围环境会造成一定影响, 在施工时应尽量降低对环境的污染。
1.3 极倾斜煤层开采
这种煤矿开采方法在实际应用的过程中, 主要是通过对煤区的合理划分, 根据煤矿生产的相关要求和规范, 来对采取的煤炭进行充分的采矿。而且在不同煤区中, 其采矿工艺和生产设备的要求也就不一样。另外, 为了保障煤矿开采工作的顺利进行, 人们也要对煤矿生产的相关设备和安全工作进行严格的控制管理, 使得煤矿生产的安全性得到进一步的提升。
2 适合我国煤矿开采的一些新技术
2.1 炮采放顶煤法
这种方法大多用于煤层五米以上厚度的倾斜或者极倾斜煤层。由支柱部分和顶梁部分组成的滑移顶梁, 在顶梁及前梁的弹簧上必须要有前梁和后梁经过, 或是同导向槽相连接的, 并且还有两个到五个数量不等的液压单体柱作为支架支柱。可以在后梁的尾端安置尾梁, 在前梁额前端安置挑梁, 这样支架在比例上就相对较安全可靠, 结构也比较简单, 质量也较轻, 具有成本低、适应性强等优点。
2.2 伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
采煤法工作面区段的高度关键取决于煤层倾角的大小, 伪倾角的柔性掩护支架的采煤方法能够变缓工作面的倾角, 加之其工作面偏长一点, 因此其长壁采煤法巷道部署和生产系统及掘进的效率不太高的各种相关特征都是因煤层的缓斜或倾斜引起的, 为了隔开工作和采空区的空间, 采用该种方法在掩护支架上是极其合适, 既可以创造良好的条件保证生产的安全进行, 又可以将复杂的顶板办理工作简化。
2.3 小阶段爆破落煤米煤法
把区段内的煤体分成多个小的区段而进行的无设备、无支护、无人员的工作场面, 该方法即为小阶段的爆破落煤的采煤法。此方法要求煤层的厚度应该3.5到7.5米, 煤层的开采倾斜角必须大于400, 且顶底板不容易滑落的这种不规则的煤层, 比如低瓦斯的矿井。此种方法的最大特点就是有极好的安全性, 工效比较高, 回采的工艺也相对较简单。然而通风的系统相对较复杂, 回采率普遍偏低, 在风流的分配上也存在极大的困难。
2.4 刨煤机采煤方法
运用刨煤机采煤方法能够在很大程度上提高煤炭的生产效率, 该方法也是对中等级煤层的开采方法初次的成功技术典范, 其每刀截面的深度依照煤层的硬度能够达到二百五十毫米, 其智能的驱动系统也是现阶段在工作面上输送机和刨煤机应用最普遍的系统, 加之支架控制系统可靠地配合, 就使采煤的工作面顺利实现了全部自动化。刨煤机相对于滚筒采煤机来说, 其操作比较简单。滚筒的采煤机需要专门的人员依据可弯曲的铠装输送机平面来找平。
3 结论
煤矿采掘是一项专业性比较强的工作, 在采矿的过程中, 要不断的改进工艺技术, 还要引进先进的设备, 这样才能提高资源的利用率。煤矿资源的数量在不断的减少, 开采的难度却在不断的增大, 所以, 只有选择合理的工艺技术, 才能提高煤矿资源的产量, 才能保证煤矿资源的品质。在不同的地质条件下, 需要应用不同的采矿方法, 要对采矿工艺流程进行优化, 要以提高开采企业的采矿量为目的。为了改善我国资源紧缺、环境污染的现状, 还需要应用节能、环保的采矿技术, 保证企业的经济效益。
参考文献
[1]蒋厚兰.关于煤矿采掘职工队伍建设的几点思考[J].中国职工教育, 2007 (02) .
[2]胡明军.煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析[J].黑龙江科技信息, 2014 (06) .
[3]杨本杰, 杨本斌.浅谈极薄煤层采煤机在我矿的应用[J].科技创新导报, 2010 (25) .
