开采4~8 m急倾斜单一煤层采煤方法
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开采4~8m急倾斜单一煤层采煤方法
张崇礼;薛风
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2013(000)007
【摘要】急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大,原采用的采煤方法有巷放式、伪斜柔性掩护支架式、仓储式等方法,其中巷放式、仓储式已是国家禁止采用的采煤方法.针对4~8 m急倾斜单一厚煤层开采方法一直以来都没有得到很好解决,也是制约着此类煤矿安全生产的一个主要因素.为此本文介绍一种“ZF3200/17.5/27F型放顶煤液压支架”,经现场工业性试验及应用证明,可以比较好地解决开采4~8 m 急倾斜煤层.同时体现出工作效率高、工作面支护条件好,安全可靠、工人劳动强度低、推进速度快、对煤层厚度变化适应性强等优点.
【总页数】2页(P104-105)
【作者】张崇礼;薛风
【作者单位】新疆工程学院乌鲁木齐830091;新疆工程学院乌鲁木齐830091【正文语种】中文
【中图分类】TD82
【相关文献】
1.急倾斜极近距离煤层联合开采采煤方法研究 [J], 郭忠平;王凯;陈建杰
2.中深孔爆破采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用 [J], 吴昌水
3.柔性掩护支架采煤方法在开采急倾斜煤层中的应用 [J], 李朝清;
4.隘头煤矿区急倾斜煤层采用不同采煤法联合开采方法探讨 [J], 董科华
5.瓦斯矿井急倾斜薄及中厚煤层开采方法和采煤工艺研究 [J], 王拓;李继水
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急倾斜煤层采煤方法急倾斜煤层采煤方法是一种针对在采煤过程中遇到的高倾角煤层而研究开发出的一种采煤方法。
这种方法主要是利用现代化技术设备和煤矿工作者的努力,将传统的采煤技术与现代化工具相结合,实现高效率低成本的煤矿开采,而且还可以提高采煤效益,进而降低生产成本,达到可持续发展的目标。
首先,急倾斜煤层采煤方法的优点在于可以解决高倾角煤层采煤难的问题。
由于传统的采煤技术采用人工作业,遇到高倾角煤层时,会受到采煤工作面倾斜、采煤机设备不容易布置等各种技术难题的限制,采煤成本巨大。
但是,在采用急倾斜煤层采煤方法时,采用的是现代化技术设备,可以在现有的条件下处理高倾角煤层,在可控制的范围内完成采煤作业。
其次,急倾斜煤层采煤方法还可以提高采煤效益。
在传统采煤工作中,人工作业的效率很低,而采用急倾斜煤层采煤方法,可以利用现代化采煤机设备,实现高效率的采煤作业。
这种方法可以大幅缩短采煤时间,提高采出煤的质量和数量,从而提高生产效益。
在煤矿开采过程中,效益这个问题不仅是煤矿经营者关心的问题,更是政府和消费者的关注重点,政府需要从煤矿收取一定的税收,消费者需要尽可能地减少原材料的成本,保证生活质量的基础。
最后,急倾斜煤层采煤方法还可以降低生产成本。
在传统采煤工作中,由于采煤机设备不容易布置、人工作业效率低下等各种原因导致采煤成本很高,在急倾斜煤层采煤方法中,由于采用了现代化机械设备,不仅可以提高采煤效率,还可以避免人工伤亡事故发生,降低煤矿进一步的生产成本。
综上所述,急倾斜煤层采煤方法在高倾角煤层采煤难、采煤效益提高和生产成本降低等方面都具有良好的优点。
