摘 要:煤炭是我國的主要能源,合理開發和利用煤炭資源,最大限度地提高煤炭資源的回收率是煤炭企業可持續發展的根本途徑。本文以濟寧三號煤礦七采區為例,對濟寧三號煤礦提高資源回收率的主要措施作了介紹,這些多項并舉的措施,極大的提高了煤炭資源回收率。
關鍵詞:煤炭;資源;回收率
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.061
1 概述
濟寧三號煤礦位于山東省濟寧市南郊,距市區14km。濟寧三號煤礦是一座設計能力5.0Mt/a的特大型現代化礦井,1993年12月19日正式開工建設,2000年12月28日礦井正式投產,井田面積110km2,設計服務年限81年。
七采區位于井田的西南部,采區東西寬2090~3194m,南北長5319m,面積14.21km2。
2 設計儲量及開采率
地質資源量為勘探地質報告提供的查明煤炭資源的全部,工業資源儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構)筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源儲量。采區設計可采儲量匯總詳見表1。
3下煤層共布置16個工作面,按照采煤工作面實際采出量計算,3下煤層采出量為2558.11萬t,采區回采率為80.4%;3上煤層共布置36個工作面,采出量為1357.4萬t,采區回采率為84.4%。
3 提高資源回收率的措施
3.1 優化設計提高資源回收
(1)優化采場布置,提高資源回收率:
通過對移交生產采區補勘,進一步查明斷層發育情況,認真優化采場布局;針對礦井工作面內斷層數量較多、落差較大的實際,礦成立了專業化的井下鉆研隊伍,加強了井下鉆探施工力量,最大限度地回收煤炭。
(2)根據礦壓顯現規律,合理減小沿空煤柱尺寸,提高煤炭回收率。
3.2 合理確定采煤工藝,提高資源回收率
(1)根據煤層厚度變化情況,合理選擇采煤配套設備:
根據礦井3下煤層厚度變化較大,根據各采區煤厚的變化情況,在采煤配套設備選型方面采取凡是大于4.0m煤厚的煤層,均采用了綜放配套設備。綜放面支架選用低位放頂煤支架,放煤效果好;工作面刮板運輸機選用帶鏟煤板的運輸機,實現對工作面浮煤的鏟裝一體化,減少浮煤丟失。七采區北部由于煤層厚度2.4~3.8m左右,則采用了大采高綜采配套設備。通過設備的合理選型,大大提高了煤炭的回收率。
(2)加強綜放面頂煤回收工作:
在初采期間加大工作面采煤機采高,另外通過加大支撐力,加大對頂煤的破壞;綜放面兩順槽每隔一排剪開巷道頂網,促使巷道及工作面端頭頂煤跨落;對局部難放的頂煤采取多架同時放煤,放煤工序與割煤、移駕相配合,保證放煤時間,在放煤速度慢時,及時停止割煤與移駕,最大限度回收頂煤;嚴格按設計停采線進行停采,接近停采線時加大采高,按工作面設備撤除停采要求距離上網,嚴禁超前上網、超前停采,提高工作面頂煤回收范圍。
3.3 加強回采工藝改進與過程管理,提高資源回收
嚴格控制丟底煤。工作面多斷層期間,加大工作面割底量,順好工作面坡度,減少過斷層丟底煤量;采煤機割煤時盡量加大割煤高度,并根據煤層起伏變化情況,順好底板嚴格沿煤層底板回采,減少丟底煤量;合理選擇采煤方法和割煤步距。對于煤厚大于4m的工作面采用綜放開采。割煤步距為0.8m,采用一刀一放。實踐證明,在本礦頂板條件下這種割煤步距放煤效果最好;工作面過斷層,均采取打眼放炮強行推過措施,雖推進慢,對設備損壞較大,成本增加,安全管理難度增加,但提高了資源回收;針對涌水量較大實際,加大工作面排水系統能力,每個面均按最大涌水量的1.5倍布置,保證了排水及時可靠,也保證了資源的最大化回收;加強放煤和浮煤清理。
3.4 加大地測工作,為設計回采提供準確合理依據
在礦井設計中斷層煤柱留設原則是:斷層兩側,根據落差大小,按落差和煤柱寬度1:1各留一定煤柱。落差大于等于100m,兩側最大各留100m;落差大于等于50m,兩側最大各留50m;落差大于等于20m而小于50m的,兩側最大各留30m;落差大于等于10m而小于20m的,兩側各留20m;落差小于10m的斷層不留斷層煤柱。在實際生產中加強斷層含水喝位置探測,并結合我礦斷層面平直、破碎帶相對較窄的特點,在保證安全的前提下盡量減少斷層煤柱,能回收的盡量回收。
工作面與斷層平行布置,斷層平面位置擺動對順槽位置布置和工作面回采影響較大,為盡量減少影響,利用已施工順槽對其邊側斷層進行探測,準確控制邊界斷層位置,為合理布置順槽位置和今后開采邊角煤提高準確依據。
結合生產接續,加大采區生產補充勘探。為采區劃分和合理布置工作面提供詳實地質資料,保證了資源的合理開采。
參考文獻:
[1]張榮立,何國瑋.采礦工程設計手冊[M].北京:煤炭工業出版社,2010:3454-3480.
[2]楊俊哲.提高資源回收率的主要途徑和措施[J].煤炭工程,2009,81(04):41-51.
作者簡介:楊曉彤(1990- ),女,碩士研究生,助理工程師,主要從事煤礦測量及儲量管理工作。