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作者简介:李山东(1964),男,汉族,河南义马人,高中,高级技工,主要从事综采工作面技术管理工作。
摘要:轿子山煤矿的煤层属于薄煤层及中厚煤层,薄煤层可采储量占总可采储量比重的一部分,薄煤层开采一直多沿用炮采、普采则使用薄煤层采煤机采煤,这样的工艺主要存在以下缺点:一是工艺复杂,单产低;二是效率低;三是遇构造时搬家频繁;四是工人的劳动强度大;随着某些矿井可采储量的日益减少,薄煤层的开采问题已越来越突出,但是一直没有研究出更有效的开采方法,因此,借鉴省内的经验,根据实际的地质条件的薄煤层开采新工艺、新方法和新设备,最大限度地开发地下煤炭资源,是急需解决的重要课题。
关键词:薄煤层、综采、采煤工艺和方法、技术管理
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0000-00
1工作面地质条件
1.1工作面四邻情况
新井9106综采工作面位于新井二水平一盘区第六个工作面,右翼第三个采面,该工作面南面为已采的9104采面,西面为二水平一盘区主、副上山,北面为未开拓的9108采面,东面为一盘区的边界,上部为8104采空区,受采空区影响,在9106綜采工作面回采过程中会有老塘水从顶板渗出,影响回采推进度。所以,在回采前要做好探放水、排水工作。该工作面受8104采空区解放层的释放,煤层瓦斯含量较小,预计工作面相对瓦斯含量为:2.55 m³/t。该区域受地质构造应力作用的影响,局部地段出现次生断裂构造带、顶板破碎、层间节理较为发育。工作面没有出现断层构造,对工作面的回采影响不大。
1.2工作面概况
新井9106综采工作面走向长度635m,倾向长度150m,受地质条件以及煤层赋存等因素影响,煤层厚度起伏变化较大,工作面煤层厚度从机头至机尾1.7m~0.7m不均匀分布,工作面平均厚度1.20m。机头1#~30#支架位置煤层有一层200mm~300mm厚度不等的夹矸,但该处煤层厚度较大,最小厚度1.45m,最大厚度可以达到1.60m,随工作面向机尾延伸,煤层逐渐变薄,底部煤层逐渐尖灭,至工作面70#~90#支架,煤层和底部矸石达到了0.6m厚度,机尾煤层厚度将小于底矸厚度,矸石最大厚度可达到0.7m。随着回采的推进,工作面的梦曾厚度会略有增加。为保证回采过程中煤机安全顺利通过,必须在回采时破底推进,虽然该工作面是综合机械化采煤,但在薄煤层中实施综采,期间也遇到了很多困难。
2巷道布置
新井二水平一盘区采用双翼布置,一条运输上山,一条轨道上山,均沿着9号煤层掘进布置,一条回风上山沿8号煤层布置,其中,运输上山和轨道上山作为进风巷道,回风上山作为回风巷道,采面及各作业地点的回风通过回风上山最终汇入总回风巷道。运输上山铺设皮带,主要担负运煤、通风和行人的作用。轨道上山主要担负运料、通风和行人的作用。9106综采工作面是新井二水平一盘区第六个工作面,通过运输和轨道上山进行出煤、排矸、供风、供料和行人。
3采煤工艺
9106综采工作面采用走向长壁后退式采煤方法,全部跨落法控制顶板的综合机械化采煤方法。整套回采工艺为:采煤机破煤、装煤,工作面刮板输送机运煤,液压支架支护顶板,辅以单体支柱配合π型梁及铰接梁支护工作面两端头和两巷超前段,采用全部垮落法处理采空区顶板。根据工作面配套设备及煤层厚度确定工作面采高控制在1.5m±0.2m。
(1)工艺顺序:双滚筒采煤机破煤→刮板运输机运煤→液压支架支护顶板→推移刮板运输机。在顶板破碎时,先移架再推移刮板运输机。
(2)落煤:采用采煤机螺旋滚筒截割破煤,滚筒截深600mm,滚筒直径Φ=900mm。
(3)装煤:采煤机螺旋滚筒配合MG160/360-BWD刮板输送机铲煤板装煤。
(4)运煤系统:工作面采用SGZ-630/220刮板运输机,运输巷采用1部SZZ630/90型转载机,一部DSG80/55*2型胶带输送机,一部SGZ-630/110型刮板运输机。