然而,急倾斜煤层采煤方法也存在一些缺点,如人员技术要求高、耗能量大等,所以,在使用这种采煤方法时,需要严格按照规定操作,遵守相关要求,并在操作过程中任何情况下及时进行安全检查,确保职工的生命安全。
试述急倾斜煤层采煤方法摘要:本文通过对我国现阶段急倾斜煤层采煤时的特点以及在开采过程中存在的问题进行分析,结合我国采煤业在急倾斜煤层开采过程中的经验,对现有的急倾斜煤层开采方法的优缺点以及应用的情况进行分析,从而找到提高急倾斜煤层开采量的方法,在提高开采效率的同时也增加开采的安全性。
从理论上丰富了急倾斜煤层开采方法,为急倾斜煤层开采方法的优化提供一定的借鉴。
关键词:急倾斜煤层;采煤方法;优化创新在对急倾斜煤层开采时,因为急倾斜煤层所处的地质条件复杂,区域之间存在的地质条件差异较大,因此,在急倾斜煤层开采过程中要采用各种开采方式进行开采。
目前我国急倾斜煤层开采方法经过了多年的调整和优化,已经有了较为基础的开采模式,但急倾斜煤层开采方法仍然存在着较大的问题,其开采效率不高,同时开采人员的安全问题也得不到有效的保障。
下面对急倾斜煤层开采特点进行分析,对其开采方法进行剖析,从而找到优化急倾斜煤层开采方法的关键点,为急倾斜煤层开采方法的创新提供理论依据【1】。
一、急倾斜煤层开采特点1.开采效率低目前在急倾斜煤层开采过程中出现较大的问题就是开采量不足,开采效率较低,在开采过程中存在着较大的煤炭损失率。
因为极倾斜煤层地质条件较为复杂,所以导致了较低的开采效率,这会直接影响着煤矿的经济效益。
2.安全系数低急倾斜煤层本身的坡度较大,因此急倾斜煤层开采时较高的开采坡度对开采作业造成了较大的影响,使开采的难度系数加大。
工作人员在进行操作时,容易出现机械设备和煤炭自动滑落的情况,这样就会使操作作业存在着不稳定性,甚至会造成机械的损害以及人员的伤亡,同时因为急倾斜煤层自身的受力特点,导致顶板的稳定性较差,在操作过程中对顶板的管理也较为的困难。
在操作时容易出现冒顶、支架倾倒、片帮等各种情况。
在对急倾斜煤层进行开采时,通风问题也是导致安全系数较低的问题。
因为急倾斜煤层自身的地质条件较为复杂,所以空气质量较差,通风效率不高。
因此开采方在开采时需要花费大量的通风费用,不利的通风条件也会为工作人员的身体带来影响,长期以往也会对机械设备造成影响【2】。
浅谈倾斜煤层正确的挖采方法摘要我国开采急倾斜煤层的产量比重不大,但开采急倾斜煤层的矿井甚多,研究和使用过的急倾斜采煤方法也很多,常采用多水平集中运输大巷和采区石门的开拓方式。
关键词煤层;采煤;方法;安全0引言随着技术发展和生产集中化的要求,采区走向长度有加大的趋势。
由于开采大倾角煤层有一些特殊的困难,在采煤机械化和改善生产技术经济指标方面都还存在不少问题,至今仍在研究先进有效的采煤方法。
1小阶段液压支架爆破放顶煤采煤法这一方法的实质是在小阶段爆破采煤法中应用了拱形掩护式液压支架。
采区内划分为6~8m高的小阶段。
沿煤层底板掘小阶段的煤层平巷,采用可缩性拱形金属支架支护。
小阶段按下行后退式回采,上一小阶段工作面超前于下一小阶段工作面10~15m。
需要时可3~5个小阶段同时进行回采。
小阶段平巷掘进至采区边界后,在边界巷道中,安设硬CB型掩护式液压支架,利用锚固装置撑紧巷道两侧,作为移架的支点。
在支架顶部开有放煤天窗,由液压阀门启闭。
支架中设有刮板转载机,可将放下的顶煤转载至平巷刮板输送机。
在靠放顶煤支架内侧,安有导轨,其上安置两台电钻,用以向上打眼。
采煤过程是,先以电钻向顶煤打眼,而后拆除后面一段巷道支架,再移动拱形放顶煤掩护支架。
在放顶煤支架掩护下,装药爆破,爆落的顶煤储存在支架上面,然后开天窗,放顶煤,由输送机运出。
