采煤技术及采煤方法的选择

第25卷第8期煤炭技术Vol. 25 ,No.082006年8月Coal TechnologyAug 2006采煤技术及采煤方法的选择包福林，薛峰(双鸭山矿业集团公司东荣二矿,黑龙江双鸭山155100 )摘要介绍了采煤技 术的发展、采煤工作的现状及目前采煤工作中存在的问题;对单-走向长壁采煤法、采煤工艺倾斜长壁采煤法以及放顶煤采煤技术进行了论述提出了采煤方法的选择原则以及具体措施。关键词采煤方法;综采;放顶煤.中图分类号:TD823文献标识码A文章编号: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设。新中国成立后原煤产量飞速增长到2005年原煤产量1煤矿 开采技术现状及趋势已达30多亿t居世界首位。近几年来,由于对采煤方法进中国是世界煤炭资源最丰富的国家之一。据不完全统行了改革,以及更新了-批现代化采煤设备,已使-大批煤计我国煤炭探明储量在9000亿t以上含煤面积55万余矿跨入了现代化高产高效煤矿的行列。随着国民经济的发km2，而且煤种齐全。我国一次性能源消费结构中煤炭占展煤矿安全条件将进-步得到改善采煤生产技术必将达75%以上，从煤中可以提取200多种产品,因此煤炭工业发到国际先进水平。展的快慢将直接关系到国计民生和我国的社会主义经济建煤矿开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大的差素工作面处于俯采段老塘、煤帮出水均沿工作面煤帮、刮均发生底板灰岩突水总水量最大达70 m/ho在出水初期板输送机下流生产无法正常进行工作面推进度很慢最后工作面带水铺网推采。决定带水铺网推采。随工作面向前推采金属网及原煤帮.1金属网规格出水点进入老塘,在老塘形成了-条自 上而下的疏水通道,工作面铺设的金属网规格:长x宽=5mX1.2 m ,网孔老塘底板水沿疏水通道下流至机巷,不再进入煤帮。实现了5cmX5cm采用8#铁丝编制而成。煤水分流工作面恢复了正常生产。2.2铺网方法1 1031综采工作面基本情况从工作面出水点上方3m处开始向下铺网金属网搭茬宽度200 mm倾斜布置中22 mm钢丝绳作网筋,钢丝绳位于1031工作面走向长1 117 m倾斜长200 m工作面采用网下与网连在一起,钢丝绳走向间距1 m ,铺网走向长度6ZQ4000- 17/35型液压支架和MG - 250/575 - w型采煤机组共安装132架综采支架。工作面煤层以黑色粉末状为2.3工作面水害治理主次为碎块状厚3.4~4.4m平均3.75m普遍含-层泥随着工作面的回采金属网进入老塘,当第一、第二根钢岩夹矸厚0~0. 88 m平均0.45 m煤层倾角24~29°平均丝绳网筋落到底板后综采支架四连杆、金属网、底板围成-26°煤层直接顶为2.1 m厚泥岩局部为粉砂岩老顶为1.3道空间。 在此空间内用塑料编织袋装煤筑一条拦水坝坝宽m厚灰白色细砂岩;直接底为0.18 m厚深灰色泥岩老底为500 mm高500 mm并在此拦水坝上沿走向放置半圆木,直9.06 m厚深灰色中粒砂岩。工作面褶曲多煤层在走向上径不小于0.24 m长1.2 m半圆木-端搭在拦水坝上另一变化大落差在1~ 1.5 m的断层较多。工作面底板太灰水端放在底板上,每个支架档内放置1块半圆木。继续向前回突水系数为0.83底板砂岩局部富水。通过工作面机、风巷采随着顶板垮落金属网、拦水坝、底板围成一条自上而下及轨道巷电法测试可以看出工作面受水患威胁较大尤其的疏水通道从而实现了煤、水分流确保了工作面的正常回.在褶曲和断层附近底板太灰水对回采的影响更大。因此在来。工作面回采之前分别在机、风巷及轨道巷的水患威胁区内进3结论行了打钻注浆和放水等一系列的防治水工作。2I作面铺网治水技术1031综采工作面采用铺网治水技术消除了工作面的隐中国煤化工铺网治水前日割煤2刀;受工作面回采过程中周期来压的影响,1031 工作面在推铺网,出煤2200t社会经济效采40m时工作面从下向上60架处断层带附近老塘和煤帮益显IY片CNMHG收稿日期2006-04- 14修订日期2006 - 06 -06作者简介:包福林( 1955- )男辽宁黑山人工程师,1984年毕业于原双鸭山矿务局工学院采矿专业现在双鸭山矿业集团东荣二矿职教办工作。60煤炭技才第25卷.异。我国煤层赋存条件多种多样,目前国有重点煤矿缓斜、滚筒采煤机的滚筒一般位于 工作面下端头这样可缩短工作倾斜和急斜煤层可采储量分别占86.3% ,10.1%和3.6% ;面下缺口的长，度,使货量不通过机体下方装煤效果好。双这些特点决定了我国采煤方法必然是多种多样的。建国初滚筒采煤机解决了工作面两头做缺口的工作量,有利于工作期采煤方法多采用无支护的穿硐式和高落式回采后来使用面技术管理。采煤机有单向和双向两种割煤方式。双向割了截煤机和刮板输送机之后又采用了以长壁式为主的正规煤往返进两刀。中厚煤层单滚筒采煤机常采用单向割煤,采煤方法。1964 年我国成功使用了浅截式滚筒采煤机;1977往返进一刀,它适合于采高在1.5 m以下的薄煤层滚筒直年我国因地制宜积极推广了倾斜长壁采煤法、柔性掩护支径接近采高、顶板较稳定煤层粘顶性不强等条件。