一次采全高法與綜采放頂?shù)牟擅悍ㄌ骄?/h1>
2014-11-17 17:08:30趙佳
科技傳播 2014年21期
趙 佳
山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司望云煤礦分公司，山西晉城 048411
在煤炭工業(yè)中，其工業(yè)進步重要標準是煤炭開采效率的提高、煤炭資源采出率的提高。我國地質(zhì)賦存條件多樣、煤炭資源豐富，且存在較多煤層厚度較大的礦區(qū)。對于這部分煤礦，若利用分層開采，其開采效率較低，因此，多利用綜放開采技術(shù)。目前，在5～6m 的厚煤層中，放頂采煤方法利用的較多，但是，由于頂板不好控制，造成較大的矸石混入量，影響煤炭質(zhì)量。采用一次采全高開采法，可有效提高煤炭開采效，降低煤炭資源損失率，取得良好的開采效果。
1 綜采放頂采煤法介紹
綜采放頂采煤法指的是利用綜采放頂煤液壓支架、伸縮皮帶運輸機、大功率滾筒采煤機等其他附屬設(shè)備，通過采煤工藝全過程機械化進行煤礦開采。綜采放頂采煤法適用于煤層較厚的礦區(qū)，一般情況下，煤層厚度在7～15m，放煤高度在6～12m之間，采放比為1～4[1]。該采煤法具有經(jīng)濟效益好、掘進率低、可連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)成本少等特點。
與一般的綜采相比，綜采放頂煤開采工藝增加了移后運輸機、放煤等工序，且采煤法的實施需選擇合理的放煤方式、放煤工作面，確保高效的頂煤放出量。對于綜采放頂煤工作面而言，其選擇與支架、圍巖具有密切關(guān)系，且支架與圍巖是相互矛盾的，支架是被動體、圍巖起主動作用，回采工作面的媒體、基本頂?shù)戎苯佑绊懼ёo和圍巖的相互作用。同時，每一個各獨立的放煤口都對應(yīng)一個支架，且無論采用何種放煤方式，所獲得的頂煤放煤率都反比于放煤口間距，放煤口間距越大，具有越低的頂煤放煤率，損失的脊背煤越大。
2 一次采全高采煤法介紹
一次采全高采煤法是在原綜采放頂煤回采工藝的技術(shù)上改進的，該方法具有資源采出率高、巷道布置系統(tǒng)簡單、質(zhì)條件適應(yīng)性好、生產(chǎn)易于管理等特點，是目前采煤工藝的主要發(fā)展方向。在采煤工作面中，工作面主要運順槽承擔(dān)著運煤、進風(fēng)任務(wù)，并對列車、泵站、移變、電器設(shè)備進行布置，而輔運順槽承擔(dān)著行車、回風(fēng)、行人任務(wù)[2]。沿著煤層走向，工作面進行布置，一般情況下，采高為4.6～6.1m。同時，工作面生產(chǎn)工序主要包括割煤工序、移架工序、推輸送機方式等。其中，采用端頭斜切進刀的方式進行割煤，利用進的電液控制支架開展移架工序，并利用成組推輸送機、手動推輸送機、雙向鄰架控制推輸送機等方式方式進行推輸送。
3 一次采全高法與綜采放頂?shù)牟擅悍ū容^
3.1 推進度與單產(chǎn)
選取某煤礦煤層的的Ι、П 工作面，分別采用一次采全高法與綜采放頂法，其中Ι 工作面，一次采全高法在2010 年5 月份開始使用，的采高在4.5m 左右，在7～10 月份，共采煤480kt，平均產(chǎn)量為120kt，月推進度為122m。在П 工作面中，2009 年10 投產(chǎn)、2011 年元月收作，共采煤820kt，平均每月產(chǎn)量為58501t，月推進度為59m。由此可知，與綜采放頂采法相比，一次采全高法月推進度提高1 倍左右，單產(chǎn)提高1.2 倍左右。
3.2 煤質(zhì)、煤炭資源回收
Ι 工作面的含有33%的原煤灰，5%的含矸率，而П 工作面含有41%的原煤灰，8%的含矸率，可知，在煤質(zhì)灰分方面，相比于綜合放頂法，一次采全高采煤法的采煤質(zhì)灰下降大約8%，具有較優(yōu)的煤質(zhì)量。同時，在煤炭資源回收方面，Ι 工作面在工作7 個月內(nèi)共推進520m，平均采高為4.4m，采出率約為93%。而П 工作面的在工作期間推進745m，平均采高為4.5m，采出率月為86%，相比于綜合放頂法，一次采全高法的煤炭采出率提高大約6%。
3.3 安全管理