全部顶煤放完后,完成一个循环。
每循环进度与层厚有关,层厚为2~4m时,每循环进2~3m,日进6~9m;层厚为4~6m时,日进4~6m。
苏联库兹巴斯矿区以此法开采2~6m厚的急斜煤层。
这种方法能适应层厚变化大、顶板较难管理的煤层条件,每班出煤80~100t,工作面效率20~30t/工。
2水平分层综采放顶煤采煤法2.1回采巷道布置与水平分层采煤法相同。
分层高度一般为10m左右。
工作面装备有正面截割式短机身滚筒采煤机、输送机和放顶煤液压支架,实行综合机械化采煤。
2.2放顶煤液压支架支架的项梁和掩护梁之间由单铰连接,输送机铺设在支架的底座上。
急倾斜煤层的特点及采煤工艺摘要:介绍了急倾斜煤层的开采条件及特点,以及适于急倾斜煤层的开采工艺方法关键词:急倾斜煤层;开采;条件;特点;工艺1、急倾斜煤层开采条件及特点(1)急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层,常给开采工作带来了很大的困难;(2)由于煤层倾角大,支架的支撑能力较小,必须充分考虑支架的稳定性;(3)在顶板岩石性质相同的条件下,工作面采过后,与缓倾斜煤层相比顶板不易垮落;(4)破落下来的煤岩会自动下滑,有利于工作面内煤炭运输和矸石的自重充填,但煤岩块的自动滚落容易伤人和冲倒支架,对作业安全不利;(5)不仅煤层顶板会垮落,底板也会滑落。
所以,在开采急倾斜近距离煤层群时,除了开采下层会影响上层以外,开采上层也会影响下层;(6)由于垮落矸石从上向下滚落,可对下部采空区起充填作用,所以冒落带呈漏斗状;(7)采急倾斜煤层时,对煤层自然发火的防治比较困难。
当采空区已经发火时,往往难以隔离处理,尤其在开采下区段时,上区段采空区的火源会冒落到下区段;(8)在急倾斜煤层中,人员沿倾斜方向上下行走不方便。
2、适于急倾斜煤层的开采工艺方法2.1伪斜开采伪斜开采可以克服急倾斜煤层开采中人员沿倾斜方向上下行走不便,以及煤岩块滑动滚落速度大,容易伤人和冲倒支架的缺点,而且利用了急倾斜煤岩块可以自动下滑,便于煤炭自溜运输和矸石自重充填等有利因素。
因此,可以取得良好的技术经济效果。
利用伪倾斜开采的采煤工艺方法有伪斜柔性掩护支架采煤工艺、斜切分层采煤工艺、斜坡法采煤工艺、伪斜工作面走向长壁矸石充填采煤工艺等。
2.2倒台阶工作面开采这种开采的工作面由下向上依次拉开台阶工作面,回采工作即从此开始,向着采区石门推进。
工作面从台阶上角沿台阶逐步向下采煤,煤沿工作面底板自溜于运输平巷上方溜眼,用漏斗装车运出。
工作面要设置溜煤挡板防止煤溜入采空区。
工作面支架必须非常牢固,它不仅要支撑顶底板,防止其滑动,还要能承受煤和矸石的冲击及作为工人操作时的脚手架。
【急倾斜煤层开采方法探究】急倾斜煤层的开采方法【摘要】急倾斜煤层开采的矿山压力的分布规律不清楚,急倾斜煤层开采的顶板管理复杂,顶板事故多。
因此,通过对急倾斜煤层采煤方法的分析与研究,提高急倾斜煤层回采率与经济效益,增加安全度,促进煤炭工业的健康与可持续发展,特别是南方矿区的急倾斜煤层的开采具有十分重要作用和指导意义。
【关键词】急倾斜煤层;采煤方法;安全1急倾斜煤层开采的主要特点1.1急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。
因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。
1.2急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。
因此,生产的不安全因素多,安全性差。