煤矿采掘中的采矿工艺方法探析 篇2
关键词：煤矿,采掘,采矿,工艺,绿色
随着我国社会生产力的提高和竞争力加大, 各企业将提高生产效率和运用先进技术作为提高效益的主要目标和发展方向。如何将目前已有的采矿工艺及科学技术联系到实际生产中, 并能结合生产经验, 在保证安全生产的前提下, 不断发展技术创新, 做到因地制宜、合理发展显得尤为重要。
1 煤矿的开采工艺
在传统的煤矿开采工艺中, 各种方法各有利弊。因此, 根据具体生产条件, 选择最恰当的煤矿开采工艺是工作中常采用的方法与思路。
1.1 普采方式开采
在薄煤层的开采中, 普采方式的使用十分广泛。普采使用机械方法进行破煤并运输, 在生产过程中, 常跟随采煤机架设置单体支柱来支撑顶板。它的劣势在于要消耗大量的人力物力, 开采效率较低。尽管现在出现了高档普采采煤方式, 并利用机械化的方法来支护顶板, 增加了运输机效率的同时提高了开采的工作效率, 但是这种开采方式因为布置和撤回单体液压支架的高强度作业, 工作人员需要投入较大的工作强度来控制开采中冒顶危险。这种方法的优点在于初期投资成本少, 可适用的范围广泛。
1.2 井下开采
与露天开采相对, 井下开采是通过水平开采的方式, 在煤层中设置一定的倾角, 并在矿井中对矿产资源进行开采与生产, 也是应用十分广泛的一种开采方式。采用井下开采工艺在施工过程中, 要充分满足井下作业要求, 将矿区划分成多个区域, 并对不同采区结合其特点和实际情况, 对生产工艺进行适当的改进, 鼓励以机械化代替人工的方式进行开采, 从而保障煤矿生产的效率和质量。目前, 我们在井下开采的工程中, 人们主要是将其分成水采和旱采这两种, 人们可以根据其施工环境的不同对其进行选用[1]。虽然这种开采方法在运用时, 比露天开采工艺更为复杂, 受环境影响小, 但是其回采效率比较低, 对生产的安全措施有较高的要求, 并容易危及工作人员的安全, 这是该方法应用受限的主要因素。
1.3 极倾斜煤层开采法
不同于以上两种开采方法, 极倾斜煤层开采工艺在施工过程中, 根据煤矿生产的相关要求和规范, 通过合理规划待开采区并进行施工开采的一种方法。这种方法对开采条件有特定的要求, 而在不同煤区中采矿工艺和生产设备的要求也不完全相同。具体说来, 在对矿区进行规划之前要预先对开采地进行考察, 根据考察数据和结果进行规划设计。另外, 这种工艺方法对工作人员的自身素质要求也较高, 它要求生产人员了解开采的工艺和设备使用情况, 并能对设备使用过程中产生的故障能够及时处理、灵活应对。最后, 为了保障开采的顺利进行, 要对生产环境进行严格的监测与控制管理, 将安全生产摆在最重要的位置。
2 煤矿开采的创新方法
2.1 小阶段爆破落煤采煤法
小阶段爆破落煤采煤法是指将待采矿的区域内的煤体按照无支护、无设备、无人员的工作场面分成若干小的区段而进行煤矿开采的工艺方法。煤矿采掘条件要求开采的倾斜角大于40°, 煤层的厚度在3.5m-7.5m之间, 顶底板为不容易滑落的不规则煤层[2]。不同于传统的开采方法, 这种采掘煤矿的生产工艺安全性较好、回采的工艺简单、效率较高。但同时也存在一定的应用限制, 比如通风系统复杂, 以至于在分流的分配上较为困难。另外, 爆破落煤的位置具有不确定性, 回采率较低。
2.2 伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
为了解决采煤工作面倾角的问题, 常采用伪倾角柔性掩护支架的采煤方法。该方法的特点是可以将工作面倾角变缓, 使工作面变长, 产生长壁采煤法生产系统的掘进效率比较低的问题。分析上述问题造成的原因, 工作中应主动隔开采空区和工作的空间, 积极将伪倾斜的柔性掩护支架采煤法这一方法运用在掩护支架上, 这样做的优点是可以简化顶板办理工作, 在保证安全生产的同时, 降低工作人员的工作强度。
