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3 8 李宝山 单永泉 旺格维利采煤法在上湾煤矿的应用 2 0 0 3正 撬术经验与应 用 旺格维利 采煤法 在 上湾煤矿 的应 用 李宝山， 单永 铱 神府东胜煤炭公司 上湾煤矿 ， 内蒙古 伊旗0 1 7 2 0 9 摘要 介绍 了上 湾煤矿 采用 旺格维利采煤 工艺巷道 布置、 采掘 工艺、 回撤 回采、 局部 通风和 劳动组 织等 方面的成功经验 ， 并在 神 东公 司其他矿 井 中推 广应用 ， 取得 了显著的经济 、 技 术效 果。 关键 词 旺 格 维 利 采 煤 法 ； 上 湾煤 矿 ； 应 用 中图分类号 TD 8 2 3 ． 9 4 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 7 4 9 X 2 0 0 3 0 40 0 3 8 0 3 0 前言 上湾煤矿 位于蒙、 陕接壤处 的东胜煤 田， 是神 华 集 团优质 出 口煤 基地之 一 ， 也 是煤 炼油 项 目的首 选 煤源矿井 ， 2 0 0 2年计划完成商 品煤 3 1 0万 t ， 实 际完 成 3 1 8万 t ， 达到 了 目前世界 同类设备生 产矿井的最 好 生产水平 ， 实现 了高产 高效 ， 为 神东矿 区采用连采 设 备快速掘进 和短壁采煤方法创 出一条新 路 。 上湾煤矿规 划年生 产 能力 为 8 0 0～1 0 0 0万 t ， 2 0 0 2年主要 开 采 上湾 井 田范 围 内 的 2 煤 东翼 盘 区。同时 作为 出 口煤基地 引进 了国外 连采及与之 配 套 的设备 ， 采 用旺格 维利 采煤工 艺 ， 实现 了高 产 、 高 效 、 集约化 生产 ， 取 得了 良好 的经济技术效果 。 l 地质 条件 上湾井 田走 向长 6 ． 7 k m， 倾 斜 宽 6 ． 1 4 k m， 面 积为 4 1 ． 1 7 k m2 ， 矿井地质储量 6 ． 3 5亿 t ， 可采储量 为 3 ． 9 2亿 t 。远景规划 向尔林 兔井 田延伸 ， 面积 6 5 k m ， 地质 储量 1 3 ． 4亿 t ， 可采储量 9 ． 9亿 t ， 矿井 服 务年 限为 9 3 a 。井 田地 质构 造 简单 ， 主要可 采煤 层 厚度 大 ， 煤 质优 良， 储量丰富 ， 煤层赋存稳定 ， 矿井采 用斜井平硐联合开拓方式开采。矿井水文地质条 件简 单 ， 煤 层埋 藏 浅 ， 顶 、 底 板 较 为稳定 ， 瓦 斯 含量 低 ， 煤 层倾 角 1 。 ～3 。 ， 含 煤地 层 为侏 罗统 延安 组 ， 主 要可 采煤层 为 1 _ 。 、 2 - 2 和 3 煤 ， 矿井开采技术 条件 极 为优 越 。煤种 为不粘 煤 ， 是 特低磷 、 特低灰 、 特 低 收 稿 日期 2 0 0 3 0 81 3 作者简 介 李 宝山 1 9 5 5一 ， 男 ， 河 北 省 承 德 人 ， 1 9 7 9年 毕 业 于 山 西 矿业 学 院机 电专 业 ， 高级 工程师 。现 任 神华 集 团神 府 东 胜煤 炭 有 限 责 任公 司上 湾煤 矿 矿长兼 党委 书记 。 硫 、 中高 发热量 的优质动力煤 和化工用煤 。 上湾煤矿 2 I 2 煤东翼 盘区走 向长 2 1 4 0 IT I ， 倾 向 长 1 3 2 0 I l l ， 工作 面走 向长度 1 0 0 0 I T I ， 盘区 面积 为 2． 