1.3急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。
因而工作面支护工作的难度大。
2急倾斜煤层开采技术存在的问题总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:2.1煤炭损失率高。
主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。
这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。
煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。
2.2巷道掘进率高。
这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。
这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。
采矿学急倾斜煤层采煤方法引言急倾斜煤层是一种具有特殊采矿条件的煤层。
由于其倾角较大,传统的采煤方法往往无法应用。
因此,研究和开发适用于急倾斜煤层的采煤方法对于高效、安全地开采急倾斜煤层具有重要意义。
本文将介绍几种常见的急倾斜煤层采煤方法。
1. 顺向采煤法顺向采煤法是一种较常用的急倾斜煤层采煤方法。
采煤工作面按煤层倾角的方向进行布置,矿工顺着煤层倾角方向进行开采。
这种采煤方法适用于倾角较小的急倾斜煤层。
优点是斜板支护简单,工艺流程较为成熟,可有效提高煤层的采收率。
然而,由于煤层倾角较大,斜板支护需要考虑倾斜和支护压力的影响,因此需要对支护措施进行优化。
2. 正面切割法正面切割法是一种适用于急倾斜煤层的采煤方法。
采煤工作面沿着煤层倾角的方向进行布置,矿工从上向下进行切割。
这种采煤方法适用于倾角较大的急倾斜煤层。
优点是采煤工作面布置合理,矿工操作空间大,支护压力较小,有利于采煤效率的提高。
然而,由于煤层倾角较大,矿工在切割煤层时需要考虑安全因素,因此需要加强矿工的技术培训和安全意识。
3. 斜井法斜井法是一种常见的急倾斜煤层采煤方法。
通过在急倾斜煤层下方钻探斜井,然后在斜井中进行采煤。
这种采煤方法适用于倾角较大且厚度较薄的急倾斜煤层。
优点是可以避免采煤作业面与煤层倾角的冲突,节省了采煤设备的能源消耗,提高了采煤效率。
然而,斜井法也存在一些问题,如斜井的钻探和维护成本较高,斜井中的采煤作业空间有限等。
4. 综放法综放法是一种高效、安全的急倾斜煤层采煤方法。
采煤工作面沿着煤层倾角的方向进行布置,采用支承削顶、放顶措施进行煤层开采。
这种采煤方法适用于倾角较大、煤层厚度较大的急倾斜煤层。
优点是可以最大限度地提高煤层的采收率,减少对煤层的破坏,提高采煤效率。
然而,综放法也存在一些挑战,如支护设备的选型和施工难度较大,需要更高水平的技术人员和设备。
结论急倾斜煤层采煤方法的选择应根据具体的地质条件、煤层倾角和厚度,以及采煤的经济和安全要求来进行决策。
急倾斜煤层的几种采煤方法分析[摘要]本文主要对急倾斜煤层的钢丝绳锯走向长壁采煤方法、急倾料厚煤层分层采煤方法、伪针柔性掩护支架采煤方法等几种采煤方法进行了分析。
【关键词】煤矿;急倾斜煤层;采煤方法在煤矿采煤生产中,急倾斜煤层开采由于倾角比较大,在开采技术、安全措施、运输能力、顶板管理等方面具有自己的特点,形成了不同的采煤方法。
急倾斜煤层开采具有以下特点:一是因煤层倾角较大,采落的煤和冒落的矸石,可自动下滑,这简化了工作面的装运作业,而可能砸伤人和冲倒支架,因此,在开采技术上要采取相应安全措施。