2.3 刨煤机采煤方法
作为利用机械设备进行开采煤矿的采集方法, 刨煤机采煤方法的出现提高了生产效率、保证了生产安全。而这两个因素恰恰是煤矿开采中尤为关键的, 因此刨煤机采煤技术被学术界称为煤矿开采的创新性革命技术, 该方法常见于中等级别的煤层开采工作。它对煤层截面的切割深度可达25cm, 并且它具备当前在工作面上的刨煤机和煤矿输送机采用的最广泛的智能驱动系统, 再通过配合支架控制系统, 最终在工作面上实现了采煤作业的全自动化[3]。由于刨煤机和其他设备相比而言, 具有不需专门人员控制, 可利用无极绳来进行牵引的优点, 因此在操作方面有明显的优势。
2.4 炮采放顶煤法
作为当代新兴技术, 炮采放顶煤法常适用于煤层厚度在五米及以上的倾斜煤层。该技术的特点是可以在后梁的尾端安置尾梁, 在前梁额前端安置探梁或者挑梁, 以实现两者的有效配合, 充分发挥有梁的操控[4]。炮采放顶煤法的优势在于操作中安全可靠, 整个顶采结构梁的质量较轻。值得一提的是, 该方法在安置和拆卸上十分便捷, 不仅控制了成本, 也增加了采矿过程中的灵活性。
3 煤矿开采的绿色技术
近些年来, 对煤矿开采的技术研究一直持续不断, 但是, 不论怎样的创新方法, 始终都要围绕安全、经济和环保的三重原则。即保证一定的经济利益和生产效率, 切实保证工作人员的人身安全, 特别关注对环境的友好程度, 积极响应可持续发展的号召。由于矿产资源的地理位置的特点, 井下作业的技术难题备受关注, 尤其是关于提高井下作业安全性的问题。因此, 在对技术的研发中, 绿色创新技术如三下采煤技术、煤与瓦斯共用技术、煤炭地下气化等一系列现代化技术是研究的主要对象[5]。
要想在市场化的竞争格局中保证绿色工艺技术的顺利应用和开展, 有效的政策保障是基础。在实际工作中, 要不断引进先进的绿色工艺技术, 并从中吸取优秀的经验, 培养先进的技术和管理人才, 从软件和硬件上协同促进我国煤矿开采的可持续有效发展。
4 煤矿开采中应注意的问题
4.1 根据具体情况选择最佳方案
煤矿工作人员要预先对待采掘矿区进行考察与分析, 选择并设计出最优开采方法, 将危险等不确定因素的发生率降到最低。
4.2 设计科学合理的采掘方法
充分做好煤矿的设计工作是在进行煤矿开采作业之前一项十分重要的内容。主要围绕安全性和经济性两个方面, 保证煤矿设计方案和技术采用的合理性与效益性[6]。每次工作开展后, 要不断总结以往经验, 在求稳的基础上追求创新。
4.3 始终把安全生产放在第一位
安全是所有生产过程中最值得强调的。尤其是我国煤矿业现处于不断的改革创新时期, 生产过程的安全问题是第一位。总而言之, 采矿企业在追求效益的同时, 始终要把安全问题贯彻在始终。
4.4 鼓励绿色生产
由于工业化的快速发展, 环境污染的问题引起了广泛的关注, 因此, 绿色生产的理念逐步指导着企业的生产方向。换言之, 企业要尽量选出对环境影响较小的、比较适宜的煤矿开采方式, 牢牢把握住绿色环保的煤矿采掘原则[7]。
4.5 加强员工培养体制
要想保证安全的生产施工, 从硬件上的建设是远远不够的, 只有煤矿采掘工作人员自身能够主动产生安全意识, 又具备良好的专业知识, 才能彻底落实安全生产的理念。同时, 煤矿企业对应工作人员的情况充分了解, 在不断培养他们的同时, 因材施教、按岗用人, 使每名员工发挥自身特长。学会构建科学的人才培养体系, 提高员工的综合素质的同时培养员工的责任感与使命感, 这样才能全面的保证安全生产的顺利开展。
5 结语
煤矿的开采直接影响着我国国民经济的稳定发展, 关系到我国国民的生活水平。在当今社会, 采用绿色、先进的开采技术工艺, 以保证开采质量和效率的双重标准为方向, 是今后煤炭行业发展的具体方向。
参考文献
[1]张钢举.煤矿采掘中的采矿工艺方法[J].技术与市场, 2014, 21 (12) :107-109.