利用綜采放頂法，在回采時，常出現(xiàn)煤壁片幫，且由于采高多保持在1.8m 左右，多利用人工超前控制方法對頂板、煤壁進行控制。同時，在П 工作面中，兩巷多為跟底掘進，抹帽困難、具有較大的超前壓力，難以控制兩端頭的三角煤，且經(jīng)常出現(xiàn)煤壁片幫掉頂。而利用一次采全高采煤法，可有效控制煤壁片幫，并通過將風(fēng)巷挑到頂板，對兩巷頂板進行安全控制，同時可在工作面末采時通過跟頂鋪網(wǎng)，使鋪網(wǎng)的速度得以提高，為施工提供便利條件。
此外，利用綜合放頂采煤法，多利用跟底留頂施工，巷道前掘后修嚴重，存在較大的安全隱患，且具有較小的工作面的通風(fēng)斷面，常出現(xiàn)上隅角瓦斯超限狀況，易使煤層自燃發(fā)火，且風(fēng)速大時，造成煤塵飛揚，對職工身體健康造成傷害[3]。而利用一次采全高采煤法，使用兩巷跟頂留底，可利用錨桿支護，便利施工控制。且工作面具有較大的通風(fēng)斷面，有助于降低工作面溫度、遏制煤塵飛揚、管理上隅角瓦斯等。
4 結(jié)論
在煤礦開采中，利用一次采全高綜采工藝，可有效提供煤炭質(zhì)量，降低材料消耗，降低噸煤成本，并為礦井工作人員提供良好的工作環(huán)境，以此取得良好的經(jīng)濟與社會效益，確保煤礦產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。
[1]於春慧，佟大光，張建忠，等.綜采放頂和一次采全高兩種采煤方式對煤炭質(zhì)量影響與效益測算[J].煤，2007，16(6):7-9，17.
[2]常獻偉，張寶山，陳書楷，等.一次采全高在厚煤層綜放工作面開采中的應(yīng)用[J].煤礦安全，2010(10):71-72，75.
[3]郭世清，王翔宇，唐殿喜，等.呼盛煤礦大采高回采工藝一次采全高可行性分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013(2):62-63.
[4]尚衍鋒，馮超，賈寶強.山東兗州楊村煤礦泗河下方厚煤層綜放開采試驗效果分析[A].地質(zhì)與可持續(xù)發(fā)展——華東六省一市地學(xué)科技論壇文集[C].2003.
[5]滕永海，王金莊，彭程芳.綜采放頂煤動態(tài)地表沉陷規(guī)律研究[A].第七屆全國礦山測量學(xué)術(shù)會議論文集[C]，2007.
[6]寧海棟，王洪章，郝麗飛.減少綜采放頂煤生產(chǎn)中機電事故的建議[A].煤礦安全與機械化——采、掘、運裝備論文集[C]，2006.
[7]范相如，楊建華，尹先鋒.提高煤炭資源回收率的技術(shù)途徑[A].2007短壁機械化開采專業(yè)委員會學(xué)術(shù)研討會論文集[C].2007.
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與一般的綜采相比，綜采放頂煤開采工藝增加了移后運輸機、放煤等工序，且采煤法的實施需選擇合理的放煤方式、放煤工作面，確保高效的頂煤放出量。對于綜采放頂煤工作面而言，其選擇與支架、圍巖具有密切關(guān)系，且支架與圍巖是相互矛盾的，支架是被動體、圍巖起主動作用，回采工作面的媒體、基本頂?shù)戎苯佑绊懼ёo和圍巖的相互作用。同時，每一個各獨立的放煤口都對應(yīng)一個支架，且無論采用何種放煤方式，所獲得的頂煤放煤率都反比于放煤口間距，放煤口間距越大，具有越低的頂煤放煤率，損失的脊背煤越大。
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3.2 煤質(zhì)、煤炭資源回收
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此外，利用綜合放頂采煤法，多利用跟底留頂施工，巷道前掘后修嚴重，存在較大的安全隱患，且具有較小的工作面的通風(fēng)斷面，常出現(xiàn)上隅角瓦斯超限狀況，易使煤層自燃發(fā)火，且風(fēng)速大時，造成煤塵飛揚，對職工身體健康造成傷害[3]。而利用一次采全高采煤法，使用兩巷跟頂留底，可利用錨桿支護，便利施工控制。且工作面具有較大的通風(fēng)斷面，有助于降低工作面溫度、遏制煤塵飛揚、管理上隅角瓦斯等。
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