提高综放面采出率的措施

提高综放面采出率的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 提高综放面采出率的措施 煤炭工程2007年第2期 提高综放面采出率的措施 李俊龙 (山西兰花科创玉溪煤帮有限责任公司,山西晋城048~6) 摘要:选择合理的放顶煤工艺,确定和优化放顶煤参数,采取切实可行的提高放顶 煤工艺 煤炭采出率的措施,是矿井实现稳产,高产,高效,高采出率的主要技术手段. 关键词:提高;综采放顶煤;采出率;措施. 中图分类号:TD823.49文献标识码:B文章编号:1671—0959(2007)O2.1)O56.1)3 煤矿开采保持较高的煤炭采出率是关系煤炭工业可持 续发展的大问题.从理论上讲,多年来,我国绝大多数缓 倾斜厚煤层矿井采用的长壁分层下行垮落采煤法,可以取 得较高采出率,但实际上,由于开采时的厚度损失(含煤层 厚度变化的损失和分层工艺难以控制的损失),煤柱损失及 局部地质构造损失等原因,相当多数矿井的采区采出率只 能达到60%一70%.引进综放开采后,一部分人对综放开 采是否会进一步增加煤炭损失 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示担忧,认为顶煤是由支 架后方顶板和顶煤的塌落区放出的,放煤时,煤和矸石同 时放出,采出率和含矸率都难以控制.实际上,综放开采 在损失部分残煤的同时,由于其整层开采的特点可以免去 大部分煤厚变化的损失和局部小地质构造的损失,避免了 分层工艺难以控制的煤损,但同时也应该看到,放顶煤工 作面采出率偏低,还需要采取各种措施,通过改进放煤工 艺,合理选择放煤步距和放顶煤高度,加强管理,达到提 高工作面采出率的目的. 1放煤工艺 最佳的放煤工艺是采出率高,含矸率低,而改进放煤 工艺使之更合理,可以提高采出率,降低含矸率. 1.1多轮顺序均匀放煤 放煤顺序按1号,2号,3号……支架顺序进行放煤, 每次放出顶煤量的1/2—1/3,第一轮放完后,再从1号支 架开始放第二轮,然后放第三轮并把顶煤全部放完.一般 情况下,采放比小于3时,采用双轮放完煤即可.当采放 比大于3时,采用三轮放完的较多.这种放煤顺序能使煤 岩分界面均匀下降,可得到采出率高和含矸少的效果.这 种程序要求操作水平高,放煤速度较慢. 从目前现场应用情况看,多轮顺序均匀放煤主要应用 于大采高的急倾斜水平分层放顶煤工作面,而缓倾斜厚煤 层放顶煤工作面很少采用,主要原因是放煤速度太慢. 1.2单轮间隔顺序均匀放煤 56 放煤顺序是按1号,3号,5号……的支架顺序放煤, 放完后再以2号,4号,6号……的支架顺序放煤,见矸关 门.为了加快放煤速度,也可使两个放煤工相隔一定距离 同时放煤,一人放单号架,另一人滞后放双号架.这种放 煤工艺适用于采放比不大的工作面.由于放煤速度快,采 出率较高,矸石混入量也较少,所以实际采用的较多,如 兰花集团的几个矿基本上就是采用此放煤工艺. 1.3单轮顺序放煤 此放煤工艺是放完第1号架,再放2号架,依此顺序 将每个放煤口的煤全部放完.这种工艺放煤速度快,但有 不足,即不是混矸严重就是丢煤太多.解决的办法是通过 使用低位放顶煤支架来改善采出率和矸石的混入状况,同 时建立洗煤厂来提高煤质.