[2]胡明军.煤矿采掘中的采矿工艺与方法分析[J].黑龙江科技信息, 2014, 06:20-21.
[3]郭建勋.煤矿采掘机械的故障分析与维护措施[J].内蒙古煤炭经济, 2014, 03:35-36.
[4]付英俊.谈煤矿采掘生产的地质管理工作[J].科技与企业, 2012, 07:12-13.
[5]焦稳锋, 马军战.煤矿采掘技术的改造思路浅析[J].内蒙古煤炭经济, 2013, 07:64-66.
[6]杨本杰, 杨本斌.浅谈极薄煤层采煤机在我矿的应用[J].科技创新导报, 2010, 25:41-42.
采掘工艺 篇3
1 煤矿的开采方法
煤矿产业要针对地区差异, 采取不同的煤矿开采方式, 进行煤矿合理开采, 在保护周边生态环境的前提下, 提高经济效益。
1.1 露天开采矿产
在煤矿开采过程中, 露天开采作为常见的开采技术, 主要是根据煤矿的不同层次, 进行从浅层地区向深层地区开采。在煤矿准备过程中, 工作人员需要对上层岩层进行松动工作后再运用科技设备进行煤矿开采, 再利用采矿设备将煤矿资源运输到指定地点。
露天开采在安全系数与投资成本方面都存在一定优势, 但由于开采方式过于粗犷, 且外界环境具有不可控的特点, 导致开采工作存在一定的不合理性。大规模采用机械化设备对矿井进行开采, 不仅会造成土地的大面积占用, 还会对土地造成一定的伤害, 从而影响周围生态环境建设。
在相关煤矿企业进行露天开采的同时, 要对生态环境进行保护, 尽量减少环境污染。而在施工过程中, 还要注意施工人员安全设施的准备工作, 以确保施工人员人身安全, 从而实现煤矿开采的高效率。
1.2 极倾斜煤层开采矿产
极倾斜煤层开采技术是指在地下或露天开采的前提下进行倾斜角为45度以上的煤层开采活动。相关工作人员要对未经建设的工作场地, 进行一系列的调查工作, 结合开采方法与实际案例, 对煤矿进行整体的设计与管理, 从根本上提高开采的工作效率。但由于其开采倾斜角度较大, 危险程度相对较大、操作存在难度、支架稳定性较差, 所以需要精湛的采矿技术与科技化的开采设备进行开采工作与管理。在进行极倾斜煤层开采时, 监管人员要对开采地区进行实时监控, 以确保施工人员人身安全。监管部门要对煤矿开采的通风质量进行测评, 确保工作环境的安全, 还要不断完善相关管理体系, 以确保极倾斜煤矿开采技术的合理应用。
1.3 井下开采矿产
煤矿井下开采是指对倾斜角度在10度以上的煤层进行开采的模式, 这需要有关部门对矿区进行不同区域的划分工作, 分别采取不同的方式进行开采。而煤矿开采前要提前进行矿井的搭建工作, 以确保矿井开采过程中的硬件与软件相配合, 从而提升煤矿开采质量与工作效率。针对不同区域要结合实际情况改进开采技术, 按照水平线次序, 依次进行各区域的煤矿开采活动, 以确保煤矿开采质量与数量。但由于井下工作需要电力的配合, 较露天开采而言, 井下开采的投资成本较大, 且施工人员的人身安全也是井下工作的一大问题所在。
井下开采可以根据矿井实际情况分为水采与旱采两种不同方式, 根据当地矿井实际情况决定两种开采方式的选择。井下施工中要尽可能在节约成本与人力投入的前提下, 保证煤矿产量与施工人员生命安全。施工人员要在开采过程中, 时刻注意周边环境, 以确保自身安全。相关部门单位也要加强实时矿井监控, 积极组织施工人员进行安全意识培训, 从根本上提高工作人员安全意识、规范操作, 从而降低安全事故发生几率。
2 煤矿开采新技术
2.1 小阶段爆破落煤采煤法
小阶段爆破落煤采煤法是将区域内的煤矿分为多个区域, 并进行的无设备、无支撑、无保护和无人员的煤矿开采方法。新开采及时的应用, 需要达到一定煤矿要求才可以真正落实, 例如:新技术的应用需要煤层厚度达到3.5至7.5米, 还要保证顶底板不容易脱落。这种煤矿开采方式最大的优点就是安全性高, 工程效率相对较好, 不需要过硬的操作技术水平, 还可以降低人力与经济成本的投入。但同时也存在一定弊端, 比如通风性较差, 回采率偏低, 在风流分配过程中也存在许多困难。根据我国相关规定, 煤矿的开采除非难以使用机械, 才可以进行爆破开采, 从而导致小阶段爆破落煤采煤法的进一步发展存在很多阻碍。