二是煤层顶板压力垂直作用在支架或煤体上的分力不大,沿倾斜方向作用的分力较大。
支架不稳定,可能出现倾倒,护巷煤柱易于发生片帮,顶底板容易沿倾斜方向滑动。
三是因煤层倾角大,沿倾斜方向的行人、运料及搬迁设备均出现困难。
采区的走向和倾斜长度一般均比缓倾斜煤层的小。
四是采煤工作面的各种工序操作相当困难,加大了机械化采煤的难度。
五是急倾斜煤层顶板比缓倾斜煤层顶板很难冒落,步距也较大。
冒落的矸石下滑充填采空区,对顶板起支撑作用。
在正常开采期间,能发生明显的周期来压。
急倾斜采煤法中的支护大部分是以掩护为主,支撑为辅。
根上述特点要在采煤工作中,分析和运用各种采煤方法。
1、钢丝绳锯走向长壁采煤方法这种采煤法是使用一条装有锯齿的钢丝绳,用它沿工作面往复运动掏槽,利用地压和煤的自重完成落煤。
工作面通常长度在10m~30m。
在采煤工作面两端的区段平巷中各装一台绞车,来带动条装有锯齿的钢丝绳,并通过导向轮与锯绳连接。
在锯绳上每隔1m~1.5m装一个煤锯齿,锯绳紧压工作面煤壁,做上下锯动,锯齿在煤壁上拉出一条沟槽。
随沟槽的不断加深,沟上下两帮的煤炭在地压和自重的作用下自行垮落,并沿工作面底板下滑,经工作面下端溜煤眼溜至运输平巷。
运用此方法工人可不进入工作面,仅在平巷中开动绞车和移动导向滑轮,安全可靠。
工作面不用支护和顶板管理,这可减轻劳动强度,提高工效,减少材料消耗。
浅谈急倾斜煤层的开采方法作者:王照祥来源:《科学与财富》2017年第22期摘要:对小型矿井急倾斜煤层开采技术上所存在的问题,探索出了一套急倾斜煤层开采方法,并提出急倾斜煤层开采的发展方向。
关键词:急倾斜煤层;开采方法;发展方向一、急倾斜煤层开采的特点1.急倾斜煤层的构造较复杂,多断层和褶曲,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量基本很少、回采十分困难、采煤工作面产量少,所以开采急倾斜煤层的矿井多数是小型矿井。
2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压不明显,容易发生一些无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产上带来安全隐患,生产中的不安全因素较多,安全系数低。
3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒,工作面支护工作十分困难,而且必须要设三防措施。
二、在急倾斜煤层开采技术上所存在的若干问题总体来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:1.煤炭损失率高。
主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。
这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。
煤炭损失率高,为提高工作面回采率,需将工作面倾角改变为仰伪斜,与正倾斜的夹角达到10°~20°之间,这样冒落的岩石溜向软帮采空区,避免顶底板所脱落岩石冲击工作面支护,增加安全系数。
而在在切顶线内要设一道从下至上的挡煤板,防止落煤溜向软帮,煤岩分开后,提高了煤炭回采率。
2.巷道掘进率高。
这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。