如兰花集团的唐安煤矿即是 如此. 1.4单轮顺序折返补放式放煤 先放1号支架,见矸后关门,改放2号支架,待见矸 后折返回头补放1号支架,1号支架第一次未放净的残留余 煤因2号支架活动而再次松散,这时可补放干净,然后跳 过2号支架放3号支架,见矸后关门再折返补放2号支架, 将2号支架第一次未放净的残留余煤经1号和3号左右两 架松动后补放干净,之后再放4号支架.这样依次放4号, 5号,6号……,每向前放一架,即返回补放前一架,使每 一 架放煤后都进行一次补放.如果想加快放煤速度,可两 人或三人分段同时放煤,这里需要注意输送机的运输能力, 否则,由于放出煤量太多压死输送机.这种放煤方式集中 了单轮放煤与多轮放煤,顺序放煤与间隔放煤的优点,从 放煤速度,采出率和混矸率来看,效果较好.兰花集团的 伯方煤矿综采放顶煤工作面就是采用这种放煤工艺. 在选择放煤方式时,应根据具体情况而定,主要是根 据煤层的厚度来确定.一般情况下,煤层较薄时,采用单 轮放煤.煤层较厚时,采用多轮放煤.间隔放煤比顺序放 煤效果好.单轮放煤工艺简单,易于操作.多轮放煤工艺 收稿日期:2006—10—25 作者简介:李俊龙(1964一),男,硕士研究生,采煤工程师,现任山西兰花科创玉溪煤 矿有限责任公司总经理. 2007年第2期煤炭工程 复杂,操作技术要求高. 2放煤参数 2.1放煤步距 放煤步距是两次放煤之间综采工作面向前推进的距离. 合理地选择放煤步距,对提高采出率,降低含矸率十分重 要.它与顶煤厚度,破碎质量,松散程度及放煤口的位置 有关,还与顶煤冒落时的垮落角有关.最佳的放煤步距应 是顶煤垮落后能从放煤口全部放出的距离.若放煤步距太 大,遗留在采空区的脊背煤损失就多,若提高采出率,则 混矸严重.所以要根据煤层条件,破碎松散程度,垮落角 等有关因素,通过试验来最终确定合理的放煤步距.另外, 在架型确定以后,放煤步距应当与支架放煤口的纵向尺寸 一 致.对于综采放顶煤工作面而言,放煤步距应与移架步 距(或采煤机截深)成倍数关系,即割一刀,两刀或三刀煤 放一次顶煤.也就是说,支架放煤口的纵向尺寸亦应与采 煤机循环进刀量成倍数关系,否则,若放煤步距大于支架 放煤口的纵向尺寸,则会有一部分冒落的顶煤留在支架放 煤口的后方而丢到采空区.如果放煤步距小于支架放煤口 的纵向尺寸,则必然有一部分矸石处于放煤口的上方,放 煤时这部分矸石被一并放出,增加了含矸率如图1所示. ,__'1?===二-二.】I.二=兰一,?.一— 0=1=0 ??? (a)(b)(C) 图1较小放煤步距 从目前综采放顶煤工作面的情况看,所用采煤机的截 深一般是0.6m,由于一刀一放(放煤步距为0.6m)或三刀 一 放(放煤步距为1.8m),放煤步距不是大就是小,因此大 部分工作面采用二刀一放(放煤步距为1.2m).而从实际情 况看,放煤步距为1.2m并非对每一个工作面都是一个合理 值.一般情况下,顶煤高度大时,放煤步距偏大,反之则 偏小.潞安矿务局王庄煤矿6111工作面所采用的采煤机为 MXA一300/3.5D型,将60Omm的截深改为800mm的截深, 该工作面采用一刀一放,单轮顺序放煤,放煤步距为 0.8m,滞后机组30m追机放煤,各项指标均创好水平.王 庄矿6111工作面的情况如下:工作面长180m,推进方向 的长度1975m,煤层厚度6.5m,倾角5.