2.2 刨煤机采煤方法
刨煤机采煤法的广泛应用, 使得煤矿开采效率获得大幅度提升。而刨煤机采煤法也成为对中等煤层初次开采的成功案例, 刨煤机刀截面的深度可以达到煤层的250毫米, 通过智能操作系统与支架控制系统的巧妙配合, 促使煤矿开采产业实现全面自动化开采模式。而刨煤机相较于滚筒采煤机来说, 刨煤机的操作简单便捷, 且具有上手速度快等实际特点, 而且刨煤机只需要通过绳子来做牵引即可, 还可以在铠装输送机上进行焊接导轨工作;而滚筒采煤机则需要有人进行对其监督管理。
2.3 伪倾斜的柔性掩护支架采煤法
在煤矿开采过程中, 整体煤层倾斜角度的大小决定着工作面区域的高度, 而伪倾斜的柔性掩护支架采煤法的应用, 可以在一定程度上将采煤工作面倾角变得缓和一些。由于煤层的倾斜角度与缓斜容易造成开采效率不高, 从而影响整体煤矿工作进程, 适当采取掩护支架采煤法, 不仅可以创造良好的安全生产条件, 还可以减少施工人员劳动量, 把复杂的顶板办理工作适当简化。
2.4 炮采放顶煤法
这种方法多适用于煤层厚度达5米以上的倾斜和极倾斜煤层, 使支柱与顶梁之间形成的滑移顶梁, 在前梁与顶梁之间的弹簧上经过, 并进行相互连接。而支柱部分在比例上与其他因素相比较为可靠, 后梁安置尾端, 前梁安置挑梁, 可以从根本上解决支架不够稳定的相关顾虑, 且因为支架质量较轻, 安装与拆卸工作都很简洁, 适应性超强。
3 煤矿开采的创新思路与人员监管
在煤矿采掘的过程中, 相关部门要针对不同的采矿技术与方法进行不断改进与创新, 在提高矿产开采质量与数量的同时, 要注意开采地区是否适合开采、是否具有开采条件、是否存在一定问题和是否可以提升煤矿产量与质量等一系列问题。除了要做到对矿区的实时监控与技术革新以外, 还要时刻注意周边生态环境保护, 以施工人员的人身安全、周围环境保护作为首要任务, 促进煤矿产业经济发展。
在井下开采过程中, 工作要注意自己的操作技术是否规范化, 进一步保障施工安全, 从而实现社会与生态环境协调发展。有关部门要积极采取煤矿开采与绿色创新技术相结合的方式, 真正做到提高生态环境保护力度, 例如, “煤矿与地下气化”、“煤矿与瓦斯共享”等相关绿色技术的研发, 使环境和经济得以同时发展。
就目前情况来看, 绿色采煤技术还需要政府的大力支持, 才能得到正确发展。政府应促进相关法律规定的建立, 从根本上扶持绿色采煤技术的实验开展, 积极为新型技术的研究提供国内外先进技术与科技设备, 并将实验结果投入到现实工作中, 从而实现社会主义现代化快速发展。绿色开采技术的开展, 不仅可以推动我国煤矿产业的可持续发展, 还可以为中国未来整体环境保护做出贡献。
煤矿开采过程中, 鹤壁中泰矿业有限公司要时刻注意相关施工人员的综合素质培养, 加强对施工人员素质培养的工作力度, 从根本上提高工作人员工作能力和施工安全意识, 确保自身生命安全。鹤壁中泰矿业有限公司要积极鼓励人才进修, 学习专业化知识, 提升个人技术, 促进鼓励措施的制定工作, 从而激发工作人员的工作热情, 提高煤矿开采技术的同时, 提高煤矿开采的质量。
4 结语
随着煤矿开采技术的不断发展以及施工难度的不断加大, 鹤壁中泰矿业有限公司针对开采工艺技术进行一系列的改革工作, 积极引进先进的技术与设备, 提高煤矿开采的质量与效率, 及时针对开采期间出现的相关问题, 给予解决与优化, 进一步提高煤矿开采的安全性与煤矿生产的经济效益。在开采过程中, 企业还要注意国家资源紧缺的现状, 对煤矿进行合理开采, 在保护自然矿产的同时, 确保企业整体经济效益, 促进企业长期稳固发展。
参考文献
[1]马宁, 马晓波.煤矿采掘中的采矿工艺与创新方法分析[J].能源与节能, 2014, 8:173-174.
