遗斯卸压采煤方法探讨2.pdf

遗 斯 卸 压 采 煤 方 法 探 讨 江西乐平矿 务局 蒋兆瑞 一 摘要叙述了乐平矿务局涌山矿在五号煤层中使用的瓦斯卸压采煤方法。该 方法不仅适应了 该煤层松散易碎、 倾角大、 瓦斯含量高且易突出的特征， 而且利用了 煤 层瓦斯压力及 自重应力进行落煤 ， 取得 了较好的效益。 美键词 瓦斯煤层开采采煤方法 急倾斜煤层开采 突出危 险煤层开采 乐平矿务局涌 山煤矿 7 】 年代末， 采用一 种瓦斯卸压采煤方法， 该采煤方法适应 了该 矿煤层的特征 ， 安全采出了大量的煤炭 ， 并取 得 了较好的经济效益 。本文对该采煤方法作 一 简单介绍。 1 矿井基本情况及煤层特征 涌山煤矿属高突矿井 ， 位于涌 山桥煤 田 西端 ， 井田境界东至涌 山河西 至 2 3号断层， 煤系地层为上三叠系安源组 ， 走向长 3 k m， 南 北倾斜宽 0 ． 9 k in， 原设 计 能力 为 2 o万 t ／ a ， 1 9 9 1 年核定能力 2 4万 t ／ a ， 1 9 6 9年 5月开始 建井， 1 9 7 5年简易投产。煤系地层 中含有多 层泥岩、 粉砂岩、 透气性差 ， 为瓦斯赋存创造 了有利条件； 含煤 l O层 ， 其 中二、 三 、 四 、 五 、 七煤层为可采煤层， 八煤层局部可采； 矿井除 四煤层 以外 ， 其它各煤层均为突出煤层。 五煤层 的特征 是 煤变质程 度高， 脆 度 大、 松散易碎、 呈鳞片小块状和粉末状、 断 口 参差 不齐 ， 底部有 0 ． 7 m左右炭质页岩， 与顶 板接触 面有一层极薄的炭质泥岩 ， 煤 厚 3 ～ 4 m， 倾角 6 5 ～7 5 。 ， 瓦斯含量 2 2 ． 4 m 3 ／ t ， 为该矿 井煤与瓦斯突出较严重的煤层 。 自建井以来 该煤 层突出 2 8次 ， 占全矿井 突出总 次数的 3 9％ 2 采煤方法的选择 该矿 7 】 年代 初曾在一水平 中采 区五煤 层东翼垂 高 6 0 m走 向 3 0 0 m的小范 围内， 先 后采用了钢丝绳锯煤 ， 斜切爆破等采煤方法 ； 但都因不能适应该煤层的特点 ， 安全可靠性 差 ， 效率低而被迫停止使用 。斜切爆 破采煤 方法巷道掘进 率高， 而五煤层 由于煤层松散 易碎、 倾角大、 容易垮落 ， 煤巷掘进非常困难 ， 月进度只有 3 0 m。斜巷掘进度跟不上回采放 煤的进度， 另外， 由于煤层倾角大 ， 瓦斯含量 高 ， 突出危险性大， 在上述范围内煤层掘进过 程中发生煤与瓦 斯突出 倾出 8次 ， 死亡 2 人， 煤巷掘进很不安全 后改用钢 丝绳锯 采 煤方法， 但由于煤层松软垮落， 经常将钢丝绳 锯压死 ， 钢丝绳锯压死后又堵塞了风路， 造成 瓦斯积聚， 绞车及导 向轮所处的位置往往会 积聚大量 的瓦斯， 此时要开动绞车 ， 在启动过 程 中易产生火花， 可能点燃瓦斯 ， 导致事故的 发生。鉴于上述情况这两种采煤方法都被迫 停止使用。为 了适 应本煤层的特征． 避 免在 煤层中掘进巷道， 后经反复研究选用爆破诱 导瓦斯卸压采方法 。该矿 1 9 7 7年至今一 直 采用这种采煤方法， 消除 了煤与瓦斯突 出事 故的 发生 3 瓦斯卸压采煤方法的使用情况 3 ． 1 瓦斯卸压采煤方法的实质 所谓瓦斯卸压采煤法 ， 即采煤巷道不直接 进煤层， 在煤层以外的岩石反眼中打穿透煤 层的爆破眼 ， 采用放震动炮的办法揭开煤层． 1 2 5 7 瓦 2／ 维普资讯 煤炭工程 师1 9 9 7年第 6期 C O AL E N GL N E E R ．