火鋪礦三軟煤層回采技術(shù)研究

閤　明（太原東山李家樓煤業(yè)有限公司,太原　030000）

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火鋪礦三軟煤層回采技術(shù)研究

閤明
（太原東山李家樓煤業(yè)有限公司,太原030000）

摘 要：針對火鋪礦蘭煤礦02178三軟煤層工作面，從產(chǎn)量、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及地質(zhì)等因素研究，確定最優(yōu)工作面長度，并根據(jù)工作面現(xiàn)場的地質(zhì)條件，確立單向采煤，上行割煤，下行清煤的采煤工藝，同時對工作面支架移架進(jìn)行分析，對原有的方式進(jìn)行了優(yōu)化。確立了合適的工作面回采工藝，為今后三軟煤層的回采提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：三軟煤層；工作面長度；回采

0　引言

在如今的煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中，“三軟”煤層由于采場礦壓顯現(xiàn)劇烈，頂板位移大、片幫嚴(yán)重容易造成頂板事故，所以這種煤層的開采一直是個難題，在生產(chǎn)實(shí)踐中一直沒被很好解決，不同的礦井采用的開采方式往往不盡相同，無論是傳統(tǒng)的炮采，普采還是綜采，都不能很好的解決三軟煤層安全開采的問題，嚴(yán)重制約了這類礦井的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益[1]，研究科學(xué)有效的開采方式對于三軟煤層的開采具有重要意義。

1　工作面概況

火鋪煤礦位于貴州省六盤水市盤縣境內(nèi)，隸屬貴州盤江精煤股份有限公司，主要開采17#煤層，該煤層松軟破碎，煤層厚度變化大，煤質(zhì)呈粉末狀，02178工作面煤層厚2-10m，傾角20-45度，平均22度，工作面走向長320m左右，面積43031.8m2。

2　工作面回采工藝研究

2.1工作面的長度

在采煤過程中選擇合適的工作面長度可以降低成本和巷道的掘進(jìn)率，提高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)礦井的高產(chǎn)高效，在工作面長度選取過程中要從產(chǎn)量、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)及瓦斯五方面考慮[3]。

由以往的總結(jié)得出的工作面優(yōu)化數(shù)學(xué)模型為：

Q為工作面單月產(chǎn)量，單位萬噸；

A為修正參數(shù)與煤層的厚度有關(guān)，中等厚度取2.15；

L為工作面傾斜長度，單位為m；C為采出率，一般為0.95；

B工作面長度修正參數(shù)，一般取0.74；

γ為容重，單位為；H為平均采高，此處為2.2m。

根據(jù)模型可得工作面長度與單月產(chǎn)量關(guān)系，通過計算在150m之后，產(chǎn)量基本不再隨工作面的增加而增加，所以最優(yōu)的工作面長度應(yīng)該在50-150m之間。

從生產(chǎn)能力方面考慮工作面長度越長，越有利于減少搬家次數(shù)、提高采煤機(jī)的開機(jī)率，提高產(chǎn)量，所以工作面的最優(yōu)長度選150m。

從地質(zhì)因素來考慮，由于02178采區(qū)煤層小構(gòu)造欠發(fā)育，且又為緩斜煤層，地質(zhì)因素對工作面長度影響較小。瓦斯方面02178工作面周圍采面均已采完，瓦斯釋放比較完全，瓦斯涌出量低，對工作面長度影響較小。綜上可得最優(yōu)工作面長度為150m。

2.2采煤機(jī)割煤方式

割煤方式分為單向采煤和雙向采煤。單向采煤每次往返進(jìn)一刀，上行割煤，下行清浮煤，分為端部進(jìn)刀全程單向和中部進(jìn)刀分段單向兩種方式。端部進(jìn)刀全程單向采煤采煤機(jī)有效開機(jī)率低，頂板維護(hù)困難，但是割煤牽引阻力小，噸煤能耗少，同時利于輸送機(jī)下滑[4]。中部進(jìn)刀分段單向采煤采煤機(jī)等待的時間短，利于維護(hù)端頭頂?shù)桶澹遣捎眠@種方式采煤，工作面不在一條直線上，不利于管理。雙向采煤為往返一次進(jìn)兩刀。