8 2 km2 ，地质储量 1 9 3 5万 t ， 可采储 量 1 1 3 0万 t ， 煤层平均厚 度 5 ． 2 7 I T I ， 赋 存深 度 6 O ～8 O I T I ， 基岩 厚 度在 3 0 5 0 I T I 左 右 ， 松散层 厚度 1 0 ～3 O I T I 。 2 I 2 煤煤层 厚度稳 定 ， 地质 构造 简单 ， 煤 层顶 板 为砂质 泥岩 、 粉砂 岩 、 细砂 岩 ； 煤层 底板为砂质泥 岩。 盘 区煤层平缓 ， 煤 层倾 角小于 3 。 ， 属近水 平煤层 。 2旺格 维利 采 煤法 2． 1 概 述 旺格 维利 采煤法是 5 O年 代末 由澳 大利 亚采矿 专家根据新南 威尔士州南部 的旺格维利煤层开 采条 件 而采用 的一 种采煤 方 法 ， 8 0年代末 趋 于 成熟 ， 9 0 年代末 引进我 国并在神东矿 区推广使 用 。旺格维利 采煤法是利用连续采煤机 割煤 ， 连续运煤 系统 运煤 车或梭车 运煤 ， 利用煤 柱支撑 法或采用线形支架支 护 ， 全部跨落法管理顶板 的一 种采煤 方法 。 2 ． 2巷道布置 2 - 2 煤东 翼 盘 区为 区段 前 进 式 回采 ，工区和 Ⅱ 区布置 3条 区段 中巷 ， 分 别 为辅 运一 中巷 、 胶 运 中 巷 、 辅运 二中巷 ， 3条 中巷分段 向前 掘进 l 3 2 0 I T I 到 盘 区边界 ， 沿 盘区 中巷两侧 布 置 旺格 维 利采煤 工作 面 ； 两套机 组中 ， 一套机 组 为准 备 盘 区巷 道及 配采 ， 另一套连续采煤机配套连续运煤系统进行旺格维利 回 果； 每个旺格 维利 采煤 工作 面 长 1 0 0 0 I T I ， 宽 1 9 0 m。 工作面布置两条顺槽 ， 分别 为胶 运顺槽 和辅运顺 槽 ， 两顺槽煤柱 间距 为 1 5 r n 。 维普资讯 第 4 期 李宝山 单永泉 旺格维利采煤法在上湾煤矿的应用 3 9 l，， ， ，_I ，I、 膝 运 人嚣 I l I 一 ／ 二 区胶 运 中巷 旦 羞。。 ／ ＼齿 轨 车 斜 井 ／／ ／ ／ ／ ／／ ／ ／ 2 - 2 煤一睡 采空区 ／ ／ ／ ／ 煤 _． 区采 空 ／ ／／ ／2- 2 ／ ／ 2 一 区辅 运 中巷／ ／ ／／／／ ／ ／ ／／／／／／ 2 一 一 区 胶 运 中巷 ∥ ， 盘翰 5 2 2 0 6 L [ 1 } 2 一 续 一 区 辅 运 二 中 巷 ／ 煳 ／ ／ ／／／／ 图 l 2 一 煤 东翼 盘 区巷 道布 置 图 2 ． 3 回采 工艺 设备 配备 2 煤 东翼 盘 区配备 下 列设备 回采 工 作面配备 1台 1 2 C M1 5 1 0 DVG 型连 续采 煤机 ， 1 套 l 0单 元 L ONG - AI R DOX一 2 0 0 0连 续 运煤 系统 ， 1 台 A RO- 4 0 RE L I M B- C WT 四臂 锚 杆 机 ， 1台 UN4 8 8 型铲 车 ， 2台 X Z 7 0 0 0 ／ 2 4 ／ 4 5型线 性支架 ， l部 DS P 一 1 0 4 0 ,, 8 0 0胶带输送 机 ， 带 速 为 3 ． 1 5 m／ s ； 另 一个 连 采工作面设备配备 型号 和数 量 与 回采工作 面相 同 ， 区别是运煤系统 运煤采用 3台 C H8 1 8运煤车 ， 1部 D S P - 1 0 4 0 ／ 8 0 0胶 带输送机 ， 带速为 2 ， 5 m／ s 。 