淺談極薄煤層采煤工藝選擇論文

　　關(guān)鍵詞：薄煤層采煤工藝螺旋鉆采煤

　　摘要：劉橋一礦3煤為極薄煤層，4煤為主采煤層，3、4煤層間距較小，3煤采用走向長壁全部冒落法回采不現(xiàn)實(shí)，選用螺旋鉆采煤法較好地解決了這一難題。

　　1概述

　　劉橋一礦位于安徽省濉溪縣境內(nèi)，煤系地層為華北晚生古生界二疊系下石盒子組及山西組地層，含3、4、6煤及三到四層發(fā)育不全的極薄煤線，以單一薄煤層為主，煤層厚度0-1.75，平均厚度0.82m，平均傾角14°，局部可采，為極不穩(wěn)定煤層。3煤儲量主要分布在II46上山采區(qū)東翼及六采區(qū)，可采儲量合計(jì)為148.8萬噸。

　　2采煤工藝選擇

　　根據(jù)3煤賦存特點(diǎn)及煤層厚度特征，我礦3煤采用鉆采采煤工藝，邊掘邊采，掘進(jìn)與鉆采平行作業(yè)的方式施工。前方掘進(jìn)工作面至少超前鉆采工作面80米，鉆機(jī)采用烏克蘭生產(chǎn)的薄煤層三軸螺旋鉆機(jī)，采用獨(dú)頭單向鉆采。鉆采順序?yàn)榍斑M(jìn)式鉆采至迎頭。該機(jī)先在巷道下幫沿煤層傾向向下進(jìn)行鉆采，鉆采完后再退回調(diào)頭在巷道上幫沿煤層傾向向上進(jìn)行鉆采，該機(jī)適用于煤層厚度為0.5m-0.9m，煤層傾角-15°-+15°，煤層走向傾角小于8°的各種硬度的煤層。

　　2.1落煤方法

　　①落煤方式

　　即一臺螺旋鉆機(jī)布置在運(yùn)輸順槽中，向煤層打鉆，鉆頭割煤，螺旋鉆桿掏煤，煤直接落在運(yùn)輸巷的刮板輸送機(jī)上運(yùn)出。該機(jī)一次采寬2.0米，三軸聯(lián)動鉆桿1.54米一節(jié)，鉆機(jī)本身自動接桿，達(dá)到設(shè)計(jì)采深或遇斷層時，推出鉆桿，螺旋鉆機(jī)整體前移，預(yù)留0.8±0.2米煤柱后開始下一循環(huán)鉆采。

　�、诼菪�鉆機(jī)正常鉆進(jìn)

　　設(shè)計(jì)鉆采長度：鉆采從運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)位置處開始運(yùn)行，從順槽上幫向上鉆采，鉆采深度最大85米，平均80米，螺旋鉆機(jī)以2.0m/min的速度向上鉆采，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。

　　2.2設(shè)備配置

　�、俾菪�鉆

　　螺旋鉆機(jī)選用烏克蘭制薄煤層三軸螺旋鉆機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

　　鉆高625/725/825

　　鉆寬2.0m

　　鉆深上山方向85m，下山方向40m。

　　電機(jī)功率220kw

　　鉆進(jìn)速度0-1.0m/min

　�、谶\(yùn)輸設(shè)備

　　刮板輸送機(jī)一部：型號為SGW—40T

　　電機(jī)功率：40kw

　　運(yùn)輸能力：150t/h

　　中間順槽尺寸：1500mm×630mm×180mm

　　鏈速：0.92m/s

　�、圻\(yùn)送和安裝鉆具的設(shè)備

　　單軌吊車一部，起吊速度為3m/min，運(yùn)行速度為20m/min，起吊高度為3m。

　　④輔助運(yùn)輸設(shè)備

　　SGW---40T型轉(zhuǎn)載機(jī)和STJ800/2×40型皮帶和SD—150F型皮帶運(yùn)煤。

　　2.3生產(chǎn)能力

　　按一個螺旋鉆采工作面布置，工作面每班鉆進(jìn)30m，每天鉆進(jìn)深度90m，鉆孔高度0.65m，實(shí)際采高1m，鉆孔寬度為2.0m，鉆煤時采儲率為0.95，則：

　　W=L×S×H×r×C=90×2.0×1×1.46×0.95=250T

　　式中W---日產(chǎn)量，t/d;

　　L---日鉆進(jìn)深度，m/d;S---鉆孔寬度，m;H---鉆孔高度，m;r---煤層視密度;