《浅孔留矿法开采急倾斜煤层的方法探讨急倾斜煤层的开采方法》摘要:急倾斜煤层开采难度较大,具有多种采煤方法,只要条件适宜,浅孔留矿法也可应用于急倾斜煤层的开采,浅孔留矿法具有管理方便,采准工作量小以及生产技术易于掌握等优点一、概述浅孔留矿法是金属、非金属地下矿山急倾斜薄和中厚矿体的常用采矿方法。
这种采矿法的特点是工人直接在矿房中大暴露面下作业,采用浅孔爆破落矿,自下而上的分层回采,每次采下的矿石靠自重放出三分之一左右,其余暂留在矿房中做为继续作业的工作台。
采场布置如下图。
矿房全部回采完毕,暂留在矿房中的矿石进行大量放矿。
然后用其它方法回采矿柱和处理采空区。
在回采矿房过程暂留的矿石经常移动,不能做为地压管理的主要手段。
当围岩不稳固时,留矿不能防止围岩片落,特别是在大量放矿时,随着放矿的进行围岩的暴露面逐渐增加,由于围岩大量片落而增大了矿石贫化。
当崩落下大块岩石时,堵塞漏斗造成放矿的困难,增加矿石损失。
急倾斜煤层开采难度较大,具有多种采煤方法。
只要条件适宜,浅孔留矿法也可应用于急倾斜煤层的开采。
二、工艺过程1、采场构成要素采场的主要构成要素有:区段高度,采场长度和宽度,以及煤柱的尺寸等。
区段高度应根据煤层构造、围岩稳固情况以及煤层倾角等因素来确定,一般为30~40m。
在能够保证安全和顺利回采的条件下,应采用较大的区段高度,以增加采场的储量,从而减少煤碳损失。
采场长度主要应考虑煤层和围岩的稳固程度,一般为40~60m,开采薄煤层为25~120m,中厚煤层为20~80m。
在开采薄煤层时,由于采场的宽度很小,一般情况不留间柱,只留顶住和底柱,采场之间靠天井的横撑支柱隔开,并对围岩起支户作用。
在某些情况下,由于采用人工假底,或者上部平巷不需保留时,也可不留顶柱和底柱,区段间和采场间依靠假底和天井中支柱隔开,并对围岩起维护作用。
在开采中厚以上煤层时,一般应留间柱、顶柱和底柱。
薄煤层间柱宽2~6m,顶柱厚2~3m,底柱高4~6m;中厚以上煤层间柱宽8~12m,顶柱厚3~6m,底柱高8~10m。
急倾斜煤层采煤方法急倾斜煤层采煤方法是近年来发展起来的一种采煤技术,它主要针对于特殊倾斜角度下的煤层进行开采。
采用这种方法能够大大提高采煤效率,降低煤矿事故发生的概率,具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍急倾斜煤层采煤方法的原理、特点、优缺点及适用范围。
一、原理急倾斜煤层采煤方法是基于物理原理和力学原理进行开采的。
在急倾斜煤层中,煤质结构比较特殊,通常会产生褶皱、错层、鼓胀等现象。
因此开采难度较大,对采煤机的工作性能和操作技术要求较高。
该采煤方法在开采过程中,利用采煤机的强大动力,将煤层进行切割,使煤层裂缝不断扩大,最终达到煤层崩落的目的。
通过这种方式,既可以保证采煤效率,又能有效地避免采煤过程中出现的事故。
二、特点该方法的特点主要表现在以下几个方面:1、适用范围广:急倾斜煤层采煤方法适用于倾角在30度以上的煤层,尤其是对于40度以上的倾斜煤层,效果更加显著。
2、强制破碎:采用该采煤方法时,会对煤层进行强制破碎,从而降低煤层的强度,使煤层易于破碎。
3、增加开采效率:急倾斜煤层采煤方法可以大大提高采煤效率,在保证采煤质量的同时,缩短了采煤周期,减少了生产成本。
4、减少安全事故:在采煤过程中,能够有效地避免因顶板突然破裂,导致采煤机和煤工伤亡的情况出现,确保采煤作业的安全性。
三、优缺点急倾斜煤层采煤方法具有以下优点:1、采煤效率高:相比传统的采煤方法,急倾斜煤层采煤方法采煤效率更高,时间更短,能够大幅度提高生产效率。
2、安全性高:该采煤方法保证了采煤作业的安全性,减少了煤矿生产中发生的安全事故。
3、技术含量高:急倾斜煤层采煤方法需要熟练的操作技术和广泛的经验,采煤技术含量较高。
