论采煤方法的选择与实践.pdf

煤矿技术 论采煤方法的选择与实践 白兆学o 潞安新疆煤化工 集团 有限公司二矿 新疆哈密8 3 9 0 0 3 摘要采煤方法的选择是建设高产高效矿井的关麓。本文介绍了浮新二矿根据自身的实际情况，选用合理的采蠊方法并鼠得了较好的 效果的生产实或．为煤炭企业的技术革新提供了经验。 关键词采煤方法 比较合理选择生产实或 1 前言 众所周知，好的采煤方法决定了煤矿企 业效益的好坏。综合考虑，地质构造、煤层埋 深，煤层赋存状况、煤层厚度及硬度、煤层结 构、顶底板条件、煤质条件及矿井生产能力 等因素都会影响矿井采煤方法的选择。 2 概况 潞新二矿w 4 2 0 3 工作面主采煤层属4 煤层，煤层厚度为6 ．1 ～7 ．5 m ，本区段煤层 产状为走向N E 5 7 。，与顺槽方位大致平行， 倾向S E ，倾角3 ．6 。～7 ．6 。，平均6 ．2 。，开切 眼处煤层倾角因断层影响，有所增大，整个 工作面煤层在走向及倾向上总体起伏不 大，赋存较稳定。与其它区段煤层类似，4 煤上部及下部以半亮型煤为主，节理裂隙 较发育，脆性强，中部以半暗型煤为主，富 含丝炭质，韧性较强。煤层中夹有l ～2 层灰 白色粉砂岩或泥岩夹矸，厚1 ．0 ～2 ．8 米，据 已采完的W 4 2 0 2 面的采掘揭露及w 4 2 0 3 上 下顺槽掘进巷道时的探顶底数据，在工作 面全部回采范围内，下分层煤层顶板以上 有一层夹矸厚1 ．0 - 2 ．8 米，回采时夹矸以上 约2 ．0 米厚的煤分层将合理损失，对回采时 控制底煤厚有较强的指导意义。4 煤层低 瓦斯煤层，煤尘具有燃烧性和爆炸性；自燃 发火期3 ～6 4 “ 月，最短发火期一个月，属于 二级自然发煤层。工作面位于 8 l8 水平下 山采区，埋深相对较大，再加上煤层较破 碎，结合掘进时的巷道表现，故本工作面回 采时地压相对北部其他工作面要大一些。 w 4 2 0 3 工作面回采时将在工作面帮顶出现 潮湿、渗水或滴淋水现象，尤其是在小断裂 及裂隙发育的区域，架间出水量将相对增 大，因其水量不大，也无持续的补给水源， 因此对回采影响不大。在回采过程中必须 坚持“有疑必探，先治后采”的原则，如有滴 淋水较大区域，一定要探明上覆含水层的 水量、水压后，才能正常回采。对于生产科 下发的水文地质预报及探放水设计，一定 要认真执行。 3 采煤方法比较 3 ．1 一次采全高放顶煤综采 放顶煤综采采煤法就是将回采工作面 布置在厚煤层的底板，采用滚筒式采煤机、 放顶煤液压支架、刮板输送机 一部或两郜 及其他附属设备相配备以此来进行联合生 产，在采煤机采煤的过程中，还要利用人工 的方式比如松动爆破或者高压注水，使得工 作面顶煤易于放下，并随着工作面的推进从 液压支架的上方或后方放出并回收的一种 采煤方法。新世纪以来，随着煤矿效益的不 断提高，使得放顶煤的设备也得到了很好的 改进。使得这种方法更具灵活性，使它的优 点更加凸显出来，一般的说，与传统的分层 综采相比，放顶煤综采具有很多的优点 1 高产， 2 高效 3 节约电力 4 安 全自燃发火机率减少； 5 减少了综采设备 的搬家次数与费用，少搬一次即可节约5 0 万元左右； 6 对煤厚变化大、构造比较复杂 的地质条件有较好的适应性t 7 掘进率低 采全厚综放的掘进率比分层综采巷道的减 少5 0 ％～6 0 ％，巷道维护费用也相应低； 8 材料消耗量低综采放顶煤与分层综采相 比，金属网、坑木、油脂、巷道支护材料等捎 耗量大量减少，吨煤成本可降低l O 元左右； 其主要缺点是 1 工作面设备多，管理复杂， 2 与分层综采相比，工作面设备投资 多。 ． 3 易混入矸石，原煤灰分高，工作面作 业条件差； 4 与分层综采相比，煤炭回收率稍低I 3 ．2 大采高综采 大采高综采一般认为是指综采面上的 采煤机割煤高度和分层高度均在3 ．