五阳煤矿综放工作面提高煤炭回收率的技术与方法

2021-09-16宋晓彪

煤 2021年9期

关键词：综放刮板输送机

宋晓彪

(潞安环能股份公司五阳煤矿，山西长治 046200)

煤炭是不可再生的宝贵资源，随着煤炭的大量开采和巨大消耗，煤炭资源在逐渐减少，爱护和保护煤炭资源日益迫切和重要。五阳煤矿是一个有65 a开采历史的老矿，煤炭资源储量所剩不多，每一吨煤炭资源都显得更加宝贵。

为了提高综放工作面煤炭回收率，尽可能地多生产煤炭，减少煤炭浪费和损失，五阳煤矿于2018年在7608工作面安装和应用了低位柔性采空区浮煤回收装置和技术，提高了工作面煤炭回收率，效果良好。

1 厚煤层综放工作面采空区浮煤回收技术

1.1 厚煤层低位综放工作面煤炭损失及损失量

低位综放工作面煤炭损失主要有三个方面：①工作面的初采和末采，由于初采和末采不能放煤或者说不能充分放煤而形成的损失；②工作面两端过渡支架和端头支架不放煤而形成的损失；③采空区残煤损失。

根据五阳煤矿多年来低位综放工作面数据统计，低位综放工作面初采和末采的煤炭损失各占1%左右；工作面两端过渡支架和端头支架不放煤，煤炭损失为1.5%左右；采空区残煤损失为4.5%左右。

1.2 低位综放工作面采空区浮煤产生的主要原因

低位综放工作面采空区浮煤产生的主要原因是，低位综放采煤工作面采用前后双部刮板输送机，由于综放工作面采煤工艺和设备所决定，在综放工作面支架移架和放煤时，垮落落在支架尾梁上的煤炭不能全部落到后部刮板输送机上，一部分填入了后部刮板输送机与采空区跨落煤矸石之间的壕沟中。

每进行一次割煤循环，都会有一部分煤炭填入后部输送机与采空区跨落带之间的壕沟中。如此循环就在整个工作面采空区底面上形成了一个与全工作面底面积相同、高度基本与后部刮板输送机相同，并留有约40°煤炭自流角、前后坡状的煤炭堆。

1.3 低位综放工作面采空区浮煤回收技术机理

前面分析已知，低位综放工作面采空区浮煤主要是由于后部输送机前移后，后部输送机与采空区煤矸垮落带之间形成一个壕沟，移架和放顶煤填入壕沟形成的。低位综放工作面采空区浮煤回收技术的基本工作原理是采用替占法，用一物体占据壕沟空间，避免支架尾梁上的下落煤炭回落到此壕沟中，从而避免和减少综放工作面的煤炭损失，提高低位综放工作面的煤炭回收率。

1.4 低位综放工作面采空区浮煤回收技术和装置技术结构的变化和提高

低位综放工作面采空区浮煤回收技术研究至今，装置、技术已经进行了多次改进和提高，完成了从高位钢性采空区浮煤回收技术和装置发展为现在的低位柔性采空区浮煤回收技术和装置，综放工作面采空区浮煤回收技术更科学合理，提高了工作可靠性和煤炭回收率，还进一步简化了技术结构。

1.5 7608工作面采空区浮煤回收技术和装置的特殊连挂方式

2018年4月，五阳煤矿根据生产要求决定在7608工作面安装和应用综放工作面低位柔性回收装置。综放工作面低位柔性采空区浮煤回收装置的制造和安装，首先需要在地面后部刮板输送机后侧面焊接连接部件，但当时由于7608工作面设备已经全部在井下安装完成，无法进行后部刮板输送机焊接连接部件工作。

在此情况下，我们与相关研究设计单位一起研究出了后部刮板输送机哑铃销卡块焊接连接部件连接法，完成了后部刮板输送机哑铃销卡块焊接连接部件的图纸设计和制造，在地面先安装对接，试验成功后，在井下7608工作面进行了安装和工业性试验。通过多次工作面现场验证：在后部刮板输送机前移后，后刮机连结的采空区浮煤回收装置及其上面的落物同时前移，其落物为细粒煤炭，其煤炭堆积形状为丘陵型，有明显的前坡和缓型后坡，在后坡后端与采空区垮落区还有大约200 mm宽的沟隙，回收装置上堆积煤炭最大高度约610 mm，前端高度与后溜高度相同，为280 mm。

没有拖挂采空区浮煤回收装置的后溜后采空区垮落区有明显的大的壕沟，其宽度在1 m左右，在采空区垮落区底部明显看到有一层煤炭存在，证明7608综放工作面在安装和应用采空区浮煤回收装置后，煤炭回收效果明显。