基本介紹
- 中文名：水力採煤
- 外文名：Hydraulic coal mining
- 利用：高壓水射流破落煤體
- 屬於：採煤方法
- 水流：高壓水
- 特點：裝備簡單、易於操作
定義,特點,國內外生產現狀,目前我國水力採煤技術發展水平,水采的適用範圍更加明確,巷道布置趨於合理,實現水采工作面無人開採技術,煤泥水處理技術已獲成功,解決了井下煤泥脫水與回收,
定義
水力採煤是指利用水力來完成礦井生產的採煤、運輸、提升等生產環節的全部或部分工作的開採技術。
特點
水力採煤具有系統裝備簡單、易於操作、機械化程度高、生產連續性和對地質條件的適應能力強等特點，只要煤層條件合適，就能充分發揮它的優勢。六十年來，水力採煤技術一直在不適合綜合機械化開採的急傾斜、不穩定煤層套用，取得了較好的經濟技術效果。
國內外生產現狀
目前世界上採用水采技術的國家有中國、俄羅斯、加拿大、紐西蘭等。
由於俄羅斯國產設備壓力低，落煤困難，2007 年引進我國高壓污水泵、液動閥門和液控水槍等水采設備，使落煤壓力升至16MPa。紐西蘭南島的強人礦採用水采技術後 ，經濟效益十分顯著，產量比水采前提高了2倍。與該礦相鄰的大衛山礦正在由日本進行水采設計。目前，許多國家都在關注水采，如越南、俄羅斯、紐西蘭來我國水採礦井參觀學習，朝鮮、印度、澳大利亞等國與我國進行信息交流。我國遼寧的北票、南票、山東的高莊礦、大屯煤電公司的孔莊礦、吉林通化礦業集團、山西地方煤礦採用水采技術後，都取得較好的效果。南票礦區煤層賦存條件比較複雜，大部分屬於急傾斜（45 ~ 60°）厚及特厚的不穩定煤層，厚度變化為 0.12 ~26m，而且斷層多，火成岩侵入嚴重 。 為了尋求新的採煤方法，該局三家子礦於八十年代初開始試驗水采。經過幾年的努力，摸索出了不穩定煤層水采的經驗。一台槍兩個工作面交替生產，原煤產量達到 73.2 萬t /a，充分顯示了水采對不穩定難採煤層的適應性，為該局不穩定煤層機械化開採提供了一條有效技術途經。此後又在小凌河礦、邱皮溝礦發展了水采，使水 采 產 量 占 全 局 60% 左右。近幾年，隨著開採強度的加大，礦井開採越來越深，水采高能耗的問題也比較突出。為了探索長壁採煤法，三家子礦於 2005 年試驗了輕型液壓支架放頂煤採煤法，由於煤層變化大、安全性差、產量低而終止該法。後又與科研單位合作進行了綜采放頂煤的可行性研究，但終因煤層條件不適應未能實施。通化礦業集團公司現有生產礦井 5 座，年產量為 450萬噸。該礦區煤田由於受燕山運動的影響，含煤地層受到極大破壞，斷層多、褶曲發育、火成岩侵入十分嚴重、煤層傾角和厚度變化大。在 1984 年原煤炭部對當時 96 個統配礦務局的地質情況排查時，通化礦務局被列為第 93位，屬極不穩定煤田。為了探索適合本礦區的採煤方法和提高機械化開採水平，於八十年代中期就在煤層條件較好的礦井開始試驗長壁綜采和高檔普采。經過幾年的努力，摸索出一套操作、管理、維修經驗，使綜採在煤層賦存條件較好的塊段產量可達到 50 ~ 60萬t/a，充分體現了綜采的技術經濟優勢。但在地質條件複雜的區域難以發揮綜采的優勢，經常搬家倒面，產量較低、經濟效益較差。有的較複雜塊段棄而不採，造成了一些資源損失。為了解決通化礦區地質條件複雜煤層的採煤方法，重點轉向水采，到目前為止，全局有 4 個礦井採用了水采技術，產量占全局總產量的 50% 以上，隨著開採的加深、地質條件變差和煤層傾角的增大，適合水力機械化開採條件的比重將逐漸增大。在擴大水采規模的同時，技術上也在不斷創新。針對目前水采井上下用水循環圈大、電耗高等問題進行最佳化設計，使水采工藝系統打破了原落、運、提、脫的常規工藝模式，取消煤水提升和地面脫水系統，實現煤水全部在採區內循環復用，煤泥全部在井下回收，徹底解決了煤水井上下緩衝、儲存、轉排設施的重複建設，極大降低水采電耗、簡化了生產環節。
目前我國水力採煤技術發展水平
近幾年，我國在不穩定難採煤層方面進行了科研攻關，使水采技術水平有了新的提高，水采的適用範圍更加明確，機械裝備更加完善，工藝系統更加簡單，節能降耗更加顯著，巷道布置、采場通風等方面都摸索和積累了豐富的經驗。
水采的適用範圍更加明確
我國煤層賦存條件千變萬化，任何一種採煤方法都不能包打天下，都有各自的技術優勢和適用範圍。對水采而言，也不是旱采機械化開採有困難的煤層都能水采，而有它的適用範圍，如特硬煤層、頂板極為破碎煤層、傾角過緩的煤層就不適用水采。水采應當向不穩定煤層、急傾斜煤層、邊角煤以及塊段不規則儲量小的煤層發展。
巷道布置趨於合理
近幾年來，為了解決水采工作面通風問題，通過改變支護方式、巷道布置、采垛參數及落煤順序等措施，使這一問題得以解決。
實現水采工作面無人開採技術
水采工作面的水槍採用液動控制，操作人員在水采工作面以外的巷道操作液控水槍完成水力落煤，使水采工作面在無人的情況下，將采垛內的煤炭順利采出。該技術已在六道江井進行了工業試驗，並獲得了成功。目前，已在通化礦業各水採礦井推廣使用，極大提高水采工作面的安全狀況，改善了作業環境，有效地解決了水采工作面的“雙出口”問題。
煤泥水處理技術已獲成功
煤泥水處理是水采工藝所伴生的特殊問題，直接影響著煤炭產品的質量並對環境產生影響。針對這一特殊環節，經過科研人員多年試驗研究，水採煤泥水處理的難題已得到解決。煤泥水處理技術措施是以斜管淺層沉澱技術為主，配以高效絮凝劑加速固液分離，使澄清淨化的水質既符合國家環保標準，又能滿足水采閉路循環用水的要求。目前，通化礦業松樹礦、八寶煤礦、永安煤礦、六道江井水採煤泥水已全部在井下淨化處理，處理後的水質完全滿足高壓供水和排放標準的要求。
解決了井下煤泥脫水與回收
為實現採區內回收煤泥、取消煤水提升系統和地面煤泥脫水系統，通化礦業與煤炭科工集團唐山研究院合作，獲得成功，水采高耗能的問題得到了解決，為我國水采工藝系統的減化奠定了基礎。
