水力采煤与管道运输H(10).pdf

第 4期 2 0 0 7年 1 2月 水力 采煤 与 管道运 输 H YDRAULI C COAL M I NI NG 8 L PI P ELI NE TRANS P ORTATI ON NO ．4 De c ．200 7 综采放顶煤开采技术条件下的回采率分析 刘 福 德 宁夏 煤业集 团石嘴 山全 能公 司 宁夏 石嘴 山 7 5 3 2 0 0 摘要 通过对石嘴 山金 能公 司厚煤层 综放 工作 面回采损 失分析 ， 找 出影 响综放 工作 面 回采 率 的主要 因素 ， 并提 出采取的措施及 建议 。 关 键 词 综 采 放 顶 煤 回 采 率 煤 损 ‘ 中图分类号 T D8 2 3 ． 4 9 文献标识码 B文章 编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 4 0 0 5 5 0 3 l 前 言 综采放顶煤开 采技术应 用于厚 煤层 ， 以其 高 产 、 高 效 、 安 全 、 经 济 效 益 突 出 等 优 势 得 到 推 广 ， 解决 了厚煤 层 由于分层 开采 在安 全 生产 方 面一 直难 以解决 的问题 ， 如送错 巷道 、 采错 层位 、 顶 板 难管理 、 遇到过断层 等地质构 造重送切 眼 等。但 是 ， 综 放工 作 面 回采 率较低 ， 煤炭 资源 损失 严重 是 目前需 要 探讨 和解 决 的问题 。现结 合 石 嘴 山 金能公 司三 、 六层煤综放 工作面 的回采情 况进行 分 析 。 2工 作 面 地 质 概 况 该 公 司 只 有 三 层 煤 、 六 层 煤 两 个 厚 煤 层 适 于 综放 开采 。以 2 2 6 6 底 、 2 2 6 7 底 、 2 3 3 2工作 面 为 例 进 行 分 析 。 1 2 2 6 6 底 工作 面位 于 2 2采 区第 三亚 阶 段北翼 ， 走 向长 2 0 7 m， 倾斜宽 l 3 7 ． 5 m， 开采六 层 煤 。煤层全厚 l 1 ． 4 2 m，一 、 二分 层 已回采 ， 剩余 厚 度 4 ． 3 0 ～5 ． 6 2 m， 平 均 4 ． 7 l m， 为综 放 面 的 开 采厚度 。工 作 面 实 际 采 高 2 ． 4 m。煤 层 结 构 复 杂 ， 底板为砂岩 ， 煤层坚硬 ， 裂隙 、 节理 均不发 育 ， 普 氏硬 度 为 2 ． 2 。 ， 2 2 2 6 7 底 工作 面位于 2 2采 区第 4亚 阶 段南翼 ， 走 向长 4 8 8 ． 5 m， 倾斜宽 1 4 1 ． 5 m， 开采六 层煤 ， 煤层 全厚 ． 0 3 m， 一分 层 以 K 夹矸 作底 已回采 ， 剩 余厚 度 8 ． 3 9 ～8 ． 7 5 m，平均 8 ． 5 l m， 为综放 面的开采厚度 。工作 面实 际采 高 2 ． 4 7 m。 煤层结构 复 杂 ， 硬度 较 大 ， 节理 、 裂 隙均 不发 育 ， 直接底板 为较软 的劣 质煤 ， 厚度为 0 ． 7 5 m，煤层 普 氏 硬 度 为 2 ． 2。 3 2 3 3 2工 作 面 开 采 三 层 煤 ， 位 于 2 3采 区 第 l亚 阶段 北翼 。实 际开采 走 向长 4 3 0 m， 倾斜 宽 l 3 2 m， 煤 层全厚 5 ． 0 4 ～7 ． 2 4 m， 平 均厚 度 5 ． 9 7 m。工作 面实际采高 2 ． 1 3 m。煤层结 构复杂 ， 顶 板 为劣质煤 ， 炭质 页岩 、 页岩 互层 的 复合型 顶 板 ，破碎。底板为厚度 0 ． 2 0 m 的软 泥岩 。煤 层 松软 ， 节理 、 裂 隙 、 滑 面 多 ， 随 采 随 落 ， 普 氏 硬 度 1 ． 