通過對02178工作面現(xiàn)場觀測，片幫嚴(yán)重，浮煤多，裝煤效果不理想，采用雙向采煤輸送機(jī)有可能因?yàn)槊毫看蠖粔核?，所以采用單向采煤，?dāng)煤量大時可以通過下行空刀來清煤。所以02178工作面適合單向采煤，上行割煤，下行清理浮煤的割煤方式。

2.3采煤機(jī)進(jìn)刀方式

根據(jù)02178工作面實(shí)際情況，適合采用留三角煤端部斜切進(jìn)刀，下行清煤時跟機(jī)退溜的進(jìn)刀方式，此種進(jìn)刀方式只能單向割煤，端頭移機(jī)頭（機(jī)尾）與割煤同時進(jìn)行，采煤機(jī)端頭等待時間短[5]。

2.4液壓支架移架方式

移架過程主要包括準(zhǔn)備、供液、操作和調(diào)整，根據(jù)移架方式的不同分為單架依次順序式、分組交互式和成組順序式三種。

由于02178煤層較厚且松軟，頂板易碎，根據(jù)現(xiàn)場對采煤機(jī)割煤速度實(shí)測，割煤速度較快，在移架過程中需要支架收縮回收頂煤，且支架為手動本架操作，為了節(jié)省時間采用分組間隔交互式移架方式來對02178工作面支架進(jìn)行移架。

2.5回采工藝設(shè)計

通過對上述采煤參數(shù)的研究，最終確定02178工作面回采時，采用留三角煤端部斜切進(jìn)刀進(jìn)行割煤，割煤的過程中上行進(jìn)行割煤，而采煤機(jī)的下行進(jìn)行浮煤的清理，采用單向割煤的方式，每一個割煤的往返進(jìn)一刀，保證浮煤的清理，從上往下推送刮板輸送機(jī)。移架采用分組間隔交互式移架方式，移架前先將支架進(jìn)行分組，移架時，不同組之間同時進(jìn)行，班組生產(chǎn)任務(wù)，檢修班割一刀，其余兩個班每天一刀半，按每月25天算即可滿足生產(chǎn)要求。

3　結(jié)論

三軟煤層開采比較困難，要根據(jù)現(xiàn)場具體的情況選擇合適的開采方式，對02178工作面現(xiàn)場進(jìn)行分析并對采煤參數(shù)進(jìn)行研究和選取，指導(dǎo)02178工作面順利安全開采，為今后對三軟煤層采煤方式的選擇提供了一種參考和方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝和平,錢鳴高,彭蘇萍,胡省三,成玉琪,周宏偉.煤炭科學(xué)產(chǎn)能及發(fā)展戰(zhàn)略初探[J].中國工程科學(xué),2011(06).

[2]孟慶彬,孔令輝,魏烈昌,申海龍,楊以明.煤礦軟巖巷道工程支護(hù)的研究現(xiàn)狀與展望[J].煤,2011(01).

[3]張勇,司艷龍,石亮,趙均,徐桂芬.大截深綜放對含硬煤散體頂煤放出率的影響[J].煤炭學(xué)報,2011(S1).

[4]劉濤,覃元華.“三軟”煤層開采圍巖應(yīng)力分布特征數(shù)值模擬研究[J].煤炭技術(shù),2011(02).

[5]常富貴,章峰,黃軼.大傾角三軟煤層放頂煤支架選型及三機(jī)配套[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2009(11).

作者簡介：閤明（1987-），男，山西太原人，副主任工程師，助理工程師，研究方向：采礦工程。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.057