N o． 6 1 9 9 7 诱导瓦斯卸压造成煤与瓦斯突出 倾出 或造 成煤层垮落 ， 然后利用运输设备将煤运 出。 3 ． 2 巷道布置 在一水平中采区、 西一采区开采期问， 工 作面垂高 6 0 m， 运输巷布置在五煤层 底板岩 中， 距煤层 3 ～5 m， 回风巷布置在 同水平六 煤层中 非 突出煤层不可采 ， 每隔 4 0～5 0 m 采用石门联通运输巷与 回风巷 ， 在运输巷上 每隔 5 m向煤层开反眼， 反眼倾角 3 5 ～4 0 ， 反 跟不进人煤层 ， 当反眼接近煤层时 ， 采用震动 性放炮的办法揭开煤层落煤。 巷道布置方式如图 1 。 五攥 六煤 图 1 瓦斯卸 压采煤法巷道布置 卜一 联络石门； 卜 风门； 3 蔼输巷【 岩巷 ； 4 一五煤层； 5 一蔼煤眼； 6 回风上山； 7 一回风巷 二水平 2 2采 区采面垂高 7 0 m， 进 、 回风 巷均布置在 一1 9 0 m水平五煤层底板岩石中， 一 侧进风 ， 一侧回风 ， 在采区边界掘一条底板 岩石上山 ， 联通上部水平 一1 2 0 m回风石门。 这种布置方式具有以下优点 1 基本 消灭 了煤层巷道掘进 ， 不受煤 与瓦斯突出的威胁 ， 确保 了掘进时的安全； 2 采煤巷道布置在底板岩石中加快 了 掘进速度 ， 保证了采面内部正常接替 ， 提高了 单产 ； 3 降低 了巷道掘进率 ， 与斜切爆破采 煤方法 比较 ， 掘进率降低了 2 ／ 3 ； 4 与斜切爆破采煤方法比较通风状况 有所改善。这是因为这种采煤方法局扇送风 距离短 ， 风筒 出口风量大， 回风下行距离短 ， 回风不会经过输送机头电器设备 ， 从 而提 高 了安全性。 3 ． 3 回采工 艺 1 落煤方法 反眼接近煤层时， 用风钻或电煤钻在反 眼迎头按震动性放炮的要求， 打跟爆破松动 煤体使瓦斯卸压， 利用瓦斯压力及煤层的 自 重应力 ， 造成煤的垮落或造成煤与瓦斯 突 出 、 倾 出 ， 使煤体与原始煤体脱离或从原始煤 2 6 体 中抛 出。 反眼断面 2 ． 9 m 2 ， 布置炮 眼 2 2个． 眼深 2 ． 5～3 ． 0 m， 每眼装药 6～8 个药卷。 2 为了防止爆 破落煤堵塞运输巷， 放 炮前在运输 巷反眼两侧各架 三架棚子 ， 并牢 固架好抬棚， 眼 口套盘 l m， 剩余部分为裸体。 装药前， 爆破联线 后检查迎 头瓦斯 ， 用断 面 1 2 0 ramx 1 2 0 n Ⅱ n长 1 8 0 0 n m 的方 木， 封档 眼 口， 并用风筒对着方木送风 ， 放炮落下来的煤 炭充满反眼内， 从而保证了运输巷不致被爆 破下来 的煤炭堵塞 。 3 敢煤 放炮后 ， 用人工逐步抽掉封 档眼 口的方 术， 使煤炭 自溜 运输巷 ， 通过输送机运 出。 4 使用效果 1 由于巷道布 置在煤层底 板岩 口中， 解决了在煤层中掘巷 道速度慢的问题， 避免 了煤巷掘进过程 中发生煤与瓦斯突 出事故． 采煤工作也不直接进 入煤层 ， 在岩石反眼中 按震动性放炮的要求进行 ， 人员撤到避灾峒 室， 避免 了采煤过程中发生煤与瓦斯突出伤 亡事故的发生 2 提高了工作面单产 ， 缓和 了工作 面 维普资讯 ／ 煤炭工程师1 9 9 7年第 6期 C O AL E Ne 矾 E E R N o ． 6 1 9 9 7 接替紧张状况， 提高了回采工效， 降低了劳动 强度和坑木消耗。 