下组煤三采区次煤分流系统的设计及应用.pdf

晨 斜 技 2 0 0 0 年 第 3 期 下 爆三采百汐 、 爆分统孽伤 设针厦应用 1 概况 龙口 矿务局北皂煤矿王文 政 包寿 胜林美华 北皂煤矿位于山东省龙口市境内， 隶属于龙口 矿务局， 是一座设计能力0 ． 9 M t ／ a 的现代化矿井， 于 1 9 8 3 年底投产。 。 矿井设计分二个水平开拓， 其中一水平主采层 为 煤2 ， 二水平主采层为 煤 。目 前矿井生产重心已转 移至二水平开采煤 。 图l 煤 柱状图 煤 厚度5 ． 2 8 1 O ． 1 m 。平均8 ． 1 2 m ， 其中纯煤 厚度6 ． 1 m， 夹矸厚 2 ． 0 2 m 。从全矿井 1 1 4 个钻孔资 料的统计情况看， 毹 结构复杂， 夹矸最多2 0 层， 最 小7 层， 平均 1 2 层， 夹矸占了煤层总厚度的 2 4 ． 9 ％ 煤层结构见图1 。 煤4 纯煤灰份为2 3 ． 3 6 ％， 全层灰 份为4 0 ％左右。 通过对煤 测井曲 线的 重新分析与分层对比， 搞 清了 煤 的结构与变化规律， 并利用煤质化验资料， 将煤 划分为上、 中、 下三段， 从而提出了“ 经济可采 层” 的概念， 即上段 煤4 1 一 煤4 3 I- 和下段 煤 一 8 灰份高， 煤质差， 列为次煤。而中段灰份较低， 煤质 较好， 确定为经济可采层， 为煤开采的主要层段。 2 问题的提出 1 9 9 6 年， 山东省煤炭工业管理局批复同意 龙口 矿务局北皂矿井生产环节技术改造 综采放顶煤 可 行性研究报告 ， 确定二水平采用综采放顶工艺开采 煤 。煤 “ 经济可采层” 段以上的次煤平均厚2 ． 6 2 m ， 纯煤厚度 1 ． 4 1 m 。虽然该段灰份高， 煤质差， 但采用 综放工艺， 在不增加任何设备投资和材料费的情况 下， 就可进行有效回收。因此本着合理开采煤 ， 在 保证经济可采层煤质的前提下， 通过科学分析， 完成 了二水平次煤分流系统， 对结构复杂煤层在综放条 件下提高煤炭资源回收率， 进而提高矿井经济效益 具有重大意义。 3 次煤分流系统 次煤分流系统就是将经济可采层段的优质煤与 经济可采层上段的次煤在分采分放的基础上实现分 运， 通过对运输系统的改造， 单独为次煤运输设计了 分流系统。该系统的设计情况如下 在下组煤东翼集运巷内开门布置分流皮带巷， 该皮带巷与下组煤翻 笼绕道立体交岔形成次煤分流 煤仓。巷道布置详见图2 。 次煤分流过程如下 首先， 将优质煤与次煤通过合理的放煤工艺实 现分采， 优质煤与次煤均流经工作面顺槽皮带和西 翼集中 皮带上山 皮带， 至下组煤井底集中 煤仓时， 优 质煤通过二水平主暗斜井和上仓皮带、 主井运至地 面煤仓； 次煤则在此处通过铺在煤仓上口的具有活 动机尾的分流皮带上。运输时， 将活动机尾拉至煤 仓上口， 次煤由西翼集中皮带上山皮带转载至地次 煤分流皮带， 将次煤运至分流煤仓。在煤仓下口， 通 ▲ J ． L ▲ I ， ▲ 维普资讯 ▲ ▲ A 乒 2 O 0 0 年 第3 期 童 娃蔗 科技 过矿车将次煤直接运至地面次煤加工厂进行加工。 、 *。 堡 堡哿 图2 巷道布置图 4 应用效果 下组煤首采面4 3 0 3 工作面于 1 9 9 7 年底投产， 进 入 1 9 9 8 年后， 面对严峻的市场形势， 矿上没有对煤 进行次煤回收。1 9 9 9 年以来， 随着地面次煤加工厂 的正式运行， 对次煤进行了有效回收。据统计， 仅今 年上半年回收次煤5 4 1 2 9 t ， 按每吨保守价格净增效益 5 0 元计算， 便可为矿上增收2 7 0 ． 6万元， 经济效益显 著。 资煤分流系统的成功运用， 不仅为本局兄弟单 位煤 次煤回收提供实践经验， 同时对类似条件的矿 井增加煤炭回收、 提高煤炭质量具有借鉴作用。 上接第2 3 页 轻放工作面设备配套相关尺寸见图 1 。 占9 5 ％； 端头架平均工作阻力 P 平 均3 3 8 2 k N ， 占 4 7 ％， 最大工作阻力 P I ． 4 4 9 3 k N ， 占6 2 ％。 4 存在问题及采取措施 由于支架前后立柱伸出量不一致 主要是后立 柱伸出量小于前立柱 ， 造成了后部尾梁放煤空间 小， 影响了放煤效果。因此， 升架时应先升后立柱再 升前立柱。 该面外围 运输设备均为带宽8 0 0 m m皮带机， 与 工作面生产能力不匹配， 事故率较高， 产量受到制 约。因此， 在进行轻放设备配套时， 既要考虑工作面 的 设备配套， 还要考虑 外围设备的运输能力配套。 图1 工作面设备配套尺寸 5 结论 3 轻放的实践 3 ． 1 回采工艺及其确定 1 放 煤步距 放煤步 距是影响放煤效果的主要参数， 在确定 放煤步距上， 依据放顶煤理论及二层煤赋存条件， 确 定放煤步距为一刀一放 0 ． 6 m 。 2 放煤工艺的选择 生产现场进行了单轮顺序、 单轮间隔和双轮顺 序等放煤方式的实验， 经过总结比较， 选用了回收率 高、 操作简单的单轮顺序放煤方式， 采放平行作业。 3 矿压显现特点 根据实测计算， 基本架的平均工作阻力为 均 1 2 9 0 k N ， 占额定工作阻力 以下同 4 6 ％， 最大工作 阻力为 2 6 1 4 k N ， 占9 3 ％； 过渡架平均工作阻力 P 平 均1 7 9 3 k N ， 占5 6 ％， 最大工作阻力 3 0 4 0 k N ， 1 工作面设备配套合理， 满足了 “ 三软” 地层放 顶 煤开采要求。实现了 “ 三软” 煤层放顶煤液压支架 的轻型化， 打破了“ 三软” 煤层放顶煤支架不宜采用 小架型、 轻吨位和低工作阻力的禁区。 2 设备配套初期投入少， 与前期使用的重型架 相比 重量下降8 ． 8 8 吨， 费用下降5 0 ％， 配套设备节 省资金约 1 0 0 0 万元， 经济效益十分显著。 3 开采成本低， 与分层开采相比吨煤成本下降 约2 5 ％， 提高了产品竞争力。 4 成功解决了煤 分层开采的模式， 支架重量 轻， 安、 撤方便， 便于操作。 作者简介翟慎峰 1 9 8 8 年 1 1 月毕业山东矿业学 院， 现在龙口 矿务局从事技术工作。 维普资讯