采掘工艺 篇4
1 煤矿采掘供电设备选择
1) 动力变压器的选择。动力变压器的选择方向是干式化、节能化, 根据实际情况也使用节能型油浸变压器。在供电设计时应不要选用高耗能、淘汰型设备, 如井下仍大量使用的KSJ、KSJ2型油浸变压器, 而应选用KS7、KS9型节能油浸变压器或KSGB型干式变压器。此类变压器容量等级范围宽, 可选择余地大, 节电效果十分显著。如一台节能型KS92315 k VA变压器和一台KSJ2320 k VA高耗能变压器相比, 每年可节省空载电耗8322k WO軜h, 节约电费3 300元, 效益可观。选择何种型号变压器, 应视使用场合而定:井底车场、中央变电所、主要进风巷道内可选用KS7或KS9型节能油浸变压器;采区变电所及进风巷应选用KSGB型干式节能变压器;装机容量大的综合机械化采煤工作面应选用KSGZY型移动变电站。
2) 高压开关的选择。随着矿井的不断延伸和采掘机械化程度的提高及大功率单机的普遍使用, 直接导致系统大量增容, 为限制短路容量, 势必要增加电抗器等限流装置, 这样不仅电压质量要降低, 还要增加设备投资及能耗。因此选择遮断容量大 (不小于100MVA) 、保护功能全的真空开关是解决问题的最好办法, 也是选择高压开关的基本原则。因此, 有的矿井下大量使用的GKW或PB系列高压多油开关, 因其容量小, 保护形式单一, 缺少漏电和监视保护, 不具备超前切断电源功能, 已明显违反《煤矿安全规程》的有关要求, 属于淘汰产品, 在设计中应不予采用。而BGP系列高压防爆真空开关和真空化改造后的PB系列高压防爆真空开关或KYGG26 (10) 型高压真空开关柜, 因其断流能力强, 电寿命和机械寿命较长, 使用维护方便, 且具备过流、短路、漏电监视、欠压等综合保护, 保护功能完善, 设计中应优先选用。
3) 变压器容量的选择。必须将平均负荷率不足30%的变压器进行调整替换。通常负荷率大于50%的变压器效率较高, 功率因数也较高, 不应更换。由于生产的变化, 变压器二次侧的负荷发生了变化, 应对变压器所供的负荷及时加以调整, 力求合理, 停掉多余的变压器。一台315k VA的变压器空载损失为14890k Wh/a, 所以, 不应该使变压器空载运行。
4) 电缆的选择。电缆的选择应根据不同的用途和使用场合, 按经济电流密度来选取, 并且考虑线路电压损失和短路保护的需要, 同时应注意以下几点:a.煤矿井下低压电缆应使用阻燃橡套电缆, 高压塑料电缆外护套也应是阻燃的 (如聚氯乙烯外护套) 。b.移动变电站应选用高压屏蔽监视型电缆。c.综采工作面设备应使用千伏级屏蔽电缆。d.线路中间线盒应使用防爆接线盒或阻燃型充填材料接线盒。e.煤矿6k V中性点不接地供电系统, 当系统发生单相接地时, 非接地相对地电压将升高到线电压, 因此, 在选择高压电缆时, 其相电压应按线电压标准选择, 一般选用6O..6 k V, 6O..1 0 k V或8.7O..10 k V级高压电缆。
2 煤矿井下采掘机电设备的节电措施
1) 提高功率因数, 减少电能损耗。功率因数的高低对供电效率有很大影响, 功率因数低, 所耗的无功功率就多, 增大了供电设备的容量。由于大量输送无功功率, 造成电网中的电能损耗增加, 供电电压的质量也得不到保证。所以, 提高采区供电系统的功率因数是节约电能的有效途径之一。目前在采区使用的电器设备中, 提高功率因数的方法是安装就地地补偿装置。
