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侏罗纪厚煤层放顶煤回采工艺试验总结

2015-02-23王宇

地球 2015年10期
关键词:全量井田采煤机

■王宇

(神东煤炭集团柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯 017205)

侏罗纪厚煤层放顶煤回采工艺试验总结

■王宇

(神东煤炭集团柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯 017205)

柳塔煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,行政区划属于伊金霍洛旗乌兰木伦镇管辖,隶属于中国神华神东煤炭集团公司。具体位置在伊金霍洛旗的东南、乌兰木伦河之东,与乌兰木伦矿相邻,与寸草塔一、二井田隔河相望,北部与转龙湾井田相邻,东南部为准格尔召新庙详查区,井田距伊金霍洛旗政府所在地阿勒腾席热镇约40km。柳塔井田南起第31勘探线,北到47勘探线外推500m至公涅尔盖沟,西起铁路保护煤柱,东到距铁路保护煤柱3km。深部境界到Ⅵ组底板,上部境界到Ⅱ煤组顶板。走向长4.51km,倾斜长2.95km,井田面积13.36km2。

煤层采煤

东部盘区北部与乌兰木伦矿31402工作面运输順槽相隔,南部和东部均为井田边界,西部为盘区大巷。该盘区东西走向长为1.48km,南北倾向长为1.21km,面积约1.79km2。夹矸岩性为粉砂质泥岩、泥岩。

1 煤层条件

该工作面主要含煤地层为侏罗纪中、下统延安组。煤层平均厚度8.0m,煤的容重为1.32t/m3,均为大部可采的稳定煤层,也是本井田所有煤层当中采掘条件最好的盘区。

2 顶、底板情况

12108综放工作面煤层底板标高1145.75~1155.80m,地面标高1236.68~1257.29m,东部盘区工作面松散层厚度约35m,以风成砂为主。顶板破碎,极易跨落。回采过程中(挂网之前),未发生顶板大面积冒落或底板凸起事故。

3 回采工艺

3.1 现场工艺试验

采煤方法为条带式布置、倾斜长壁后退式放顶煤综合机械化采煤法、全部跨落法管理顶板。

现场工艺试验:

3.1.1 一刀一放、单轮顺序放煤工艺

当采煤机进入正常割煤后,放煤工从第一个放煤架6、7、8、9、10号开始均匀等量放煤,在打开每个支架放煤口时将顶煤放净,最后见矸关门。

3.1.2 一刀、分段隔架一次全量放煤工艺

当采煤机进入正常割煤后,2个放煤工分段开始放煤。放煤工A放6、8、10、12、14号支架。放煤工B在间隔10个支架后开始放16、18、20、22、24号支架。然后,放煤工A,再返回来放7、9、11、13号支架,放煤工B返回来放15、17、19、21、23号支架。直至两个放煤工放完,再进行下一个分段,放煤工A,放26、28、30、32、34号支架,放煤工B放36、38、40、42、44号支架,两个再折返放,放煤工A,放25、27、29、31、33号支架,放煤工B放35、37、39、41、43号支架,放煤原则均是见矸关门。

3.1.3 一刀、分段2轮均匀放煤工艺

当采煤机进入正常割煤后,放煤工A从第一个放煤架6、7、8、9、10号开始均匀等量放煤,放煤量约为为1/2,在放完10号支架后,回头从5、6、7、8、9、10再放另外1/2。在此同时,放煤工B间隔5个支架从11、12、13、14、15号支架每次放1/2煤量,重复2次,将顶煤放净,最后见矸关门。

3.1.4 一刀、分段、隔架一次全量加补放放煤工艺

当采煤机进入正常割煤后,2个放煤工分段开始放煤。放煤工A放6、8、10、12、14号支架。放煤工B在间隔10个支架后开始放16、18、20、22、24号支架。然后,放煤工A,再返回来放7、9、11、13号支架,放煤工B返回来放15、17、19、21、23号支架,直至两个放煤工放完,若在个别支架放煤口处没能见到矸石,该段放煤工回头再进行补放。放煤时要控制煤量均匀流入后运输机内,若煤流速度减缓,上下摆动尾梁,若遇到大煤块,也要上下摆动,同时反复伸缩插煤板,将其破碎。

3.1.5 二刀分段隔架一次全量放煤工艺

当采煤机完成两刀割煤后,2个放煤工分段开始放煤。放煤工A放6、8、10、12、14号支架。放煤工B在间隔10个支架后开始放16、18、20、22、24号支架。然后,放煤工A再返回来放7、9、11、13号支架,放煤工B返回来放15、17、19、21、23号支架。直至两个放煤工放完,再进行下一个分段,放煤工A,放24、26、28、30、32号支架,间隔10个支架,放煤工B放34、36、38、40、42号支架,两个再折返放,放煤工A,放25、27、29、31、33号支架,放煤工B放35、37、39、41、43号支架。

3.2 回采工艺试验分析

①一刀一放、分段、顺序一次全量放煤;②一刀一放,分段、隔架一次全量放煤;③一刀一放,分段、2轮、顺序均匀放煤;④一刀一放,分段、顺序、间隔加补放。⑤二刀一放,分段、隔架一次全量放煤。现对这五种回采工艺各项指标进行比较,详见下表1。

表1 柳塔12108综放工作面不同放煤工艺指标对比

首先,试验表明:二刀一放,放煤步距为1.73m,虽然这种放煤方式可以节省大量放煤时间,但由于顶煤厚度小,顶煤随着支架前移垮落被甩入采空去,无法放入而丢失,实测期间回收率为80.7%,远小于放煤步距为一刀的工艺。因此二刀一放,由于放煤步距过大不可取。

一刀一放,步距0.865m,有4种工艺可以选择:①一刀一放、分段、顺序放煤;②一刀一放,分段、隔架一次全量放煤;③一刀一放,分段、2轮、顺序均匀放煤;④一刀一放,分段、隔架、顺序加补放放煤。

一刀一放、分段、顺序、一次全量。放煤时间少,作业易于组织,但放完本架的顶煤后,本架的矸石会堆积到临架放煤口,当打开邻架放煤口时,此处的矸石先于顶煤流到运输机,大大增加工作面含矸率,故这种工艺也不适用。

为了避免临架放煤口矸石的影响,又进行了一刀一放、分段、隔架、一次全量加补放实测。两个放煤工分段隔架放煤,放完该区段后,再进行适当的补放,即节约了放煤时间,又提高了顶煤放出率,在该工艺试验期间,工作面回收率达到最高值88.5%。

综上所述,对于柳塔矿的较薄顶煤,采放比仅为1:1的综放工作面,合理的放煤工艺是采用“一刀、分段、隔架、一次全量加补放”工艺。

12108综放工作面综放试验的成功,对今后东胜煤田特厚煤层(大于6m)的合理开采、最大的提高煤炭回收率具有现实指导意义,并已在我公司其他矿井得到成果的推广及应用。

P62[文献码]B

1000-405X(2015)-10-346-2

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