但同时也存在着一些不足之处:1、煤质损失较大:采用急倾斜煤层采煤方法时,会对煤质造成一定的影响,导致煤质损失较大。
2、采煤成本较高:需要投入大量的资金和技术力量,设计开发难度大,采煤成本较高。
四、适用范围急倾斜煤层采煤方法主要适用于以下情况:1、倾角较大的煤层:该采煤方法对倾角在30度以上的煤层效果更好。
开采4~8 m急倾斜单一煤层采煤方法
摘要:急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大,原采用的采煤方法有巷放式、伪斜柔性掩护支架式、仓储式等方法,其中巷放式、仓储式已是国家禁止采用的采煤方法。
针对4~8m急倾斜单一厚煤层开采方法一直以来都没有得到很好解决,也是制约着此类煤矿安全生产的一个主要因素。
为此本文介绍一种“ZF3200/17.5/27F型放顶煤液压支架”,经现场工业性试验及应用证明,可以比较好地解决开采4~8m急倾斜煤层。
同时体现出工作效率高、工作面支护条件好,安全可靠、工人劳动强度低、推进速度快、对煤层厚度变化适应性强等优点。
关键词:4~8m急倾斜煤层放顶煤液压支架工作面开采方法工业性试验及应用
1 急倾斜煤层通常采用的采煤方法
急倾斜特厚煤层国内外一般采用水平分段放顶煤采煤方法,急倾斜厚煤层一般采用伪斜柔性掩护支架采煤法,但对于煤层厚度介于厚及特厚之间的急倾斜厚-特厚煤层开采在国内外还是一个难题,至今没有比较成熟的采煤方法。
原采用的采煤方法有巷放式、伪斜柔性掩护支架采煤法、仓储式等方法。
巷放式采煤方法是较原始的采煤方法,一般沿煤层走向仅布置一条独头巷道,回采时,在巷道内由里向外后退回收,由于生产系统不
完善,只能采用局扇供风。
为了提高资源回收率,一般需要人员进入老空打眼放炮,极不安全,是国家禁止采用的采煤方法之一。
伪斜柔性掩护支架采煤方法是工作面沿煤层伪斜布置,用一定结构形式的掩护支架,将回采工作面空间与采空区冒落的矸石分开,使之不受冒落岩石的影响,随着回采工作面推进,掩护支架在其自重和冒落岩石的作用下,紧随工作面下放,采煤工作在掩护支架下进行。
该采煤方法由于工作面作业空间小,作业环境差,工作面工效低,工人劳动强度大,厚度变化较大时,易丢煤,煤层倾角较缓时支架下放困难等缺陷,仅适用于煤厚为2~6.0m,煤层倾角在45°以上急倾斜煤层。
仓储式采煤方法是在一个水平内,沿煤层走向每隔16m划分一个仓,仓与仓之间留设6m煤柱。
回采时从下往上、由里往外打眼放炮回采,煤从底部仓口放出。
仓储式采煤方法回采率约30%左右,人进仓作业安全性差,巷道万吨掘进率高,也是国家禁止采用的采煤方法。
2 4~8m急倾斜厚煤层采煤方法改革现状
在煤层厚度10m以上的急倾斜煤层中,成功的推广了水平分段采煤方法。
但在厚度4~8m的煤层,因为在同一个水平中不能布置工作面进风和回风两条顺槽因而无法推广上述采煤方法。
为解决厚度10m以下近距离急倾斜煤层群的采煤方法问题,乌
鲁木齐矿业集团公司与西安科技大学完成了“乌鲁木齐矿区急倾斜近距离煤层水平分段轻型液压支架放顶煤开采”技术研究和试验。
项目在两个邻近煤层中分别布置进风巷和回风巷,采用水平分段、联合布置、联合开采工艺和轻型液压支架支护,采用20m大段高放顶煤开采。
对煤层赋存为急倾斜4~8m厚单一煤层,不具备“近距离煤层”的条件,因此新疆中煤矿山设备制造维修有限公司联合煤炭科学研究总院天地科技公司开采研究院共同研制了“ZF3200/17.5/27F型放顶煤液压支架”。
该产品已获得专利,而且已经在新疆的几个矿井开始投入使用。
3 开采4~8m急斜煤层放顶煤工作面巷道布置