回采 方式 ① 巷道 掘进 大巷 延伸到 位 ， 三条 中 巷平行 向前掘进 ， 并把各 工作 面初始 段 1 6 0 m 准 备 出来并 回采 ， 以提 高 回采率 。掘进到位后 ， 在胶 运顺 槽左侧 、 辅运顺槽 右侧分别开设左 、 右两条支巷进行 回采并作 到采 掘 同步 ， 要求两顺 槽掘进 超前支 巷 2 0 m； ②支巷 回采及顶板管理 两侧 回采支 巷工作 面采 用 旺格维利双 翼 对拉前 进 式 回采 。左 、 右翼 支巷 采 用 房柱式 回采 ， 采用煤柱支撑法管理顶板 图 2 。 两侧 支巷 回采后 与顺 槽间 留设 5 m 的护巷煤 图 2到 米 、 瞰 工 艺 图 柱 ， 为避免大面积顶板 冒落， 每采过 7对支巷留 板。当回撤回采完后 ， 及时对工作面两顺槽进行密 设一个 2 0 m宽的隔离煤柱， 保证安全生产。 闭， 以防采空区煤层 自燃。 2 ， 4 回撤 回采 在回撤 回采 过程 中 ， 每 次后撤 距 离为 8 0 m， 同 回撤 回采采 用后 退式 回采方 式 ， 只 留设 小三 角 对根据顶板状 况 ， 每 2 0 0 m 留设一个 隔离煤柱 ， 以确 煤柱 。胶运顺槽 由里 向外 、 先左后 右 交替进 刀 的顺 保安全 、 快速 和高效地 回撤 回采 。 序进行 回撤 回采 ， 辅运顺 槽 回采右侧煤 柱 ， 同时对两 2 ． 5 通风方式 顺槽及联巷底煤进行回采， 采用煤柱支撑法管理顶 矿井采用全负压通风 ， 采掘工作面采用局扇压 维普资讯 4 0 陕西煤炭 2 0 0 3正 人式通风 。局扇 安设 在距辅运 、 胶运顺槽 口3 0 m 以 外 的联巷 内 ， 两 台对 旋 隔爆轴 流式 风机进行 回采 工 作 面通风 ， 顺槽 风筒 分别 吊挂 在巷道 右上 角 的锚杆 上 。 回撤 回采时利用逐步后撤风筒进行通风 。 2 ． 6 劳 动 组织 实行 “ 8 8 7 1 ” 工作 制 ， 即 2个班 各 生产 8 h ， 一 个 班生产 7 h， 一个 生产 准备检修班 ， 实行 动态检修 和 点检 ， 在两 个 生产 班 交 接班 时 进行 1 h的检 修 ， 延 伸 、 回撤 皮带期 间重点进行设备检修 ， 为生产做 好准 备工作 。同时 ， 采用 各工 种平行 与顺 序相 结合 的劳 动组织形式 ， 各负其责 ， 各 司其职 ， 互相配合 ， 完成各 项工 作。生产 班人 员每班 配备 9人 ， 准备 班 1 8人 ， 合计 4 5人 。要求 员工一职多能 ， 且综合 素质较高 。 3 结论 在应 用旺格利采煤 法 的过程 中． 遵循科学规律 ， 找出适应 自身特点 的成 功做 法 ， 才 能取得 良好 的技 术 、 经 济效果 ； 连续运输系统 运输能 力大 ， 生产时间长 ， 使采煤 机 生产能力得 到充分发挥 ， 提高 了开机率和产量 ； 连续运煤 系统爬坡能 力强 ， 对地 比压小 ， 能适应 底板 的各种 变 化 ； 运输 工艺 可 靠 ， 对 底 板破 坏 程 度 小 ； 运行 环境安全且 不 宜 洒落 浮煤 ， 同时 ， 对 连续 采 煤机供 电线路破坏小 ， 便于现场管理 ； 在 2 I 2 煤东翼 盘 区 3 0 m 薄 基 岩下 进行 了合理 的 回采 ， 根据煤 层顶 板基 岩厚 度 ， 结 合 实 际情况 ， 增 加了工作面采掘长度及 回采宽度 ， 提高了煤炭资源 和工作面 的 回采率 ； 对顶板 管理进行 优化 ， 有 效地预 防 了顶板事故 ， 提高 了开机 率 ， 保证 了支护速 度 ， 降低 了支护 费用。 