厚煤层水力采煤回采顺槽位置与效益的关系.pdf

第 2期 水 力 采煤 与 管 道运 输 厚煤层水 力采煤回采顺槽位 置与效益 的关系 肖会强张利 黑 龙 江 鹤 岗矿 业 巢 团兴 安煤 矿 鹤 岗矿 业 巢 团峻 德 煤 矿 摘 要 本 文结合 峻德 矿 多年 来在 水 采 回采顺槽 位 置方 面 所做 的 工作 ， 通 过 改 变回采 顺槽 的位置使 采 出率大 幅提 高 ， 取得 了较 好 的经济效益 。 希 望对 其他 类似 务件 的矿井 有 一 定 的 借 鉴 作 用 。 关键词 倾斜 厚煤层 水采 顺槽 l 前 言 水 力采 煤是 利 用 高 压 水射 流 破煤 ， 采 区 内靠 无压 水 力输 送 煤 炭的 采 煤方 法 ， 在 厚煤 层 中 ， 回采顺 槽 的 布置 除 了考 虑 溜煤 坡 度 的 因素 外 ， 回采顺 槽 在 煤 层 中 的位 置直 接 影 响 采 出率和 水枪 司机 的安全 。如 回采顺 槽沿 煤 层 底 板掘 进 ， 回采 时 ， 一 方 面 ， 少 量 的窜 矸 易 堵 塞 放煤 口 ， 影 响 煤炭 的 回收 ； 另 一方 面 ， 老 塘的 窜 矸会 直 接 撞击 护枪 抬 棚 ， 对 护枪 抬 棚 造成破 坏 。 若 回采 顺槽 沿煤 层顶板 掘进 ， 且顶 板 又较 破碎 时 ， 允 许 空顶 的 时 间 短 、 面积 小 ， 回采 时 ， 会 因放 煤 口前顶 板 岩 石提 前 揭 露而 首先 冒落 ， 造 成 窜矸 ， 影 响煤 炭 的 回收 及威胁 水枪 司机 的安全 。现 就峻 德煤矿 多年来 在厚 煤 层 中 回采顺 槽 的 位 置进行 总 结 ， 希 望 对 兄 弟 单位起 到一 定的借 鉴作 用 。 2 回采 顺槽位 置 要 提 高水 枪 小 时 落煤 能 力 ， 缩 短 空顶 时 间 ， 提高 采 出率 ， 除对落 煤水 压和 流量有一 定 的要求 外 ， 还 必须 使采场 形成 一 定的空 间 ， 而 此空 间必须 是 在 水枪 的 有效 射 程 内形 成 ， 不 是靠煤 体 的 自然 冒落所 致 。采场 空 间能否顺 利形 成 ， 采 出率 能否提 高 ， 关键是 看 回采顺槽 所处 煤层 中的层 置 ， 尤其 是对倾 斜 、 急倾斜 厚 煤 层更 为重要 。 回采顺槽 的位 置受 如下几 方 面因素 制约 1 水枪的最大仰角。水枪的最大仰角从 理 论 上 讲 可 以达 到 9 O 。 ， 但 是 在 井 下 由 于 受 回采顺 槽 断 面规 格 和 所 用水 枪 型号 限 制 ， 其 最大仰 角也 有所 区别 。就 目前所 使用的 L W 和 S Q 型水 枪 ， 配 用 “ 两 粱 、 六 柱 ” 护 枪 抬 棚 。 即两根 2 ． 2 m 长 的 Ⅱ型 钢 梁 ， 六 根 金属 摩擦 支柱 。 用 于底 宽 2 ． 8 m， 上 宽 1 ． 9 m， 高 1 ． 9 m 的梯 形 木 棚支 护 的巷 道 中 ， 其水 枪 的 最大 仰 角仅 为 3 9 。 如图 1所示 。 2 煤层 倾 角 。煤 层倾 角 大小决 定了水枪 在 最 大 仰 角 范 围 内所 能 形 成 落 煤 空 间的 范 围 。在 回采顺槽 距煤 层底 板 的水平 距离不 小 于 2 m 的情 况下 ， 当煤 层倾 角 a 小 于 4 4 。 时 。 开 采 空 间很 容 易 形 成 ； 当 煤 层 倾 角 a 大 于 4 4 。 时 ， 开 采 空 间就 很难 形 成 ， 即使 形 成 了 一 定的 空 间 ， 也 只 是通 过 顶 煤 的长 时 间暴 露 造 成顶煤 冒落所 致 ， 如图 2 所 示 。 尤其 是煤层 倾 角 在 5 O 。 左 右 时 ， 更 能 显 现 出 顺 槽 掘 进 时 留 一 定量 底煤 的重要 。 回采 顺槽 是 沿 煤 层 底板 掘 进 的 ， 并 留一 定底煤 。 峻 德矿在 多年 来开 采过 程 中发 现 ， 回 采顺 槽距 煤 层底 板 的水 平 距离 以 2 m 为宜 。 一 方面 ， 以减 小采 空 区 窜矸 对 护枪 抬 棚 的撞 击 力 ， 同时 ， 也避 免 了因掘进 回采顺槽 时距煤 层 顶板 过 近 ， 而造 成 煤 门 处 的顶板 提 前 揭露 而 窜矸 。 3 经济效益 峻德煤 矿多年 来一 直在 研 究摸索 回采 顺 槽 的位 置对采 出率 的影 响 ， 取 得 了一定的效 7 维普资讯 第 2期 厚 煤 层 ， K力采 煤 田 采 顺 槽 位 置 与 效 益 的 关 系 2 0 0 3年 6月 C C C剖视 图 1 护枪抬棚下 的水 枪落煤示意 a 口 4 4 。 ～ 5 0 。 b 口一2 5 ～ 4 4 。 图 2 不同倾角时水枪落煤 范围示意 图 果 。 最具 代表 性的 是一水 平南 2 1 煤 层水采 二 附衰回采顺槽位置与采出率对比衰 区 ， 由于 回采顺 槽位 置不 同 ， 采 出率 却相差 甚 远 ， 具 体 数据 见 回采 顺 槽位 置 与 采 出率 对 比 见 附表 。 从附表 中 可 以看 出 ， 在 开采 条件相 同 的 情况 下 ， 距 底板 2 r n左 右 布置 回采 巷道 时 平 均采 出 率 为 6 8 ． 6 ， 沿 底板 布 置 时平 均采 出率 为 5 2 ． 5 ， 二 者 相 差 约 1 6 ， 对于 峻 德 煤 矿 年 水 采 能 力 为 5 0万 t的矿 井 ， 仅 此 一 项 ， 每年 可 取得数 百万 元的 经济效 益 。同时 ， 由于 采 出率 的提 高 ， 降低 了 掘进 率 ， 缓解 了采 掘 接续 紧 张的被 动局 面 。 4结论 1 回 采 顺 槽 距 煤 层 底 板 2 r n布 置 从 技 术上 是可 行的 ， 经济 上是合 理 的 ； 2 准 确地 测定 煤层倾 角是 确定 回采顺 槽 距 煤层 底板 的依据 ； 8 3 巷道 断面 的规格 是决 定水枪 仰 角大 小 的主要 条件 ， 尤其 是巷道 的 净高 ， 在可 能的 条 件 下应 加大 回采 顺槽 的净高 。 作 者简介 肖会 强， 男， 1 9 6 8年 出生 ， 1 9 9 1年毕业于阜新矿业 学院 采 矿 专 业 ， 现 任 鹤 岗矿 业 集 田兴 安煤 矿 工程 师 。 收 稿 日期 2 0 0 3 0 5 0 6 维普资讯