回采工效达 4 ． {； 4 L ／ 工， 单 产达 9 5 6 L ／ 月 斜切爆破采煤方法 单产只有 6 7 5 1 L ／ 月 ， 坑木消耗只有 1 5 ／ 万 t ． 1 9 9 6年 二水平 2 2 5 0 1采面最高 单产达 1 ． 5万 L ， 月． 同采工效高达 l O t ／ - E 以上 3 巷道 掘进率低 ， 西一采 区掘进率为 1 2 8 n C万 t ， 与斜切爆破采煤 方法相 比降低 了 2 ／ 3； 4 起到了开采保护层 的作用 ， 五煤层 开采后解放了七煤层 。 使七煤层瓦斯卸压， 煤 层透气性增加， 便于抽放七煤层的瓦斯。 5 存在 问题及改进意见 这种采煤方法 ， 放炮落煤时反 眼及 回风 侧瓦斯含量高， 有时 高达 1 0 ％以上 ， 但时问 较短一般只维持 1 5 ～2 0 n fi n ， 大部分时问瓦斯 浓度都在 0 ． 2 ％ ～0 3 ％左右， 这是很多人都 认为很不安全 的 ， 也是这种采煤方法的致命 缺点 为了消除一切隐患， 采取 ①抽放采空 区瓦斯的办法来解决 ， 即在六煤层 回风巷 内 事先往五煤层打穿透五煤层全厚的瓦斯抽放 孔 ， 终孔位置在反跟上部 1 5 2 0 m。 孔距 l 0 m 左右 ， 反眼放炮落煤后 即抽放采空区瓦斯 ； ② 增加 一条副巷专做瓦斯排放巷 ， 其 内及 回风 侧不准行人， 不安装机电设备 6 结语 1 瓦斯卸压采煤方法 ． 适应 丁五煤层 特征。使在反眼放震动炮后煤 能 自动垮落 ； 同时反眼每次放炮 能诱 导煤与瓦斯突 出 倾 出 ； 2 开采保护层是预防煤 与瓦斯突出的 主要 区域性措施 ， 在无非突出煤层可选择的 特定条件下， 可以选择突 出盏险性较小 的寞 出煤层来做保护层 ， 瓦斯卸压采煤方法 ， 采掘 巷道 不进人煤层 ， 避 免了掘进过程 中的突 出 事故 ， 采煤是在反 眼中放震 动炮落煤 ， 放炮前 人员撤到有压风 自救装置的避灾峒 室， 可避 免回采过程 中突出伤亡事故 实践证明在采 用这种栗煤方法开采后 ， 对该矿突出最严重 的七煤层起到了保护作用， 因此 ， 在煤层条件 类似情况下 ， 可 以推广使用。 责任编辑刘崇友 移 动 式 空 调 器 在 乌 克 兰 深 井 中 的 效 果 乌克兰顿涅茨克州和鲁 干州的 8 1 座矿 井 中有 9 O O多个高温工作面， 在现有采 深 为 1 O C O～1 3 0 0 m的条件下 ， 若不采取降温措施 ， 个别采 掘工作面气温可达 3 33 6 ℃。为 了 降温 ， 在顿巴斯深井 中使 用了移动式制冷机， 它们装备有 K I I H I 一9 0 、 2 0 K ⅡⅢ一1 1 5 、 K 兀Ⅲ 一 1 3 020型空气调节器 ， 主要用于独头 巷道降温 ， 个别矿井 用于回采工作面进风降 温 这三种型号的空调器属于自动化的单级 压缩式， 采用水冷却冷凝器的直接蒸发形式， 其制冷能 力为 1 0 4 ． 51 3 0 k w， 进 风温度 为 3 2 ℃， 相 对湿 度 为 7 0 ％， 流 量为 3 3 3～3 ， 鼢 ／ s ， 进入拎凝器 的水温为 3 5 3 7 ℃， 流量 为 2 0 ～2 5 ／ h ， 制冷剂 为 x d I a o l ,i 一1 2 2 2 ， 电机功率 为 3 74 0 k W， 其质量 为 2 5 6 0～2 6 5 o t g 。使用经验表明， 矿用移动式空调器可 在顿巴斯掘进巷道的各种条件下使用 ， 促 使 作业地点气温正常化。 景耀光供稿 2 7 维普资讯