5 m 以 上。一般它的适应范围在3 ．5 5 ．5 m 之间， 适合于煤层及顶底板在2 类以上，根据潞新 二矿的具体条件，假设对其采用大采高综 采，那么就一定得采取分层开采。大采高综 采有以下优点，工作面单产高，而且还具有 增产的可能；工作面所需的设备少，操作简 易，便于管理；与传统的放顶煤工艺比较，具 有效率高，前期的经济效益好。但是它也有 很多的不足，比如工作面煤壁比狗稳定，前 期的投入大，而且对移架的速度要求很高。 4 采煤方法选择 放顶煤综采虽然有很多的优点，但是 高产量，高效益是与所处的条件是相辅相 成的。如果离开它的使用条件去谈论哪一 种采煤方法，那就是天方夜谭了。因为放顶 煤开采的关键是采取压力破煤，所以对适 应条件有很高的要求。下面对4 煤层的冒 放性进行分析。 1 开采深度 实践证明，随着矿井开采深度的增加， 顶煤更易冒落。我们可以通过一些方法计 算得出他们之间的关系，找到其中的规律。 生产实践中可以发现当开采深度超过4 0 0 m 时，顶煤冒落容易。 2 煤层厚度 根据世界各国对放顶煤的实践表明， 得出一个普遍的观点当顶煤的厚度过于 薄时，就会客易发生超前冒顶，当顶煤厚度 过厚，就会导致在采煤过程中出现破碎不 完全，从而致使采出率过低。 3 顶板条件 煤层顶板直接决定其冒放的效果，其 中顶板主要包括基本顶和直接顶。基本顶 一般是岩石裂隙发育不太完全，比较坚硬， 并且强度比较大。而直接顶对冒放没有直 接的影响，但是它会随着放顶煤一起落下， 而且有一定的厚度。总体说来，坚硬顶板不 利于放顶煤开采。针对这种情况我们可以 采取松动爆破和高压注水，以此来使得顶 板强度变弱，从而达到强制房顶的目的。所 以对于放顶煤的设备必须是国内先进的， 对于放顶煤工艺需要有一个一个综采放顶 煤工作面，同时配备一个综掘工作面和一 个炮掘工作面用于巷道掘进。通过比较可 以看出，采用走向长壁综合机械化放顶煤 一次采全高全部跨落法较为合理。 5 工作面设备选型 W 4 2 0 3 工作面走向长1 2 6 1 ．9 m ，倾斜长 2 2 5 ．9 m ，煤层厚度6 ．9 m ，煤层倾角6 ．2 。，可 采储量为1 4 4 7 7 0 6 ．5 t 。其设备选型如下 W 42 03 工作面安装液压支架数量为 Z F G 85 0 0 2 0 ／3 4 型过渡液压支架6 架、 Z F 8 0 0 0 - 1 8 ／3 4 型1 4 6 架。采用M G T Y 4 5 0 ／ 1 0 4 0 - 1 ．1 D 型电牵引采煤机，前部刮板输送 机为S G Z 8 3 0 ／8 0 0 型中双链刮板输送机。后 部刮板输送机为S G Z 8 3 0 ／8 0 0 型中双链刮板 输送机。采用S Z Z 9 6 0 ／4 0 0 型中双链刮板转 载机及P L M - 2 2 0 0 型轮式破碎机。 6 结语一 煤矿企业需要发展，提高生产效率和 经济效益，就必须要采用一种好的采煤方 法，配备好的采煤设备，采用先进的高新技 术，这样才能保证煤矿企业能够高效集中 生产。同时还得注重对高科技人才的培养 和引进，加强对煤矿的管理，提高煤矿职工 的整体素质。总之，采煤方法的选择是建设 高产高效矿井的关键。这样煤矿生产会有 更加广阔的天地。 参考文献 【l 】王剑光．采煤法现状及发展趋势．煤矿 安全。2 0 0 4 ． 【2 1 王家臣．我国综放开采技术及其搽层次 发展问题的探索．煤炭科学技术，2 0 0 5 【3 】华斌．塔山矿井采煤方法的斌择．煤炭 工程，2 0 0 5 ． ①作者简介白兆学，生于1 9 6 2 年，男，工程师，毕业于广东佛山煤田地质学院，现任潞安新疆煤化工 集团 有限公司二矿总工程师。曾发 表过多篇论文。 科技创业家T E C H N O L O O I C A LP I O N E E R S 1 5 1 万方数据