极薄煤层采煤工艺选择.pdf

工程技术研究 极薄煤层采煤工艺选择 朱斐然 安徽恒源煤电股份有限公司刘桥一矿安徽淮北2 3 5 1 6 2 2 0 0 9 年第5 期 鬲磊而面面而一 摘要捌桥一矿3 煤为枉蓐煤层，4 蝶为主耒煤层，3 ，4 壤屡问踅较小。3 煤采用走向长壁全部I 毒法膏采不现实。连用螺冀钻采堞法较好 地解凌了这一摩是。 关键词薄难层采蝶工艺螺旋钴采煤 中图分类号D 2 6 7文献标识码A文章编号1 6 7 3 - - 8 2 0 9 2 0 0 9 5 - - 0 2 5 5 - - 0 1 1 概述 刘桥一矿位于安徽省濉溪县境内，煤系地 层为华北晚生古生界二叠系下石盒子组及山 西组地层，含3 、4 、6 煤及三到四层发育不全 的极薄煤线。以单一薄煤层为主，煤层厚度0 - - 1 ．7 5 ，平均厚度0 ．8 2 m ，平均倾角1 4 。，局部 可采，为极不稳定煤层．3 煤储量主要分布在 1 1 4 6 上山采区东翼及六采区．可采储量合计为 1 4 8 ．8 万吨． 2 采煤工艺选择 根据3 煤赋存特点及煤层厚度特征，我矿 3 煤采用钻采采煤工艺，边掘边采，掘进与钻采 平行作业的方式施工。前方掘进工作面至少 超前钻采工作面8 咪，钻机采用乌克兰生产的 薄煤层三轴螺旋钻机，采用独头单向钻采。钻 采顺序为前进式钻采至迎头．该机先在巷道 下帮沿煤层倾向向下进行钻采，钻采完后再退 回调头在巷道上帮沿煤层倾向向上进行钻采， 该机适用于煤层厚度为0 ．5 m 一0 ．9 m ，煤层倾 角- 1 5 。- 1 5 ‘，煤层走向倾角小于8 。的各 种硬度的煤层． 2 ．1 落煤方法 ①落煤方式 即一台螺旋钻机布置在运输顺槽中，向煤 层打钻，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在 运输巷的刮板输送机上运出。该机一次采宽 2 ．0 米，三轴联动钻杆1 ．5 4 米一节，钻机本身 自动接杆。达到设计采澡或遇断层时，推出钻 杆。螺旋钻机整体前移，预留0 ．8 士O ．2 米煤柱 后开始下一循环钻采。 ②螺旋钻机正常钻进 设计钻采长度钻采从运输巷设计位置处 开始运行，从顺槽上帮向上钻采，钻采深度最 大8 5 米，平均8 0 米，螺旋钻机以2 ．0 m ／r a i n 的 速度向上钻采，直至达到设计深度。 2 ．2 设备配置 ①螺旋钻 螺旋钻机选用乌克兰制薄煤层三轴螺旋 钻机，其主要技术参数如下 钻高6 2 5 ／7 2 5 ／8 2 5 钻宽 2 ．0 m 钻深上山方向8 5 m 。 下山方向4 0 m ． 电机功率 2 2 0 k w 钻进速度0 - 1 ．0 m ／r a i n ②运输设备 刮板输送机一部型号为S G W 一4 0 T 电机功率4 0 k w 运输能力1 5 0 t ／h 中间顺槽尺寸 1 5 0 0 m m 6 3 0 m m x1 8 0 m m 链速0 ．9 2 m ／s 运送和安装钻具的设备 单轨吊车一部，起吊速度为3 m ／r a i n ，运 行速度为2 0 m ／r a i n ，起吊高度为3 m ． ④辅助运输设备 S G W ⋯4 0 T 型转载机和S T J 8 0 0 ／2 4 0 型皮带和S D ～1 5 0 F 型皮带运煤． 2 ．3 生产能力 按一个螺旋钻采工作面布置，工作面每斑 钻进3 0 m 。每天钻进深度9 0 m ，钻孔高度O ． 6 5 m ，实际采高l m ，钻孔宽度为2 ．0 m ，钻煤 时采储率为0 ．9 5 ，则 W L S H r C 9 0 2 ．0 xl 1 ．