(5)工作面支护:采用ZY3300/08/17型掩护式液压支架,最大支撑高度为1.7m,最小支撑高度为0.8m,平均支撑高度为1.25m。
(6)工作面采高控制:最大采高为1.6m,最小采高为900mm,平均采高为1.25m。
4采煤方法
(1)采煤机进刀方式:采用不留三角煤端部斜切进刀的进刀方式,其工艺过程为:采煤机由机尾开始进刀,前滚筒上升,后滚筒下降,沿刮板输送机弯曲段切入煤壁,直到进入刮板输送机直线段;采煤机停止运行,等进刀段推直输送机后,调换滚筒位置,回头割三角煤至机尾;调换滚筒位置,清理进刀浮煤,向机头开始正常割煤。
(2)割煤方式.采煤机由机尾进刀后前滚筒割顶煤后滚筒割底煤向机头方向割煤,割至机头后采煤机调整两滚筒高度向机尾返空刀扫煤,煤机扫煤至机尾后重新调整两滚筒高度由机尾开始进刀割煤,往返割一刀煤,如此往复。通过薄煤层综采设备在我矿新井9106工作面薄煤层的开采与应用,取得了以下几点成果:提高了煤炭的回采率。实现了回采工艺的科学化、自动化。小型综采设备在我矿9106工工作面的开采和应用,极大地改善了工人的劳动条件和劳动环境,工人不在像传统那样,在很低采高的工作面来回穿梭工作,而是依靠综合机械化,实现破、装、运、支、处等工序的全部机械自动化,劳动强度小,生产安全。 劳动生产率高,经济效益好。在薄煤层中使用综采设备,用人少,占用设备少,节省时间,机械化程度高,产量高,减少了设备的故障率。提高了矿井安全生产程度。
总之,我矿在新井9106薄煤层工作面使用小型综采设备是科学合理的,达到了预期的效果,具有较好的推广应用价值。永贵能源开发有限责任公司在贵州省的矿井地下赋存的煤炭资源有75%以上是薄煤层。这对于我公司和其他兄弟矿井也极具借鉴意义,从而极大利用现有资源,为我公司的煤炭资源开采提高一个新的水平。
参考文献:
[1] 孟宪臣,王永祥,王永安,等煤矿开采方法[M]中国矿业大学出版社,2008
[2] 郭金明,张登明,郑光相,等采煤概论[M]中国矿业大学出版社,2007
[3] 刘栋,极薄煤层与薄煤层采煤工艺[J]煤炭技术2008,(6):66-67.
[4] 陈忠良,刘帆,薄煤层综采工艺方式及其适应性[J]能源技术与管理2010,(5):70-71.
摘要:轿子山煤矿的煤层属于薄煤层及中厚煤层,薄煤层可采储量占总可采储量比重的一部分,薄煤层开采一直多沿用炮采、普采则使用薄煤层采煤机采煤,这样的工艺主要存在以下缺点:一是工艺复杂,单产低;二是效率低;三是遇构造时搬家频繁;四是工人的劳动强度大;随着某些矿井可采储量的日益减少,薄煤层的开采问题已越来越突出,但是一直没有研究出更有效的开采方法,因此,借鉴省内的经验,根据实际的地质条件的薄煤层开采新工艺、新方法和新设备,最大限度地开发地下煤炭资源,是急需解决的重要课题。
关键词:薄煤层、综采、采煤工艺和方法、技术管理
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0000-00
1工作面地质条件
1.1工作面四邻情况
新井9106综采工作面位于新井二水平一盘区第六个工作面,右翼第三个采面,该工作面南面为已采的9104采面,西面为二水平一盘区主、副上山,北面为未开拓的9108采面,东面为一盘区的边界,上部为8104采空区,受采空区影响,在9106綜采工作面回采过程中会有老塘水从顶板渗出,影响回采推进度。所以,在回采前要做好探放水、排水工作。该工作面受8104采空区解放层的释放,煤层瓦斯含量较小,预计工作面相对瓦斯含量为:2.55 m³/t。该区域受地质构造应力作用的影响,局部地段出现次生断裂构造带、顶板破碎、层间节理较为发育。工作面没有出现断层构造,对工作面的回采影响不大。
1.2工作面概况
新井9106综采工作面走向长度635m,倾向长度150m,受地质条件以及煤层赋存等因素影响,煤层厚度起伏变化较大,工作面煤层厚度从机头至机尾1.7m~0.7m不均匀分布,工作面平均厚度1.20m。机头1#~30#支架位置煤层有一层200mm~300mm厚度不等的夹矸,但该处煤层厚度较大,最小厚度1.45m,最大厚度可以达到1.60m,随工作面向机尾延伸,煤层逐渐变薄,底部煤层逐渐尖灭,至工作面70#~90#支架,煤层和底部矸石达到了0.6m厚度,机尾煤层厚度将小于底矸厚度,矸石最大厚度可达到0.7m。随着回采的推进,工作面的梦曾厚度会略有增加。为保证回采过程中煤机安全顺利通过,必须在回采时破底推进,虽然该工作面是综合机械化采煤,但在薄煤层中实施综采,期间也遇到了很多困难。