0， 为矿井安全 生产一直难 以解 决的“ 三软 ” 煤 层 。 3 综 放工 作 面 回采 煤 损 情 况 分 析 对 于综 放 工 作 面 的 回采 率 指 标 国 家 没 有 具 体规定 ， 根据矿井实 际情 况将综 放工 作面 回采 率 指标 暂定 为 8 0 ， 以此 考 核 。 3 ． 1 综 放 工作 面 回采情 况 分 析 见 表 l 1 2 2 6 6 底 工作 面是 在六层煤 开采两个 分 层之后 剩余厚度一 次采全高 ， 工 作 面动用储 量为 5 7 ． 2万 t ， 采 出煤 量为 4 5 ． 5万 t ， 实 际工 作面 回 采率为 7 9 ． 5 ， 与矿定 回采率指 标 8 0 相 比低 0 ． 5 ， 放顶煤 厚度 2 ． 3 l IT I ，实 际煤损 量为 ． 7 万 t 。 2 2 2 6 7 底 工作面是在 六层煤 开 采 K I夹 矸 以上一个 分层后 ， K 夹矸 以下煤 厚 8 ． 5 l IT I 实 行综 放 ，实 际 工 作 面 回采 率 为 6 6 ． 7 o, 4 ，与 矿 定 回采 率 指 标 8 0 相 比低 l 3 ． 3 ， 与 2 2 6 6 底 工 作面 回采率相比低 l 2 ． 8 。由于 2 2 6 7 底 工作 面破底 板较 软 的 劣 质煤 回采 ， 增 大 了放 顶 煤 厚 度 ， 造成工作 面顶煤煤损严重 。 3 2 3 3 2工作 面为 三层 煤 全厚 一 次 性采 全 高 ， 实 际工作面 回采率为 8 1 ． 7 ， 与矿定 回采率 指标 8 0 相 比高 1 ． 7 ， 放 煤 效果 较 好 ， 但 三层 煤属“ 三软” 煤 层 ， 由于地质 构造 情 况 复杂 ， 开采 时 给 工 作 面 的 顶底 板 管理 带 来 困难 。 5 5 维普资讯 2 0 0 7年 1 2月 水力采煤 与 管道 运输 第 4期 3 ． 2 综放工作 面煤损构成情况分析 见表 2 1 初采煤损 工作面开始回采 ， 支架顶部有 根据综放工作面开采 的特点 ， 将煤损分 为如 5 m左右的顶煤不能放 出， 但煤 损量不多 ， 占工作 下 4种 面总煤损的 3 9 ／ 5 左右 。 表 2 综放 T作面 煤量损 失分析 表 万 t r作 面编号 一 i 作面 总煤 损甓 初采煤损 末采煤 损 两 端头煤损 放顶煤煤 损 煤损 比例／ 。 放顶煤 煤损 占 0 ． d 0 ． 7 0．4 O ．8 1 ．4 0 ．7 1 ． 3 2 ． 4 1 ． O 2 末采煤 损 工作面 回采结束 时有 1 0 m左 右 不 放煤 ， 煤 损 占工作 面 总 损 失 的 6 左右 。 3 支架 两端头 煤损 工作 面在 回采 过程 中 为了维护运输巷和 回风巷安 全， 上下 两端各有两 架 支 架 不 放 煤 ， 煤 损 占工 作 l 百 i 总 损 失 的 I l 左 右 。 以上 3项 煤 损 是 综 放 工 作 面 开 采 不 可 避 免 的， 三者之和约 占工作 面总煤损 的 2 O ％左 右 ， 对 于综 放 工 作 面 的 开采 总煤 损 所 占 比例 不 大 。 4 放顶煤煤损 为综放工作 面的主要煤损 ， 约 占总煤 损 的 8 O 左右 。对 于 六层 煤 ， 由 于 煤层 的物理 特征 及 地 质情 况 的变 化 ， 放 顶煤 效 果较 差 。另外 ， 采 用低 位放煤 法 ， 后部 采空 区浮煤损 失 ， 经 多 次 实 测 ， 丢 失 的 残 存 煤 加 上 混 矸 部 分 的 厚 度 可 达 0 ． 5 m 左 右 。 由 以 上分 析 看 出 ， 影 响综 放 工 作 面 回 采 率 的 主要因素是放顶煤煤损及 后部浮煤损失 ， 应采取 有 效 措施 ， 加 强 后放 煤 的 管理 工作 。 