　　C---采出率×95%;則年生產(chǎn)能力=350×250=8.75萬噸

　　3巷道布置

　　根據(jù)3煤賦存狀況，可充分利用II46上山采區(qū)及六采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)料，排矸，運(yùn)煤。減少了掘進(jìn)巷道工程量，在3、4煤層間距較大的地點(diǎn)可設(shè)一臨時垂直煤倉進(jìn)行連接，煤倉高度即3、4煤層間距。

　　4頂板控制

　　由于3煤無直接頂，老頂以中細(xì)砂巖為主，平均厚17.5m，鉆采面采寬1.905m，煤柱寬0.5m，頂板來壓及下沉量不明顯，故鉆采工作面采用不支護(hù)方式。正常工作時期，在工作面鉆孔鉆采完備后，在鉆孔口以里0.3m處支設(shè)3棵φ×H=180mm×650mm的優(yōu)質(zhì)木點(diǎn)柱，上方戴規(guī)格為長×寬×厚=400mm×200mm×40mm的木柱帽(柱帽沿傾斜使用)，并用木柵欄加緊打牢，軟底處加穿規(guī)格為1500mm×250mm×40mm的大木鞋。木點(diǎn)柱嚴(yán)禁支在浮煤、浮矸上。   隨著螺旋鉆采煤機(jī)不斷前移采煤，要隨時觀測運(yùn)輸巷的圍巖變形情況。當(dāng)巷道壓力變大，變形嚴(yán)重時，及時打錨索加強(qiáng)支護(hù)，錨索間排距300mm×300mm，長度6.0m，安設(shè)在巷道拱頂，防止冒頂或影響鉆采工作。運(yùn)輸巷采用貓網(wǎng)作永久支護(hù)。在鉆孔口以上或以下0.3m處支設(shè)3棵φ×H=180mm×650mm的優(yōu)質(zhì)木點(diǎn)柱支護(hù)頂板。

　　5通風(fēng)

　　鉆采工作面通風(fēng)方式是利用2×15kW局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)。

　　6該工藝與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點(diǎn)

　　①在采煤面實(shí)現(xiàn)無人操作，安全生產(chǎn)。

　�、诮档蛡�亡事故和職業(yè)病患者。

　　③可以在螺旋鉆具上安裝三種不同直徑的鉆頭625mm、725mm、825mm，增加在不同厚度煤層上的采收率。

　�、軐�(shí)現(xiàn)薄煤層采煤，其中包括從平衡的和保護(hù)煤柱上采煤，這樣增加采煤量，并降低其在礦藏中的損失。

　�、葜徊擅翰徊身肥�，采出煤質(zhì)好。

　�、抻捎诓恍枰�支撐，從而節(jié)約了大量的木材。

　�、咴谙嗤瑮l件下，與傳統(tǒng)工藝相比礦工的工作效率提高一倍以上。

　�、嘤捎诹裘褐�，代替了支護(hù)，降低了采煤成本，由于煤柱的存在，也減少了順槽等巷道的回收費(fèi)用。

　�、嵩陧槻壑械脑O(shè)備維護(hù)、維修方便，避免了重體力勞動。

　�、馊斯すば�提高，采煤機(jī)每班需6人操作，并且大大地減輕了工人的勞動強(qiáng)度。

　�。方�(jīng)濟(jì)效益

　　以我礦II362鉆采面為例：

　　儲量8.75萬噸，井巷工程600米(II362運(yùn)輸巷)費(fèi)用270萬元;

　　螺旋鉆采煤機(jī)1臺520萬元，輔助設(shè)備136萬元;

　　人工工資/年72萬元(2500元/月)，電力消耗/年42萬元;

　　其他消耗/年100萬元，計(jì)1140萬元，預(yù)計(jì)銷售收入2625萬元

　　預(yù)計(jì)利潤1485萬元。

　�。附Y(jié)束語

　　采用螺旋鉆采煤工藝解決了我礦3煤長期以來無法回采的難題，我礦3煤可采儲量共148.8萬噸，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。該采煤工藝用人少，效益好，能多回收煤炭資源，延長了礦井服務(wù)年限。同時由于利用該工藝采煤鉆孔間要留下煤柱及鉆孔不能達(dá)到設(shè)計(jì)的深度，造成煤炭損失，因此在生產(chǎn)中，還應(yīng)不斷完善螺旋鉆機(jī)采煤技術(shù)和工藝。

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