一7.,_厂值为1.5— 2.0,工作面选用ZZPF4800—17/33型低位插板式放顶煤支 架,配套MXA一300/3.5D型采煤机,SGZ一764/500和 SGZ一7~/400型前后两部输送机,SZZ一7~/160型转载 机,ssJ~00/400型带式输送机.该工作面1992年9月投 产,至1993年1O月共产原煤264.4047万t,工作面最高 月产31.0898万t,最高日产1.5186万t,工作面效率最高 为196.646工,月推进度最高为196.38m. 2.2液压支架放煤口的高度 综采放顶煤开采的放煤口高度由选用的液压支架决定, 不同类型的液压支架有着不同的放煤高度.放煤口位置低 者,放煤量多,采出率高,如插板式低位放顶煤支架.掩 护梁上开天窗的中位放顶煤支架,放煤口位置较高,相对 降低了放煤漏斗的高度,底煤损失增加,由于放煤口底部 边缘距底板有一定高度,使低于放煤口底部边缘的煤无法 进入放煤口,从而影响采出率的提高.单输送机高位放煤 支架放煤口位置最高,底部边缘距底板高度1.5m左右,放 煤体积减少了三分之一,遗留在采空区的浮煤太厚,增加 了煤炭损失,易造成自然发火. 2.3放顸煤高度 确定合理的放顶煤高度对于提高煤炭的回收率也是十 分重要的.所谓放顶煤高度即为煤层厚度与机采高度之差. 这个差数和机采高度必须有一个合理的比例,才能保证回 采率的提高,因为它受煤层强度,节理发育状况,煤层夹 矸及硬度,粘顶情况等诸因素影响,所以必须因地制宜. 3提高采出率的几项措施 3.1减少初采损失 在放顶煤开采中,初采损失不可避免,虽然损失量不 大,但也应尽量减少.减少初采损失比较有效的方法就是 采用切顶巷技术和深孔爆破技术.这里主要介绍切顶巷技 术. 切顶巷技术是采用减小初采期间顶煤的垮落步距来提 高初采回收率的.其方法是在工作面开采前,在切眼外上 侧沿顶板施工一条与切眼平行的辅助巷道(切顶巷),并在 巷道的一帮打眼放炮,扩大切顶效果.这种方法在兖州矿 务局鲍店矿被采用,如图2所示. 图2切项巷及炮眼布置示意图 这一技术措施取得了较好的效果.据该矿观测,当工 作面推进3.4m时,顶煤开始冒落,推进7.8m时,直接顶 垮落,比相邻工作面的垮落步距减少5.2m,使该工作面回 收率提高0.31%.又如,鹤岗南山矿利用切顶巷技术解决 了特厚煤层放顶煤工作面初次来压步距增加,压力集中, 顶煤冒落不充分,丢煤严重,工作面采出率低的问题.南 山矿放顶煤工作面走向780m,倾斜长60m,煤层厚13m, 57 煤炭工程2007年第2期 倾角25.,煤的强度系数-厂值为0.8—1.5,顶板为3.5m水 平层理灰色细粉砂岩,再加上0.6m的煤页岩互层,以及灰 色细砂岩,底板为浅灰色细砂岩.切顶巷的布置为:在中 部一号面沿工作面回风巷外侧,按30.坡度掘送切顶巷,切 顶巷比切眼内错3m,如图3所示. 图3南山矿西三区一号面平剖面图 在切顶巷内布置挑顶眼,将老顶切开.布置时采用楔 形对掏方式,沿工作面倾斜方向布置两排眼,排距为 1.2m,倾斜眼距1.5m,倾角75..由下往上逐段装药放炮, 将老顶切断,待老顶全部切开后,开始放顶煤回采.据观 测,采用此措施后,工作面推过切顶巷后,顶煤全部垮落, 而没有采用切顶巷时,采出24m后顶煤才全部冒落.采用 切顶巷后,初次来压步距仅为18m,且来压不十分明显, 而原来要推进70m老顶才初次来压,且来压显现十分明显. 