采煤技術(shù)及采煤方法的選擇

第25卷第8期煤炭技術(shù)Vol. 25 ,No.082006年8月Coal TechnologyAug 2006采煤技術(shù)及采煤方法的選擇包福林，薛峰(雙鴨山礦業(yè)集團公司東榮二礦,黑龍江雙鴨山155100 )摘要介紹了采煤技 術(shù)的發(fā)展、采煤工作的現狀及目前采煤工作中存在的問(wèn)題;對單-走向長(cháng)壁采煤法、采煤工藝傾斜長(cháng)壁采煤法以及放頂煤采煤技術(shù)進(jìn)行了論述提出了采煤方法的選擇原則以及具體措施。關(guān)鍵詞采煤方法;綜采;放頂煤.中圖分類(lèi)號:TD823文獻標識碼A文章編號:1008 - 8725( 2006 )08 - 0059 - 02Selection of Coal Mining Technology and Coal Mining MethodsBAO Fu- lin ,XUE Feng .( Dongrong No. 2 Coal Mine Shuangyashang Mining Industry Group Comp. .Shuangyashan 155100 China)Abstract :The development of coal mining technology ,the present situation of coal mining work , andthe problems existing in coal mining work are introduced. The longwall coal mining method along a di-rection coal - mining technology，longwall coal mining method along the dip and caving coal technolo-gy are discussed. The selection principle of coal- mining , and specific measures are pointed.Key words coal mining method ; fully mechanized coal mining ; caving coal mining設。新中國成立后原煤產(chǎn)量飛速增長(cháng)到2005年原煤產(chǎn)量1煤礦 開(kāi)采技術(shù)現狀及趨勢已達30多億t居世界首位。近幾年來(lái),由于對采煤方法進(jìn)中國是世界煤炭資源最豐富的國家之一。據不完全統行了改革,以及更新了-批現代化采煤設備,已使-大批煤計我國煤炭探明儲量在9000億t以上含煤面積55萬(wàn)余礦跨入了現代化高產(chǎn)高效煤礦的行列。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)km2，而且煤種齊全。我國一次性能源消費結構中煤炭占展煤礦安全條件將進(jìn)-步得到改善采煤生產(chǎn)技術(shù)必將達75%以上，從煤中可以提取200多種產(chǎn)品,因此煤炭工業(yè)發(fā)到國際先進(jìn)水平。展的快慢將直接關(guān)系到國計民生和我國的社會(huì )主義經(jīng)濟建煤礦開(kāi)采技術(shù)隨著(zhù)煤層賦存條件的不同而有很大的差素工作面處于俯采段老塘、煤幫出水均沿工作面煤幫、刮均發(fā)生底板灰巖突水總水量最大達70 m/ho在出水初期板輸送機下流生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行工作面推進(jìn)度很慢最后工作面帶水鋪網(wǎng)推采。決定帶水鋪網(wǎng)推采。隨工作面向前推采金屬網(wǎng)及原煤幫.1金屬網(wǎng)規格出水點(diǎn)進(jìn)入老塘,在老塘形成了-條自 上而下的疏水通道,工作面鋪設的金屬網(wǎng)規格:長(cháng)x寬=5mX1.2 m ,網(wǎng)孔老塘底板水沿疏水通道下流至機巷,不再進(jìn)入煤幫。實(shí)現了5cmX5cm采用8#鐵絲編制而成。煤水分流工作面恢復了正常生產(chǎn)。2.2鋪網(wǎng)方法1 1031綜采工作面基本情況從工作面出水點(diǎn)上方3m處開(kāi)始向下鋪網(wǎng)金屬網(wǎng)搭茬寬度200 mm傾斜布置中22 mm鋼絲繩作網(wǎng)筋,鋼絲繩位于1031工作面走向長(cháng)1 117 m傾斜長(cháng)200 m工作面采用網(wǎng)下與網(wǎng)連在一起,鋼絲繩走向間距1 m ,鋪網(wǎng)走向長(cháng)度6ZQ4000- 17/35型液壓支架和MG - 250/575 - w型采煤機組共安裝132架綜采支架。