4 6 0 ．9 5 2 5 0 T 式中W ～日产量，t ／d - L - - - 日钻进深度．m ／d ，S - - - 钻孔宽 度，m l H ⋯钻孔高度。m r - - - 煤层视密 度I C t o m b 采出率9 5 ％I 则年生产能力 3 5 0 x2 5 0 8 ．7 5 万吨 3 巷道布置 根据3 煤赋存状况，可充分利用1 1 4 6 上山 采区及六采区生产系统运料，排矸，运煤．减 少了掘进巷道工程量，在3 、4 煤层间距较大的 地点可设一临时垂直煤仓进行连接，煤仓高度 即3 、4 煤层间距． 4 顶板控制 由于3 煤无直接顶，老顶以中细砂岩为 主，平均厚1 7 ．5 m ，钻采面采宽1 ．9 0 5 m ．煤柱 宽0 ．5 m ，顶板来压及下沉量不明显，故钻采工 作面采用不支护方式。正常工作时期，在工作 面钻孔钻采完备后，在钻孔口以里0 ．3 m 处支 设3 棵由H 1 8 0 m m 6 5 0 r a m 的优质木 点柱，上方戴规格为长宽厚 4 0 0 m m 2 0 0 r a m 4 0 m m 的木柱帽 柱帽沿倾斜使用 ， 并用木栅栏加紧打牢，软底处加穿规格为 1 5 0 0 m mx2 5 0 r a m 4 0 r a m 的大木鞋．木点 柱严禁支在浮煤、浮矸上。 随着螺旋钻采煤机不断前移采煤，要随时 观测运输巷的围岩变形情况．当巷道压力变 大，变形严重时，及时打锚索加强支护。锚索间 排距3 0 0m m 3 0 0 m m ，长度6 ．0 m ，安设在巷 道拱顶，防止冒顶或影响钻采工作．运输巷 采用猫网作永久支护．在钻孔口以上或以下 0 ．3 m 处支设3 棵由H 1 8 0 m m 6 5 0 m m 的优质木点柱支护顶板． 5 通风 钻采工作面通风方式是利用2 1 5 k W 局 部通风机供风． 6 该工艺与传统工艺相比的优点 ①在采煤面实现无人操作，安全生产． ②降低伤亡事故和职业病患者。 ⑦可以在螺旋钻具上安装三种不同直径 的钻头6 2 5 m m ，7 2 5 m m ，8 2 5 m m ，增加在不 同厚度煤层上的采收率。 ④实现薄煤层采煤，其中包括从平衡的和 保护煤柱上采煤，这样增加采煤置，并降低其 在矿藏中的损失． o 只采煤不采矸石，采出煤质好． 由于不需要支撑，从而节约了大量的木 材． ⑦在相同条件下。与传统工艺相比矿工的 工作效率提高一倍以上． 由于留煤柱，代替了支护。降低了采煤 成本。由于煤柱的存在。也减少了顺槽等巷道 的回收费用。 ⑨在顺槽中的设备维护，维修方便，避 免了重体力劳动． 人工工效提高，采煤机每班需6 人操 作，并且大大地减轻了工人的劳动强度． 8 经济效益 以我矿1 1 3 6 2 钻采面为例 储量8 ．7 5 万吨，井巷工程6 0 0 米 1 1 3 6 2 运输巷 费用2 7 0 万元l 螺旋钻采煤机l 台5 2 0 万元，辅助 设备1 3 6 万元 人工工资／年7 2 万元 2 5 0 0 元／月 。 电力消耗／年4 2 万元l 其他消耗／年1 0 0 万元，计1 1 4 0 万元。 预计销售收入2 6 2 5 万元 预计利润1 4 8 5 万元． 9 结束语 采用螺旋钻采煤工艺解决了我矿3 煤长 期以来无法回采的难题，我矿3 煤可采储量共 1 4 8 ．8 万吨，经济效益十分可观．该采煤工艺 用人少，效益好，能多回收煤炭资源，延长了矿 井服务年限。同时由于利用该工艺采煤钻孔 间要留下煤柱及钻孔不能达到设计的深度，造 成煤炭损失，因此在生产中。还应不断完善螺 旋钻机采煤技术和工艺． - 2 5 5 - 万方数据