采高7 m 的大采高工作面应用技术.pdf

代贵生 （神华神东煤炭集团补连塔矿， 内蒙古伊旗017209 ） 摘要 基于大采高工作面的理论研究和实践应用介绍了 7m 大采高综采工作面的工程背景， 分析了大采高开采实践 过程中出现的问题和采取的技术措施。 关键词 7m； 大采高； 措施 中图分类号 TD355.4文献标识码 A 采高 7m 的大采高工作面应用技术 收稿日期 2012- 04- 19 作者简介 代贵生 （1973 ） ， 男， 甘肃泾川人， 大学本科， 工程师， 从事煤炭采掘技术工作。 随着煤炭开采技术的发展， 薄煤层和特厚煤层的 高效开采成为研究的课题之一。对于厚度为 4m6m 的厚煤层， 主要的开采方法有分层开采、 放顶煤开采 和一次采全高开采， 而对于厚度为 7m的厚煤层， 以前 采用大采高时采高最大为 6m，上面 1m的顶煤全部 丢弃， 这种方法煤炭损失严重， 回采率不高。为了最大 限度的提高煤炭资源回采率， 神东煤炭集团在连塔煤 矿率先安装运行了首个采高为 7m的大采高工作面， 目前回采中的 22304 工作面是世界第一个真正的 7m 大采高工作面， 工作面回收率达到 96.7 ， 远远超过 设计规范对厚煤层工作面回采率 93的要求。 17 m大采高工作面概况及设备配套 情况 22304 工作面为神东煤炭集团第一个真正采高为 7m的大采高综采工作面， 是 22 煤三盘区布置的第四 个综采工作面， 工作面长 286.2 m， 推进长度 4 966 m， 平均煤层厚度为 7.08 m， 容重 1 280 kg/m3。工作面地 质储量 1 299 万 t， 可采储量 1 208 万 t， 设计采高 6.8 m， 可采期限 11.2 个月。 该工作面共使用 143 台郑州煤机厂生产的液压 支架，其中中部使用 ZY18000/32/70 型支架 133 台， 两端头使用 ZY18000/28/55 型支架 6 台， 两端过渡架 使用 ZY18000/32/70D型支架 4 台，其中 2 台支架在 原有支架的基础上增设了大侧护， 给垂直过渡提供了 可靠的设备基础， 7 m 大采高支架比以前 6.3 m 大采 高支架有很大程度的改进。 工作面采煤机采用 EKF 公司生产的 SL 1000 型 采煤机， 是目前全世界最大的综采采煤机， 总装机功 率是 2 590 kW， 一次回采采高创造了世界之最； 工作 面采用 DBT 公司生产的 31 600 kW 型刮板运输 机，该刮板运输机单个电机功率和总装机功率也是 世界上最大的， 2 m 高的挡煤板和 1.5 m 宽的溜槽给 工作面防片帮起到了很好的作用；与刮板机配套的 是 DBT公司生产的 5700/350 kW 的破碎机、 转载机； 泵站选用雷波公司生产的 S500 型泵站。 2对 7m大采高工作面采取的技术措施 （1 ） 优化大采高工作面回采巷道参数 对于采高为 7m的大采高工作面， 为了保证工作 面顺利开采和贯通， 使采煤机、 液压支架等大型设备 运行平稳，圆满完成回采工艺和快速搬家的需求， 通 过技术研究和比较， 优化了开切眼、 运输顺槽、 回风顺 槽及回撤通道的高度和宽度， 具体参数， 如表 1 所示。 （2 ） 有效控制工作面的 “大来压” 工作面采高增高至 7 m 后，工作面压力随之增 大， 在回采过程中曾多次出现 “大来压” ， 来压周期比 采高 6.3m时较长，来压强度比采高 6.3 m时明显增 大， 而且来压时工作面片帮严重， 顶板管理困难。为 文章编号 1672- 5050 （2012 ） 08- 0062- 02 表 17 m 大采高回采巷道主要参数 巷道名称22304 运输顺槽22304 回风顺槽开切眼主回撤通道联络巷 净宽 / m6.05.69.66.55.0 净高 / m4.04.24.54.84.0 6 2 了保证工作面顶板安全，采取了对应调压的技术措 施， 工作面支架的工作阻力由采高 6.3 m 时的 12 000 kN， 303 工作面提高到的 16 800 kN， 304 工作面提高 到 18000kN， 调高了工作面的支护强度， 有效解决了 工作面矿压大的问题， 改善了工作面生产条件。 （3 ） 采取专项防煤壁片帮措施 工作面采高增大后， 裸露煤壁高度明显增大， 由 于形成大面积的自由面， 工作面片帮严重。特别在工 作面来压时， 煤壁片帮更加严重， 尽管支架的护帮板 由采高 6.3 m时的二级护帮板增长为三级护帮板， 长 度达到 820mm， 但是工作面片帮依然严重。 为此在工 作面安排一名专职人员， 主要工作就是收护帮板， 通 过观察煤壁情况决定是否收护板，煤壁情况良好时 采取成组收护帮板的方式， 提高割煤速度， 煤壁片帮 严重时采取逐架收护帮板的方式以控制煤壁片帮。 通过这种采取专人看护、 分情况收护板的专项措施， 大大提高了回采效率，减少了工作面大块落煤和清 理浮煤的作业人员和时间，既解决了煤壁的大面积 片帮， 又提高了工作面劳动效率。 （4 ） 严格工作面管理 “五到位” 工作面煤层平均厚度为 7.08 m，以前采高 6.3 m 时工作面留顶煤约 800 mm1 000 mm，顶板维护较 好。 采高增加至 7.0m后， 回采时沿底板割煤， 工作面 不留顶煤或者留顶煤较薄，以致工作面来压时顶板 破碎， 比采高 6.3 m时难以维护。为了提高回采率且 保证顶板安全， 在工作面回采中提出了顶板管理 “五 到位” ， 即初撑力到位、 跟机拉架到位、 护帮板支护到 位、 超前拉架到位和伸缩梁支护到位。为了提高五到 位的执行力度还提出了顶板管理意识到位，通过加 强顶板管理意识和采取顶板 “五到位” 的管理措施， 有效地维护了顶板， 保证了工作面的顶板安全。 37 m大采高的工程指导意义 采高 7m的大采高技术的应用实施， 不仅在世界 范围创造几个记录，而且具有重要的工程价值和指 导意义 采高 7 m 的大采高比以前采高 6.3 m 时工作 面回采率提高了 9.6 ， 大大提升了煤炭资源的采出 率， 22304 工作面多回收 120 万 t，按神东内部煤价 324.34 元 /t 计算， 可创造效益 3.892 亿元。若按港口 价 530.54 元 /t 计算， 可创造效益 6.366 5 亿元， 大大 提高了企业的经济效益; 工作面率先采用垂直过渡， 改变了以往平缓过渡的传统过渡方式，提高了两端 头过渡的回采率。在技术创新上提出了新的思路和 方法， 为提高回采率起到了很大的贡献;工作面设备 越来越多的采用国产化设备，给我国的煤矿设备制 造业创造了更多的机会，让中国煤机产业与世界接 轨， 为国产设备走向世界提供了契机。 参考文献 ［1］ 弓培林.围岩控制理论及应用研究[M].北京 煤炭工业出版社， 2006. ［2］ 钱鸣高.刘听成.矿山压力以及控制[M].北京 .煤炭工业出版社， 1992. Application of 7m Large-mining-height Fully-mechanized Working Face DAI Gui-sheng Bulianta Mine, Shenhua Shendong Coal Group, Ejin Horo Banner Inner Mongolia 017209 Abstract Based on the theory and the practice of large- mining- height fully- mechanized working face, the engineering background of 7m large- mining- height working face is introduced. Then the problems and solutions in the mining practice are studied. Key words 7m；large- mining- height；measures 编辑 樊敏 6 3