工作面煤層以黑色粉末狀為2.3工作面水害治理主次為碎塊狀厚3.4~4.4m平均3.75m普遍含-層泥隨著(zhù)工作面的回采金屬網(wǎng)進(jìn)入老塘,當第一、第二根鋼巖夾矸厚0~0. 88 m平均0.45 m煤層傾角24~29°平均絲繩網(wǎng)筋落到底板后綜采支架四連桿、金屬網(wǎng)、底板圍成-26°煤層直接頂為2.1 m厚泥巖局部為粉砂巖老頂為1.3道空間。 在此空間內用塑料編織袋裝煤筑一條攔水壩壩寬m厚灰白色細砂巖;直接底為0.18 m厚深灰色泥巖老底為500 mm高500 mm并在此攔水壩上沿走向放置半圓木,直9.06 m厚深灰色中粒砂巖。工作面褶曲多煤層在走向上徑不小于0.24 m長(cháng)1.2 m半圓木-端搭在攔水壩上另一變化大落差在1~ 1.5 m的斷層較多。工作面底板太灰水端放在底板上,每個(gè)支架檔內放置1塊半圓木。繼續向前回突水系數為0.83底板砂巖局部富水。通過(guò)工作面機、風(fēng)巷采隨著(zhù)頂板垮落金屬網(wǎng)、攔水壩、底板圍成一條自上而下及軌道巷電法測試可以看出工作面受水患威脅較大尤其的疏水通道從而實(shí)現了煤、水分流確保了工作面的正?；?在褶曲和斷層附近底板太灰水對回采的影響更大。因此在來(lái)。工作面回采之前分別在機、風(fēng)巷及軌道巷的水患威脅區內進(jìn)3結論行了打鉆注漿和放水等一系列的防治水工作。2I作面鋪網(wǎng)治水技術(shù)1031綜采工作面采用鋪網(wǎng)治水技術(shù)消除了工作面的隱中國煤化工鋪網(wǎng)治水前日割煤2刀;受工作面回采過(guò)程中周期來(lái)壓的影響,1031 工作面在推鋪網(wǎng),出煤2200t社會(huì )經(jīng)濟效采40m時(shí)工作面從下向上60架處斷層帶附近老塘和煤幫益顯IY片CNMHG收稿日期2006-04- 14修訂日期2006 - 06 -06作者簡(jiǎn)介:包福林( 1955- )男遼寧黑山人工程師,1984年畢業(yè)于原雙鴨山礦務(wù)局工學(xué)院采礦專(zhuān)業(yè)現在雙鴨山礦業(yè)集團東榮二礦職教辦工作。60煤炭技才第25卷.異。我國煤層賦存條件多種多樣,目前國有重點(diǎn)煤礦緩斜、滾筒采煤機的滾筒一般位于 工作面下端頭這樣可縮短工作傾斜和急斜煤層可采儲量分別占86.3% ,10.1%和3.6% ;面下缺口的長(cháng)，度,使貨量不通過(guò)機體下方裝煤效果好。雙這些特點(diǎn)決定了我國采煤方法必然是多種多樣的。建國初滾筒采煤機解決了工作面兩頭做缺口的工作量,有利于工作期采煤方法多采用無(wú)支護的穿硐式和高落式回采后來(lái)使用面技術(shù)管理。采煤機有單向和雙向兩種割煤方式。雙向割了截煤機和刮板輸送機之后又采用了以長(cháng)壁式為主的正規煤往返進(jìn)兩刀。中厚煤層單滾筒采煤機常采用單向割煤,采煤方法。1964 年我國成功使用了淺截式滾筒采煤機;1977往返進(jìn)一刀,它適合于采高在1.5 m以下的薄煤層滾筒直年我國因地制宜積極推廣了傾斜長(cháng)壁采煤法、柔性掩護支徑接近采高、頂板較穩定煤層粘頂性不強等條件。架采煤法、無(wú)煤柱沿空留巷采煤方法、水力采煤等:20 世紀2.1.3綜采80年代以來(lái)采煤方法得到迅速發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)指標明顯改綜采即綜合機械化采煤工藝,即破、裝、運、支、處五個(gè)主善普通機械化采煤工作面的裝備發(fā)展較快綜合機械化采要生產(chǎn)工序全部實(shí)現機械化,因此綜采是目前我國最先進(jìn)煤工作面向大功率、電牽引、程序化發(fā)展。的采煤工藝。.2.2傾斜長(cháng)壁采煤法2各種開(kāi)采方法特點(diǎn)及適用條件傾斜長(cháng)壁采煤法與走向長(cháng)壁采煤法相比，主要是采煤工作面及兩巷的布置不同,并取消了采區上(下)山的巷道,傾2.1單一走向長(cháng) 壁采煤法采煤工藝目前我國長(cháng)壁采煤工作面有炮采、普采和綜條三種采斜長(cháng)壁采煤法在一定的地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)條件 下技術(shù)效益比較顯著(zhù)。煤工藝。( 1 )礦壓顯現及支護特點(diǎn)。