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我国水力采煤技术的发展和展望 第六图书馆 回顾我国水采发展的40年历程,介绍了3种典型的水采模式和水采的具体适用条件。回顾我国水采发展的40年历程,介绍了3种典型的水 采模式和水采的具体适用条件。水力采煤 适用条件 采煤 技术发展煤矿开采侯新华煤炭科学研究总院1998第六图书馆 第六图书馆 1 9 9 8年第 1期 总第 2 9 期 矿 开 采 1 9 9 8 年 3 月 弋 等 f6 一 7我国水力采煤技术的发展和展望 煤炭科学研究总院候新华 ， __ 一 摘要回顾我国水采发展的 4 0年历程 体 适用条 件 。 介绍 3种典型的水采模 式和水采 的具 关■词水力采煤模式适用条件 一 一 水力采煤工艺和任何采煤工艺一样 ，都 有 它的适 应条 件 ，同时 也具有 局 限性 。我 国 煤 田地 质条件 既 复杂又 多种 多样 ，只能 根据 不同的煤 田地质条件．采用适宜的采煤工艺 才能达到高产量、高效率和高效益，保证煤 炭 资源 的合理 开发 。水采 工艺 是采煤 工艺 的 重要组成部分 ．应当蛤予重视。 l 水 采历 史的 回顾 1 9 5 6年开滦林 西矿开始进行水 力采煤 试验 研究 ， 1 9 5 7年第 一个 水力 采煤工 作面 正 式投人生产。但 由于当时对我国水采的技术 水平、适应条件认识不足，盲 目发展 ，造成 水力采煤的大起大落 ，影响了水力采煤在我 国的健康发展。 经过科学的实事求是的分析研究 ，适合 水果 的矿井 将水采 保 留了下 来 ，如肥城扬 庄 矿、枣庄八一矿等。经过试验研究 ，完善了 生 产 工艺系统 ，提 高 了落煤 水压 ，落煤 效果 大幅提 高 。在 设备 方面 ， 水 枪 的水压 达到 1 0 ～ 1 2 MP a ，前置增 压 泵开发成 功 ，供水 压力 达到 了 2 0 2 2 MP a ，供水流 量增 加到 2 8 O ～ 3 0 0 m ／ h ， 水枪 的效 率达 到 7 O } 研 制开 发的 污水 液控 水枪 污水 浊度 达 l O 0 0 0 mg ／ I ，提 高 了水枪 对水 质的适 应性 ，并 实现 了离机 操 作 ；形成 了高 压、 中压 大中流 量的 系列落煤 射流 ，射 流对煤 层 的适应性 以及落煤 效 果有 了很 大提 高 }供 水 系统开发 成 功了液 控手 动 1 6 发 辰 闸门；提升设备方面，研制开发 了大小粒度 的煤水泵 ．有了排送 5 0 tur n以下的大粒度煤 水泵， 串联泵最大扬程 6 0 0 m， 6 ram 以下的小 粒度煤泥泵， 单台最大扬程为 9 0 0 m， 寿命分 别 达 到 1 0 0 o h和 4 o o o h ；并 研 制开 发 了可测 管路煤浆总量、煤量、煤水 比的固液两相流 的流量计 ，为管路输送的计量和监测提供 了 有 效手段 ；在 开滦 吕家坨矿 试验 成功 了低 阻 力的溜槽 ，为倾角较小 的煤层使用水采提供 了可能，扩大了水采使用范围。 开发成功了机运 、水运两用 的半煤岩掘 进机及适合煤巷的机破水运 的轻型掘进机， 为水采工作面采准巷遭掘进机械化、快速掘 进 ，提 供 了适用 的技术装 备 。 为解决回采过程中局部沼气超限．研锚 成功 了非引燃铸 造铝 的水力 驱动抽 出式局 扇 ．用于抽出顺槽及工作面局部超限区、采 空区 的沼气 ，取得 了 良好 的效 果 。北 票 矿务 局采取 一 系列综 合 措施 ， 取得 了在 “ 双 突” 煤 层 安全 使用水 采 的经 验 。 在工艺系统上，改进了巷道布置，调整 了采掘顺序，控制和利用矿压进行助采等方 面试验研究 ，取 得 了不少经 验 ，使我 国水 力 采 煤 ，在 工艺 上不断 完普 ，技术 装备 水平不 断提 高 。 2 水 采模 式 我 国水 力采煤 ，经 过几 十年 的努力 ，在 t ● 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 ■ 1 9 9 8 年第 1 期 总第 2 9 期 煤矿开采 1 9 9 8年 3 月 竺 竺 苎 件 篓 发 展 形 成 了 具 有 中 3水 采 的 适 用 条 件 国 特 色 的 3 种 水 采 模 式 。 ’ ’一 2 ． 1 水力落爆、 水运水提的常规水栗模式 这种 常规 水采模 式 ，已与 五 、六 十年代 在技术水平上有 了很大的提高，落煤水压已 形成 高、 中压 ，大 、 中流量系 列 ，落煤效 果 提高，水榆效率达到 7 O ，煤水泵一次维修 时间和 寿命 已有 很 大提高 巷道 布置 ， 针对 不 同地质条 件 ， 已有较 成熟 的经验 ， 日臻 完善 。 2 ． 2 经济型水采模 式 它是在传统的水采模式基础上发展起来 的 ，与传 统水 采模式 相 比，系统 已有 很大 简 化 ，投资 少 ，见效快 ，可节水 节电 。 经济型水 采 的特 点 是 1 以刮板捞 坑 在 采 区进 行煤 的分级 0 ． 5 mm 粒度 ， 大粒度 煤 进行早 运旱提 ，大大节 省 电耗 ； 2 小 粒 度 的煤 泥 浆在井 下进 行浓缩 ，而后用泥 浆泵 送到地 面选煤 厂 ；经澄清后 水 可复用 ，水 采 用 水基本 上实现 闭路 循环 只需 补充少 量 的 水 。 3 大 小硐 室结 合 ， 采 区采用 小 型煤泥 硐 室， 可节省工程量和装机容量 水力提运， 节 省装机 容量 1 5 0 0 k W 左 右 。 2 ． 3区域化水采模式 区域化水采的特点是水采系统全部集 中在 井下 采用舾 型刮 板捞坑 式脱 水筛 ，落 下 的煤 进行 O ． 1 mm粒 度 分级 ， 筛上 煤 水份 为 1 2 近 9 O 用 早运早 提 ； 筛下 煤浆采 用 组合旋流器的高额振动筛回收 ，煤泥浆中的 煤回收率 达到 3 3 ． 8 总 回收 率达到 9 1 ％以 上 ；水 经 过 斜 管 澄 清 处 理 后 ，浊 度 在 3 5 0 mg ／ i 以下 ， 供 水采 使用 ， 实 现水采用 永 井 下 闭路循 环 。 装机 容 量 比常规 水 采节 省 3 0 ～ 5 0 。 区域 化水采 ，使 水采工 艺发 生 了根 本性 变 化．大 大丰富 了水采工艺，节省 了投资 比常 规水采 节省 投资 2 ／ 3 ， 2 l 万 t ／ a的水 采 匠投 资 只有 7 0 0 ～8 0 0万 元 降 低 了生 产 成 本 扩 大 了水 采 的适用 范围 ，为旱采 矿 井局、 部 实现水 采提供 了可能 总结多年来水栗实践经验 ，深化 了对水 采适应条件的认识，总的来讲，适合水采煤 的硬度 _ 厂 一1 ～2 。具体适用条件如下 。 1 断层切 割 较多 ，长壁面 拉不 开推 不 远，顶板稳定或中等稳定的倾斜 、缓倾斜厚 及特 厚煤层 。 2 顶 板稳定 或中等 稳定 ， 倾 角在 3 0 。 以 上的倾斜、急倾斜煤层。 3 顶板稳定或中等稳定 ， 倾角大于 7 ， 产状 不规 则 ，煤 层厚 度变化 大或 地质破 坏较 多，稳定性较差的中厚以上的煤层 水采工艺 ，由于风流经过采空区，在高 瓦斯矿 井特 别要 注意 瓦斯气 超 限，要采 取有 效措施拍排 目前已有水力抽出式局扇 ，北 票在 “ 双突”煤层使 用水采 已取得成 功经 验 ， 以保证生产安全。 为了更好地发展水采 。 应 加强 水采矿 压显 现规 律 的研究 ，研究 开发 高效水枪并进一步提高高压供水泵和煤水泵 的性能 和寿命 。 1 9 9 6年 8月 ， 煤炭部技术咨询委员会和 中国煤炭学会联合召开了“ 水采 4 O周年技术 研讨会” ，与会代表向部领导提出如下建议 进一步肯定水力采煤的技术方向}加大支持 力度 ，增加 对 水采 的投人 ，继续 搞好 技术攻 关 ；开展 “ 水采适合煤层条件的井区及其实 施技术途径的调查研究 ；加强水采设计力 量 ，保证 设计质 量 深信，只要抓住机遇，井对发展水采采 取积极 、科 学 的态度 ，在我 国水力 采煤会 得 到 发展 。 作誊筒介懊 新单 ，1 9 4 0 年生 ． 高级工程师。1 9 6 5年 毕业于j E 京矿址学院t 一直从事科研管理工作， 曾在爆发科 学技术、 露天采螺技术、 爆矿自动化辱杂志发表沦文数篇 通讯地址 北京市和平 里青年酒东路 邮 编 1 0 0 0 1 3 ’ 牧稿 日期I 9 9 7 0 9 1 0 ；责任辐辑 崔德仁 ’ l 7 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