七台河市某煤矿的开拓方式和回采工艺探讨
2020-02-28郑广胜
◎郑广胜
七台河市某煤矿一井位于龙西精查勘探区内,开采 57#上、57#、58#B、67#下、68#煤层。本井与北兴农场、勃利县、七台河市均有公路相通,七宝省级高速公路由矿井南部通过。本区基本为丘陵地带,地势南高北低,地形标高188-210m,龙湖河位于本井东部,向北西流入倭肯河,属季节性河流。
一、开采技术条件
1.瓦斯、煤尘。
本矿区瓦斯等级在各矿井内变化较大,根据精查报告矿区的瓦斯含量:0.01~0.02%;沼气含量:0~0.01%,属于低瓦斯矿井,其瓦斯危害性不会太大。七台河矿井生产方面,多采用湿式凿岩,掌子面湿度较大,煤尘含量不大,其危害性不会太大。本井的煤层顶、底板岩石为粉砂岩,岩石较稳固,顶板较好管理。该矿井的相对瓦斯涌出量,属低沼气矿井,煤矿开采至今尚无煤的自燃现象发生。
2.顶、底板岩性。
顶板岩性多为粉砂岩、细砂岩;底板岩性多为粉砂岩、易支护。随着开采深度增加,岩石风化裂隙发育成度逐渐减弱,岩石的完整性和坚硬性逐渐变好。在断层附近岩石受构造应力作用而破碎,煤层顶底板遇水不膨帐。
龙湖西区为丘陵地形,煤系地层被第四系覆盖,第四系由粘土,亚粘土及砂质粘土组成,局部夹有淤泥,总厚5m~25m。第四系在勘探区的东西河床两侧发育,含水性弱,其分布面积小,对矿床开采影响不大。
二、开拓方式
根据井田开采范围大,地质构造简单,煤层赋存较稳定等特点,采用片盘斜井石门联合开拓。该井田有主井(提升井)、副井(回风井),为减少压煤量,主、副井均布置在井田南侧,为并列式布置。
主井沿全岩掘进,斜长500余米。主井担负金矿井提升煤岩、矸石、下料及运送人员等任务,并兼作矿井一个安全出口。主提升装备JK-2×1.8/30-250KW型绞车一台,二段为JTPB-1.2/1.0-75KW型绞车一台,均采用单钩串车提升,担负矿井煤炭、矸石、材料的提升,内铺22kg/m的钢轨。高压电缆,通讯电缆和排水管路均布置在主井,并担负金矿井总入风和安全出口。副井布置在主井左侧,担负全矿井的回风,并兼作矿井的另一个安全行人出口。
各片盘斜井的井下部分相当于一个下山采区,垂高50m。片盘斜长55m以布置一个工作面为原则。每个片盘开甩车场。该井的每一片盘均布置甩车场和石门,每片盘甩车场长度为40米,高低道、轻重存车线形成。
变电硐室和水泵硐室均布置在主井与风道之间,水泵硐室布置在-60米标高处,两硐室均有单独的风道与总回风道相联,清理水仓采用人工清理,矿车运输。
本井4个掘进工作面,按照所掘巷道的功能和围岩的性质配备设备如下:
石门、硐室及水仓:风动凿岩机、局扇、调度绞车、混凝土喷射机、单体锚杆机、小水泵。
井筒及半煤平巷:风钻、风煤钻、局扇、调度绞车、小水泵。
巷道布置为沿各煤层布置运输平巷和回风平巷,倾向布置回风上山眼和开切眼。
各片盘均采用甩车场、石门与各煤层联络。在-60米标高处设井底车场,井底车场内布置水泵硐室、水仓。
三、回采工艺
本井为片盘斜井开拓,双翼片盘回采,平巷按5‰坡度自由巷掘至右边界后,掘上山开切眼与上巷贯通,形成回采系统,每一片盘都布置了片盘车场。
由于本井为缓倾斜煤层,倾角在10°~30°之间,因而采用走向长壁后推式采煤方法,一次采全高,风煤钻打眼,爆破落煤,工作面运输为自动滑下;人工装车,平巷人力推车至片盘车场,主井绞车提升到地面。
顶板管理为全部陷落法;工作面支护为单体液压支护和金属摩擦支护。工作面下巷采用煤矸碴墙保护下巷。
本设计确定各种参数及指数如下;
工作面斜长为:40m-70m
工作面回采率为:97T。
年进度为:726m
坑木消耗为:5.0m3/千吨
火药消耗为:1.0千克/吨
电管消耗为:1.2发/吨
矿井正常生产时,二组掘进,一组采煤,采掘比为1:2。上一片盘的运输平巷,回采时需码石墙维护,沿空留巷,以做下一片盘的回风平巷,这样既节省了掘进工程量,又能提高采区回采率,使煤炭资源更加充分开发利用。