4 回采率计算参数的选定及其影响 4 ． 1 工作面 回采率的计算 1 工作面动用储 量的计算 工作面动用储量 ， 即工作 面已开采范 围内的 储量 ， 其计算公式为 C 一 a b ” } d 式 中 C 面 为 工 作 面 动 用 储 量 ， t ； n为 工 作 面 走 向 长 度 ． m； b为 工 作 面 倾 斜 长 度 ， m； 为 工 作 面 平 均煤厚， I T I ； d为煤层容重 ， t ／ m 。 2 [ 作 面采 出量 的计算 工 作 面采 出量 因无 法 实 际测 量 ， 采 用 改 正 统 S6 计产量的办法 来求 得 采 出量， 依 据 生 产矿井 储 量管理规程 附 录二 ， 用 统计产 量代替 实测产 量 改正计算公式 工作面采出量 Q 统计产量 [ 1 o o 一原 煤全水分 ／ 1 o o 一煤样水分 ] [ 1 一 原煤灰分 一 煤样灰分 ／ 矸石灰分 一煤样灰分 ] 1 一原 煤 含 矸 率 3 工作 面回采率 的计算 H Q1 ／ c面1 O 0 ％ 4 ． 2 参数 的影响 因采 出量是 由统计 产量通过 水分 、 灰分改 正 而来 ，因此工作面煤质资料实测的准确与否，也 直接影响综放面 回采率的高低 见图 1 。 经 2 3 3 2工作面多 次实测计 算 ，原煤灰分 每降低 1 ， 回采 率则升 高 2 ． 5 。统计产 量是影 响综 放面 回采率计算的另一个 因素 ，现使用核子秤单 独测算综放面产量 ，尽量减少因人为因素造成的 误 差 。 ⋯ 艺 。 ， ； ＼／＼， 、 ＼ ／ ＼ √ 。 60 O 必． 。 火 。 ”- ● ’ 2 2 3 j r 目 7 丽7 2 3 9 6 9 5提 高 综 放 工 作面 回 采 率 采取 的措 施 及建 议 为 了提 高 综 放 工 作 面 的 回 采 率 ， 减 少 煤 损 ， 应处理解决好以下 3个 方面的关系 1 放 顶 煤 厚 度 六 层 煤 与 回采 率 的 关 系 。 6 3 7 底底 3 6 7 3 6 6 2 维普资讯 第 4期 2 0 0 7年 l 2月 水 力采煤 与 管道运 输 H YDRAULI C C AL MI NI NG PI P ELI NE TRANSP ORTATI ON NO． 4 De c ．2OO7 综掘机割煤着火事故原 因分析 及防范措施 张 云 卫 卢 瑞 鹤 盘江煤 电 集团 土城 煤矿 贵 州 盘 县 5 5 3 5 2 9 摘要 分析 了土城煤矿 综掘机割，煤 着火事故原因， 处理 经过及 防范措施 。 关键词 着火事故 原 因分析 防范措施 中图分类号 TF 7 5 2 ． 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 --0 0 5 7 --0 2 l 概 述 土城矿 井为 平 硐加 斜 井 开拓 ， 分 区式 通 风 ， 设计生 产能 力为 1 2 O万 t ／ a ， 自 1 9 8 4年 1 2月 份 投 产 至今 已有 2 O年 ， 现 有 3个 生 产 采 区 ， 矿 井 改 扩 建后 年实 际 生 产 能 力 为 3 0 0万 t ／ a 。 矿 井 为 煤 与 瓦斯 突 出矿 井 ， 主 要 可 采 煤 层 共 l l层 ， 煤 层倾 角一 般 在 1 7 。 ～2 5 。 ， 属 于 薄 及 中 厚 煤 层 为 主 的 近 煤层群 。 综掘机割煤着火 发生在 1 5 1 2 8工作面 ， 该 面 运输 巷 、 回 风 巷 从 外 上 山 往 里 已 掘 进 到 走 向 1 5 1 0 m位置 ， 并且 该处 用中上山连接 形成全 负压 通 风 系统 。 