2) 合理选择供电电压, 减少采区低压供电距离。当用电设备的功率一定时, 设备的工作电流与其供电电压成反比, 即供电电压愈高, 工作电流愈小, 工作电流小则消耗在供电线路上的压降及功率就愈小。目前, 大多数工作面的供电也应从380V提高到660V、1140V就是这个道理。有条件的工作面应尽可能采用1140V或3300V, 从而达到减少线路损耗的目的。还要尽可能缩短低压供电距离, 减少回头供电, 供电距离愈长, 则供电线路上的阻抗愈大, 通过相同的电流, 线路愈长, 损耗愈大。因此, 机械化采掘工作面应大力提倡使用移动变电站, 随着工作面的推进, 移动变电站不断移动, 使低压供电距离尽可能缩短, 减少低压线路上的电能损耗。根据计算, 一台315k VA的变压器空载损失为14890 k Wh/a, 所以不应该使变压器空载运行。
3) 使用变频调速节能装置。据统计, 用电量中约有60%是通过电动机来消耗的。由于考虑起动、过载、安全系统等原因, 高效的电动机经常在低效状态下运行, 采用变频器对交流异步电动机进行调速控制, 可使电动机重新回到高效的运行状态, 这样可节省大量的电能。煤矿生产机械中电动机的负载种类较多, 根据不同的负荷使用状况安装变频器, 达到节能的目的。如采煤工作面乳化液泵站采用变频器, 由于乳化液泵为平方转矩负载, 频率与功率成立方关系, 即P=Kn3。
实践证明, 在卸荷阶段变频驱动使电机转速比工频降低20%, 节能效率可达30%-50%, 电机电流平均可降低40%。
4) 做好采掘机电设备的技术工作能力测定, 挖掘机电设备的潜力。在现有机电设备的基础上, 使设备在额定状态下运行, 减少机器本身消耗的百分比。现在有些设备往往是大马拉小车, 机器本身的消耗占总消耗的很大一部分, 这就降低了设备的功率。对一些机采面, 要做到采煤机匀速运行, 避免采煤机在工作中忽快忽慢, 以免运输机上时而有煤, 时而无煤。对于平巷运输距离较短或下山运输皮带机, 采用双电机起动单电机运行方式。
5) 以带式输送机代刮板输送机。带式输送机与刮板输送机相比, 具有辅设距离长、安装灵活、拆卸方便、运转平稳、传动效率高等优点。一台SGW-80T型刮板输送机的出厂长度160m, 运输能力150t/h;而一台SJ-80带式输送机的出厂长度为800m输送能力为400t/h。可见, 同样功率的电机, 在带式输送机上要比刮板输送机上产生的效率高几倍。因此, 在顺槽运输系统中能用带式输送机的不用刮板输送机, 以带式输送机代替刮板输送机, 从而提高效率, 节约电能。
6) 合理调整油泵的开停时间, 节约用水用液。目前, 采区的乳化液泵及喷雾已广泛使用。但怎样才能做到用液时开泵, 不用液时停泵, 也是实现节能的重要环节。一个工作面的泵站往往一进班就开泵, 不用液也开泵;有的水管, 乳化液管、注液枪随便流水、流液, 不仅大量浪费液体, 而且浪费电力。因此, 加强泵站管理, 对节能降耗也很重要。
摘要：阐述了煤矿采掘供电设备的选择。提出煤矿井下采掘机电设备的节电, 要提高功率因数;合理选择供电电压, 减小采区低压供电距离;使用变频调速节能装置;挖掘机电设备的潜力等节能措施。