通过科 学组织 、 合理 安排 ， 优 化设 备 、 人 员等 的 配置 ， 连续运煤 系统 月产 由 1 5 ～ 1 6万 t 提高 到最高 月产 2 2 ． 7 5 万 t ； 运煤车 由7 ～9万 t 提高到最高月 产 1 1 ． 5万 t ； 2 0 0 2年两 套连采 机组 实际完成 商 品煤 3 1 7． 9万 t ， 超额 完成调整计 划 3 1 0万 t的 1 0 2 ． 5 ％， 其 中单套连采 年产量达 到 了 2 2 4 ． 5万 t ， 打破 了 1 7 8 万 t 世 界最 高 纪 录 ， 最 高 日产 、 月 产达 1 3 7 8 8 t和 3 4 3 0 0 0 t ， 创 历 史 最 高 纪 录 。2 0 0 2年 责任 成本 为 2 5 ． 3 6元 ／ t ， 比计划 3 0 ． 6 7元 ／ t 降低 了 5 ． 3 1 元 ／ t ； 原 煤工效从 2 0 0 1年 的 2 8 ． 6 t ／ 工提高 到 了 2 0 0 2年 的 5 4 ． 7 t ／ ] 二， 回采工效达 1 7 4 ． 0 7 t ／ ] 二； 吨煤完全成本 由 6 4 ． 0 4元 降低 为 5 2 ． 4 2元 。在实践 中创建 了具有 上湾煤矿特色 的双翼 对拉前 进式 旺格 维 利采煤 法 ， 为神东公 司在 旺格维 利 采煤 矿 井 中走 出一 条 新 路 子 ， 并 在神东公 司哈拉 沟矿 、 榆 家梁矿 广 泛应 用 ， 取 得 了 显著 的经济和社会效益 。 上接第 3 7页 较高 2 5 ％ ， 而组 合 酸碱 比为西部 低 1 ～2 东部 高 4 ， 原 因是东 部 的 F e 2 03 含量较低 1 2 5 0℃ 的区域 ， C a O含量普遍 较高 ， 一般为 2 5 ％～3 0 ％以 上 。而组合酸碱 比一般较 低 ， 多在 2以下 。 3 I 1 煤层 本 煤层 的煤 灰熔 点 在 全 区大部 分 地 区多在 1 2 5 0℃ 以下 ， 仅局 部 地 区较 高 。煤 灰熔 点 较高 的区域 主要分 布 于矿 区北部 石 圪 台 以北 、 西 部 的尔林兔 井 田一 带 。在矿 区北部 的煤灰熔点 较高 区域， C a O含量较高 2 0 ％--4 5 ％ ， 组合酸碱比较低 6 ， F e 2 含量也低 2 0 ％--4 0 ％ 以上 ； F e z 03 含量 较低 ， 多低 于 1 0 ％ ； 组 合 酸碱 比多 3。 5 结 论 综 上所述 ， 神 东矿 区各 主采煤层 煤灰 熔点 与煤 灰成份 的关 系各有特色 ， 各 自具有一定 的变 化规律 。 从 4个主采煤层煤灰熔点 和煤灰成 份的变化特点综 合 分析来看 ， 可 以得 出如下一些基本规律 煤灰熔点具 有 自下 而上 增 高 的趋 势 ， 且 2 I 2 煤 层最高 ， 煤灰熔点 1 2 5 0 ℃ 的区域 最大 。煤灰成 份 中 L a O 和 F e 7 含量有 自下而 上增高 的趋 势 ， 其 中 的这种垂向增高趋势更为明显。煤灰成份中组 合酸碱 比 自下 而 上 呈 低一 高低 的 变 化趋 势 ， 3 I 1 煤层 的组 合酸碱 比最高 ， 大部分地 区在 3以上。 维普资讯