由 于受 坪 地 一 排 煤 矿 开 采 影 响 ， 回 风 巷里段 降低标高 ， 从 中上 山下 口往上 6 0 m 处向里 掘进 。发生着火事故 时 ， 里段 已掘进 9 8 m。 该工作面掘 进 时 采取 “ 四位 一 体” 的综 合 防 突 措施 ， 该 段 已 提 前 施 工 】 5 1 5 8底 板 抽 放 巷 ， 从 抽放 巷施 工穿 层 钻孔 对 1 2 煤 层进 行 区域 性 预 抽 。在掘进里段 回风巷期 间 ， 严格执行 超前钻 探 措 施 。 该工 作 面 采 用 23 O k w 对 旋 式 局 扇 供 风 双 风 机 、双 回 路 供 电 ，风 机 吸 风 量 为 5 4 4 m ／ mi n， 出 风 量 为 4 8 0 I T I ／ mi n ， 进 风 C H4 0 ． 2 5 ％。事故 当班经瓦 检员检 查工作 面 C H 为 0 。 3 2 ％ ， 回风 CH 为 0 ． 7 。正常回风流瓦斯 的 浓 度 在 0 ． 5 ～ 0 ． 8 ， 平 均 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为 3 IT I ／ mi n左右 。事故发生时 ， 该工作面监测系统 显示的瓦斯数据无异常 。 2着 火 事 故 及 处 理 2 ． 1 事故经过 2 0 0 6年 1 0月 1 0日 1 9 重 0 ， 矿 调 度 接 到 采 四 区调度汇报 ，1 5 1 2 8里段 回风巷掘进 工作面综掘 机切割头与铲板之 问下部 着火 ， 现场工作 人员 已 切 断 动 力 电 源 后 外 撤 。 矿 调 度 立 即 向 矿 有 关 领 导 报 告 ， 随 即 并 组 织 矿 救 护 队 赶 往 出 事 现 场 ， 同 时与局 救 护 大 队联 系请 求 援 助 ， 并 向局 调度 汇 报 。 2 ． 2 事故处 理 矿救护队赶到现 场后 ， 在 1 5 1 2 8中上 山下 口 处 测 得 C O浓 度 2 0 0 x 1 0 ～ 、 瓦 斯 浓 度 2 7 9 ， 6 ， 温 度 为 3 5 ℃， 巷道 内空 气温 度 已感 到烤 人 ， 抢 险人员 无法进入 工作 面 接近 火 源进 行直 接 灭火 。由于 1 2 层 为“ 双突” 高瓦斯煤层 ， 瓦斯涌出量大 ， 着火 由于六 层煤 硬度 较大 ， 可放 性差 ， 放 煤厚 度 不一 样 如 2 2 6 6 底 和 2 2 6 7 底 工 作 面 ， 回 采 率 相 差较 大 ， 采 放 比在 11 ． 7左 右 ， 应 尽 量 提 倡 减 少 六层煤放顶煤厚度 ，即开采两个分层之后再实行 综 放效果较好 。 ② 放煤 效 果 现 场 管 理 与 回采 率 的关 系。 加强现场管理 ，严格按 规程作业 ，根 据矿每 月计 划产量及后放煤 回采率指标 计算 出预计推 进度 ， 监督放煤工序 ， 防 止只采不 放或少放煤 。 ③ 统 计 产 量 、 煤 质 资 料 的 准 确 程 度 与 回 采 率 的关 系 。 使 用 核 子秤 准 确测 算综 放 工 作 面 的 回采 产量 ， 提 高综 放面煤 质资 料 的准确 性 ， 尽 量 减 少 人 为 误 差 。 另外 ， 对 于后 部 浮煤 损 失 ， 是 否从 更 新 综放 设备 ， 改进后 部 溜 子 的运输 等方 面考虑 ， 是 以后 综放开采需要探讨 的课题 。 作者 简介 刘福德 1 9 6 6 一 ， 男 。 宁夏 煤业 集 团石嘴 山金 能 公 司二 号井 生产技 术部工 作 ， 1 9 8 6年 毕 业 于陕 西煤 炭 工业 学校煤 田地质 与 勘 振 专业。 收 稿 日期 ； 2 0 0 7 0 6 0 5 5 7 维普资讯