對于仰斜工作面,由于傾角2.1.1炮采炮采即爆破采煤工藝其特點(diǎn)是爆破落煤爆破后人工的影響頂板將產(chǎn)生向采空區方向的分力在此分力作用下,裝煤機械化運煤,用單體支柱支護工作空間頂板。我國炮頂板的懸臂巖層將向采空區方向移動(dòng)使頂板巖層產(chǎn)生拉力作用。采工藝經(jīng)歷了三個(gè)主要發(fā)展階段:建國初期推行長(cháng)壁采煤(2 )采煤工藝特點(diǎn)。仰斜開(kāi)采時(shí),水可以自動(dòng)流向采空工藝工作面采用拆移式刮板輸送機運煤木支柱支護頂板;區工作面無(wú)積水勞動(dòng)條件好,當煤層傾角<10°左右時(shí)采20世紀60年代中期開(kāi)始采用能力較大能整體前移的可彎煤機及輸送機工作穩定性尚好如傾角較大則截煤效果達不曲刮板輸送機運煤。用摩擦式金屬支柱和鉸接頂梁支護頂到理想狀態(tài)。板使工作面單產(chǎn)和效率有了較大提高進(jìn)入20世紀80年(3適用條件。按目前的設備條件傾斜長(cháng)壁采煤法主代炮采工作面裝備的技術(shù)手段更新速度加快用防炮崩單要適用傾角在12°左右,目前礦井應用較少對于傾斜和斜交體液壓支柱代替了摩擦式金屬支柱。工作空間得到有效控斷層較多的區域能大致劃分成較為規則分帶的情況下,也制而且工作面輸送機裝上鏟煤板和擋煤板,減輕工人的體可采用傾斜長(cháng)壁采煤法或偽斜長(cháng)壁采煤法。力勞動(dòng)。2.3放頂煤采煤法爆破采煤的工藝過(guò)程包括打眼、放炮和人工裝煤、刮板放頂煤采煤法的實(shí)質(zhì)就是在厚煤層中,沿煤層底部布置輸送機運煤、移輸送機、人工支護和回柱放頂等主要工序。-采高2~3 m的長(cháng)壁工作面用常規方法進(jìn)行回采利用礦(1 )打眼和放炮。落煤要求保證規定的循環(huán)進(jìn)度工作壓力的作用輔以人工松動(dòng)方法使支架上方頂煤破碎后由面平直不留底煤和頂煤，以減輕對頂板的破壞、降低炸藥和支架后方放出。放頂煤有許多的優(yōu)點(diǎn):比如降低成本提高雷管消耗。因此要根據煤層的硬度、厚度、節理和裂脫的發(fā)效率等,它主要適用于煤層厚度在6 m以上頂煤厚度過(guò)小.易發(fā)生超前冒頂。頂煤破碎主要依靠頂板巖層的壓力其次育狀況及頂板條件確定打眼爆破參數,包括炮眼排列、角是反復支撐作用。因此煤的堅固性系數一般應小于3且適度、眼深、裝藥量、-次起爆的炮眼數量以及爆破次序等。用于傾角不太大的煤層。缺點(diǎn)是資源回收率低。(2)裝煤與運煤。炮采工作面大多采用SGW-40(或3開(kāi)采方法的選擇150)型可彎曲刮板輸送機運煤在摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱及鉸接頂梁所構成的懸壁支架掩護下輸送機移近煤采煤方法的選擇必須堅持安全、經(jīng)濟、回采率高的原則。壁有利于爆破裝煤與運煤。采煤方法的選擇在基于.上述原則的基礎上應大力提高煤炭(3炮采工作面支護和采空區處理。目前我國部分炮的回采率根據具體煤層的條件以及它所適應的最合理的開(kāi)采工作面仍采用金屬摩擦支柱和單體液壓支柱支護其布置采方法減少資源浪費減輕工人的體力勞動(dòng)加強環(huán)保。歸方式主要有單柱、對柱和密集支柱三種形式。最小控頂距應納起來(lái)有以下幾點(diǎn):保留3排支柱以保證足夠的工作空間最大控頂距一般不(1煤層比較理想、地質(zhì)條件比較好的煤田中應大力提倡綜采如東榮二礦礦綜一工作面在2005年1月創(chuàng )出月產(chǎn)超過(guò)5排支柱。隨著(zhù)采煤工作面不斷向前推進(jìn),頂板懸露面積越來(lái)越19.5668萬(wàn)t的全省紀錄。在2005年創(chuàng )年產(chǎn)153.84 萬(wàn)t的大為了工作面的安全和正常生產(chǎn)需要及時(shí)對采空區進(jìn)行全省紀錄。1地四相兀千波碎的情況可采用放頂煤處理。由于頂板特征、煤層厚度和保護地表的特殊要求等條開(kāi)采中國煤化工年1月創(chuàng )月產(chǎn)6.0151萬(wàn)1件不同采空區有多種處理方法但最常用的是全部垮落法。綜采YHCNMHG個(gè)別煤層因頂板破碎而冒2.1.2普 通機械化采煤工藝頂的難題。普通機械化采煤工藝簡(jiǎn)稱(chēng)普采"其特點(diǎn)是用采煤機(3對于煤層塊段儲量不大地質(zhì)條件復雜工作面搬家械同時(shí)完成落煤和裝煤工序,而運煤、頂板支護和采空區處次數較多的工作面易采用普通機械化采煤方法。理與炮采工藝基本相同。(4對邊角煤層塊段地質(zhì)構造區域內的煤柱在保證安普采面使用單滾筒和雙滾筒兩種采煤機工作方式。單全、回收資源的前提下只能采用炮采方式。