水平分段液压支架巷道放顶煤采煤方法的特点是:在采区内,将同一个煤层沿倾向划分为分段高10 m的区段,每个区段上部沿煤层走向布置工作面回风平巷,在区段下部沿煤层走向布置工作面运输平巷。
在采区边界处,布置工作面切眼,沟通运输平巷和回风平巷,构成工作面生产系统。
正常回采时上下巷道之间每隔6m采用穿孔机掘通风眼一个,其中每间隔30 m将通风眼扩大成为通风行人眼,作为工作面一个安全出口,运输巷作为工作面另一安全出口。
采用由矿山压力和支架初撑力相互作用及预裂爆破法松动上部煤体,运输平巷端部放顶煤支架放煤,再通过刮板输送机和皮带连续运出。
工作面通风采用局部通风机压入式通风和通风钻孔全负压通风相结合,由运输巷-通风眼-回风巷构成工作面“U”型通风系统。
4 工作面开采方法
以两架并行为例,F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架左右两架支架组成一组,每架支架又分为前支架和后支架,在左右两架之间铺设刮板运输机。
运输平巷开掘在煤层中部,在运输平巷端头采用爆破法扩巷后布置支架。
待工作面就需后,采用矿山压力和支架初撑力相互作用及预裂爆破法松动顶煤,依靠后支架尾部梁的开启将煤放落到刮板运输机上运出,同时布置扩巷操作。
待扩巷操作完成时,以后支架为支撑,前支架移架600mm,为
防止前后支架中间顶部有空隙漏煤,顶梁上加有掩护盖板。
为适应煤层厚度的变化,支架顶梁上边两侧加有掩护梁,可依据巷道空间尺寸起掩护作用。
放顶煤时,以前部支架为支撑拖拉后部支架移架600mm,形成放煤步距,巷道上方煤体将垮落在支架上方,通过支架后部尾梁的开启将煤放落到刮板运输机上运出。
工作面推进同时,顶煤不断垮落,实现扩巷-移架-放煤-运输的连续作业程序。
5 工业性试验
在此发明之前,一直采用伪倾斜柔性掩护支架、水平分层悬移支架放顶煤,但在实际操作中,这种方法却存在着很多的缺点,尤其资源回收率低,给国家的矿物资产带来了不必要的浪费,所以还没有一台可以满足4~8m煤层的水平分层开采的机器设备。
2008年至2009年在新疆巴里坤明鑫煤炭公司混合斜井进行了近一年的工业性试验。
本次采煤方法改革试验采用水平分段放顶煤(见图1),初期采用悬移支架支护,后期改用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架。
试验工作面基本情况:
(1)该工作面B2煤层厚度4.5~8.0m,煤厚变化较大,结构比较复杂,为较稳定煤层。
(2)煤层倾角55~75°,走向上自西向东略陡特点。
(3)矿井瓦斯等级鉴定属低瓦斯矿井,B2煤层为低瓦斯煤层。
(4)煤尘具有爆炸危险性。
(5)煤层属不易自燃煤层。
该方案分段高10m,开帮高度2.5m,放顶煤高度7.5m,工作面煤炭采用刮板机运输。
工作面采用全负压通风和局部通风机相结合的方式。
结合巴里坤明鑫煤炭公司混合斜井已有采区巷道布置,设计采用“水平分段放顶煤采煤法”,其巷道布置、回采工艺基本符合矿井实际,具有回采工艺简单、易操作、安全性较好、便于管理、劳动强度低、作业环境好、巷道掘进率低等优点。
通过井下差不多一年的工作试验考察来看,回采工作面月产量、回采率和安全性等主要经济技术指标达到设计指标。
以后该型支架又陆续在新疆生产建设兵团农十三师红山煤业总厂煤矿、新疆托克逊县龙泉煤矿、鄯善县七克台乡第二煤矿等煤矿的应用,得到了一致的好评,并且在使用期间没有因为支架而导致的事故,获得了广大用户的认可。
参考文献
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