2巷道布置
新井二水平一盘区采用双翼布置,一条运输上山,一条轨道上山,均沿着9号煤层掘进布置,一条回风上山沿8号煤层布置,其中,运输上山和轨道上山作为进风巷道,回风上山作为回风巷道,采面及各作业地点的回风通过回风上山最终汇入总回风巷道。运输上山铺设皮带,主要担负运煤、通风和行人的作用。轨道上山主要担负运料、通风和行人的作用。9106综采工作面是新井二水平一盘区第六个工作面,通过运输和轨道上山进行出煤、排矸、供风、供料和行人。
3采煤工艺
9106综采工作面采用走向长壁后退式采煤方法,全部跨落法控制顶板的综合机械化采煤方法。整套回采工艺为:采煤机破煤、装煤,工作面刮板输送机运煤,液压支架支护顶板,辅以单体支柱配合π型梁及铰接梁支护工作面两端头和两巷超前段,采用全部垮落法处理采空区顶板。根据工作面配套设备及煤层厚度确定工作面采高控制在1.5m±0.2m。
(1)工艺顺序:双滚筒采煤机破煤→刮板运输机运煤→液压支架支护顶板→推移刮板运输机。在顶板破碎时,先移架再推移刮板运输机。
(2)落煤:采用采煤机螺旋滚筒截割破煤,滚筒截深600mm,滚筒直径Φ=900mm。
(3)装煤:采煤机螺旋滚筒配合MG160/360-BWD刮板输送机铲煤板装煤。
(4)运煤系统:工作面采用SGZ-630/220刮板运输机,运输巷采用1部SZZ630/90型转载机,一部DSG80/55*2型胶带输送机,一部SGZ-630/110型刮板运输机。
(5)工作面支护:采用ZY3300/08/17型掩护式液压支架,最大支撑高度为1.7m,最小支撑高度为0.8m,平均支撑高度为1.25m。
(6)工作面采高控制:最大采高为1.6m,最小采高为900mm,平均采高为1.25m。
4采煤方法
(1)采煤机进刀方式:采用不留三角煤端部斜切进刀的进刀方式,其工艺过程为:采煤机由机尾开始进刀,前滚筒上升,后滚筒下降,沿刮板输送机弯曲段切入煤壁,直到进入刮板输送机直线段;采煤机停止运行,等进刀段推直输送机后,调换滚筒位置,回头割三角煤至机尾;调换滚筒位置,清理进刀浮煤,向机头开始正常割煤。
(2)割煤方式.采煤机由机尾进刀后前滚筒割顶煤后滚筒割底煤向机头方向割煤,割至机头后采煤机调整两滚筒高度向机尾返空刀扫煤,煤机扫煤至机尾后重新调整两滚筒高度由机尾开始进刀割煤,往返割一刀煤,如此往复。通过薄煤层综采设备在我矿新井9106工作面薄煤层的开采与应用,取得了以下几点成果:提高了煤炭的回采率。实现了回采工艺的科学化、自动化。小型综采设备在我矿9106工工作面的开采和应用,极大地改善了工人的劳动条件和劳动环境,工人不在像传统那样,在很低采高的工作面来回穿梭工作,而是依靠综合机械化,实现破、装、运、支、处等工序的全部机械自动化,劳动强度小,生产安全。 劳动生产率高,经济效益好。在薄煤层中使用综采设备,用人少,占用设备少,节省时间,机械化程度高,产量高,减少了设备的故障率。提高了矿井安全生产程度。
总之,我矿在新井9106薄煤层工作面使用小型综采设备是科学合理的,达到了预期的效果,具有较好的推广应用价值。永贵能源开发有限责任公司在贵州省的矿井地下赋存的煤炭资源有75%以上是薄煤层。这对于我公司和其他兄弟矿井也极具借鉴意义,从而极大利用现有资源,为我公司的煤炭资源开采提高一个新的水平。
参考文献:
[1] 孟宪臣,王永祥,王永安,等煤矿开采方法[M]中国矿业大学出版社,2008
[2] 郭金明,张登明,郑光相,等采煤概论[M]中国矿业大学出版社,2007
[3] 刘栋,极薄煤层与薄煤层采煤工艺[J]煤炭技术2008,(6):66-67.
[4] 陈忠良,刘帆,薄煤层综采工艺方式及其适应性[J]能源技术与管理2010,(5):70-71.