架采煤法、无煤柱沿空留巷采煤方法、水力采煤等:20 世纪2.1.3综采80年代以来采煤方法得到迅速发展,生产技术指标明显改综采即综合机械化采煤工艺,即破、装、运、支、处五个主善普通机械化采煤工作面的装备发展较快综合机械化采要生产工序全部实现机械化,因此综采是目前我国最先进煤工作面向大功率、电牵引、程序化发展。的采煤工艺。.2.2倾斜长壁采煤法2各种开采方法特点及适用条件倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比，主要是采煤工作面及两巷的布置不同,并取消了采区上(下)山的巷道,倾2.1单一走向长 壁采煤法采煤工艺目前我国长壁采煤工作面有炮采、普采和综条三种采斜长壁采煤法在一定的地质开采技术条件 下技术效益比较显著。煤工艺。( 1 )矿压显现及支护特点。对于仰斜工作面,由于倾角2.1.1炮采炮采即爆破采煤工艺其特点是爆破落煤爆破后人工的影响顶板将产生向采空区方向的分力在此分力作用下,装煤机械化运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。我国炮顶板的悬臂岩层将向采空区方向移动使顶板岩层产生拉力作用。采工艺经历了三个主要发展阶段:建国初期推行长壁采煤(2 )采煤工艺特点。仰斜开采时,水可以自动流向采空工艺工作面采用拆移式刮板输送机运煤木支柱支护顶板;区工作面无积水劳动条件好,当煤层倾角<10°左右时采20世纪60年代中期开始采用能力较大能整体前移的可弯煤机及输送机工作稳定性尚好如倾角较大则截煤效果达不曲刮板输送机运煤。用摩擦式金属支柱和铰接顶梁支护顶到理想状态。板使工作面单产和效率有了较大提高进入20世纪80年(3适用条件。按目前的设备条件倾斜长壁采煤法主代炮采工作面装备的技术手段更新速度加快用防炮崩单要适用倾角在12°左右,目前矿井应用较少对于倾斜和斜交体液压支柱代替了摩擦式金属支柱。工作空间得到有效控断层较多的区域能大致划分成较为规则分带的情况下,也制而且工作面输送机装上铲煤板和挡煤板,减轻工人的体可采用倾斜长壁采煤法或伪斜长壁采煤法。力劳动。2.3放顶煤采煤法爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮和人工装煤、刮板放顶煤采煤法的实质就是在厚煤层中,沿煤层底部布置输送机运煤、移输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。-采高2~3 m的长壁工作面用常规方法进行回采利用矿(1 )打眼和放炮。落煤要求保证规定的循环进度工作压力的作用辅以人工松动方法使支架上方顶煤破碎后由面平直不留底煤和顶煤，以减轻对顶板的破坏、降低炸药和支架后方放出。放顶煤有许多的优点:比如降低成本提高雷管消耗。因此要根据煤层的硬度、厚度、节理和裂脱的发效率等,它主要适用于煤层厚度在6 m以上顶煤厚度过小.易发生超前冒顶。顶煤破碎主要依靠顶板岩层的压力其次育状况及顶板条件确定打眼爆破参数,包括炮眼排列、角是反复支撑作用。因此煤的坚固性系数一般应小于3且适度、眼深、装药量、-次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。用于倾角不太大的煤层。缺点是资源回收率低。(2)装煤与运煤。炮采工作面大多采用SGW-40(或3开采方法的选择150)型可弯曲刮板输送机运煤在摩擦式金属支柱或单体液压支柱及铰接顶梁所构成的悬壁支架掩护下输送机移近煤采煤方法的选择必须坚持安全、经济、回采率高的原则。壁有利于爆破装煤与运煤。采煤方法的选择在基于.上述原则的基础上应大力提高煤炭(3炮采工作面支护和采空区处理。目前我国部分炮的回采率根据具体煤层的条件以及它所适应的最合理的开采工作面仍采用金属摩擦支柱和单体液压支柱支护其布置采方法减少资源浪费减轻工人的体力劳动加强环保。归方式主要有单柱、对柱和密集支柱三种形式。最小控顶距应纳起来有以下几点:保留3排支柱以保证足够的工作空间最大控顶距一般不(1煤层比较理想、地质条件比较好的煤田中应大力提倡综采如东荣二矿矿综一工作面在2005年1月创出月产超过5排支柱。随着采煤工作面不断向前推进,顶板悬露面积越来越19.5668万t的全省纪录。在2005年创年产153.84 万t的大为了工作面的安全和正常生产需要及时对采空区进行全省纪录。1地四相兀千波碎的情况可采用放顶煤处理。由于顶板特征、煤层厚度和保护地表的特殊要求等条开采中国煤化工年1月创月产6.0151万1件不同采空区有多种处理方法但最常用的是全部垮落法。综采YHCNMHG个别煤层因顶板破碎而冒2.1.2普 通机械化采煤工艺顶的难题。普通机械化采煤工艺简称普采"其特点是用采煤机(3对于煤层块段储量不大地质条件复杂工作面搬家械同时完成落煤和装煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处次数较多的工作面易采用普通机械化采煤方法。理与炮采工艺基本相同。(4对边角煤层块段地质构造区域内的煤柱在保证安普采面使用单滚筒和双滚筒两种采煤机工作方式。单全、回收资源的前提下只能采用炮采方式。