工作面末采使用提前铺网不放顶煤,沿底板收尾可减少 煤损. 3.2减少端头损失 目前,由于端头支架型号不多,即使有端头支架但由 于存在不完善的地方,大多数放顶煤工作面都是用过渡支 架或正常放顶煤支架进行端头维护,在端头不放顶煤,增 加了煤炭损失.鉴于此,应在有利条件的情况下配备端头 支架或进行无煤柱放顶煤开采,以提高工作面端头煤炭的 回收率. 3,3煤层预注水,软化煤体,缩小项煤块度,提 高回收率 煤层注水对软化煤体,降低煤层强度,缩小顶煤垮落 的块度,提高回收率有较为明显的作用,同时,又能减少 生产过程中的煤尘浓度.因此,在放顶煤工作面,煤层硬 度较大时,应实行煤层预注水措施,非采动区静压注水或 采动影响区内注水. 3.4加强煤炭生产的计量工作,强化放煤工艺的 管理 在煤炭生产计量方面,兰花集团大阳煤矿的做法是: 采出量的统计是由调度室在矿井主胶带机头安设的核子秤 给出,并辅以主井箕斗提升的计数器作为参考.工作面运 输巷的胶带输送机安装的核子秤只作为区队内部各班回收 率计算的依据,矿上只作记录,不作依据.所有统计数字 每天都输入计算机进行处理.核子称的精度由职能科室的 有关人员定期进行标定,不得随便调整.矿煤质科按规定 对工作面的煤层厚度用15m×15m的网孔进行钻探控制, 根据钻探取得的数据,计算出回收率,5天计算一次,分别 送矿有关领导和有关职能科室及区队.矿对区队实行吨煤 工资承包与回收率挂钩,一月一兑现,区队对班组的分配 同样与回收率相结合. 在放煤工艺的管理方面,兰花集团唐安煤矿的做法是 明确规定,顶煤放不完,达不到回收率要求不准开机.在 生产管理上,认真推行吨煤结算制 管理办法 关于高温津贴发放的管理办法稽核管理办法下载并购贷款管理办法下载商业信用卡管理办法下载处方管理办法word下载 ,充分发挥经 济杠杆的作用,矿对区队在实行岗位工资的基础上,还采 取了产量台阶加价,效益台阶加价,回收率台阶加价,增 人不增资,减人不减资等一系列管理办法.区队对班组实 行以底煤计分,顶煤计资的管理办法,顶煤回收越多,工 资收入就越多.这样既保证了回收率,又保证了稳产高产. 3.5加大工作面长度,减少采区煤柱损失 加大工作面尺寸可相对减少端头煤损与初末采煤损失 所占的比重,在地质与设备等开采技术条件允许的情况下, 适当加大回采工作面长度与工作面推进长度是提高采出率 的有效途径. 目前,兰花集团各矿的高产高效综放工作面长度多在 150m以上,有的已超过200m.工作面推进长度在2000m 以上,有的甚至更长. 4结语 如何提高综放面采出率,是广大煤矿工作者普遍关注 的问题.经过实践,笔者认为为了提高工作面采出率应根 据煤层的厚度选择合理的放煤方式.在具体放煤设计时, 要依据煤层条件,支架的情况合理选择放煤步距,放煤高 度等.同时笔者建议为了进一步提高采出率,还应减少初 采和端头损失,合理采用预注水技术和强化放煤工艺的管 理等.只有这样多管齐下,才能达到预期的目的. (责任编辑李振涛) 席席席庐席席,疰席护席庙席8拳 ※信息资讯.建设信息※内蒙古探明5个储量超过10亿t的煤炭矿区 近日,内蒙古自治区东乌珠穆沁旗勘探出5个储量超过10亿t的煤炭矿区.据东乌珠穆沁旗政府提供的数据显示,这 5个煤炭矿区分别是:道特煤田一区,阿拉达布斯煤田伊和达布斯矿区,额和宝力格煤田哈日高毕矿区,乌尼特煤田包日 呼舒矿区,乌尼特煤田二分场矿区. [本刊通讯员] 58