急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法_陈良棚

高产高效
急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法X
陈良棚王卫军
(湘潭工学院)
摘要在工业性试验的基础上,分析了急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法的原理及试验效果。

与我国现行急倾斜煤层采煤法进行了对比,具有工艺简单、高效、采出率高,同时全风压通风,双安全出口,属正规采煤法。

这种采煤方法在我国急倾斜煤层矿井中应用前景非常广阔。

关键词急倾斜煤层巷道采煤方法放顶煤
急倾斜煤层埋藏条件比较复杂,断层和褶曲多,倾角和厚度变化大,节理发育,性脆易冒。

开采时岩层沿层面方向的作用力加大,支架稳定性差,人员上下不方便,操作困难。

因此开采最为困难。

经过广大煤矿工作者几十年的研究探索,我国急倾斜煤层采煤方法的改革已取得了长足的发展,从巷柱式采煤法、斜坡采煤法等发展到伪斜柔性掩护支架采煤法以及俯伪斜走向长壁分段密集采煤法。

随着采煤方法的不断改进,急倾斜煤层开采效益有了一定的改观,但仍未从根本上解决急倾斜煤层开采矿井产量低、劳动强度大、安全条件差、经济效益差的局面。

然而,急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法在几个不同赋存条件煤层的试验成功,并不断完善,对大多数急倾斜煤层开采矿井将带来巨大影响。

1巷道放顶煤采煤法简介
放顶煤是高产高效高安全的采煤方法,但它仅适用于缓倾斜或倾斜长壁式工作面。

在急倾中厚、厚煤层(2m~10m)中,一条巷道抵达或接近煤层顶、底板,无法形成缓倾斜或倾斜长壁式工作面。

新研究的巷道放顶煤采煤法,用巷道替代长壁式工作面,并遵循长壁式工作面放煤理论进行回采,为急倾斜中厚、厚煤层的开采找到了一条切实有效的途径。

111巷道布置
在一个采区内沿不同标高将急倾斜煤层分成若干区段,每个区段高度15m~30m,在区段底部沿走向布置一条巷道称放煤巷道。

巷道两端分别与进、回风巷相联。

然后在巷道的一侧每隔一定距离向煤层中掘放煤小眼,至此,巷道布置完成。

放煤巷道两端分别与进、回风巷相联(如区段石门或采区上山等),并以沿空护巷方式维护,全风压通风,双安全出口,与长壁工作面一样,实现正规采煤。

112放煤
先在放煤小眼内放炮,炮眼布置和炸药量依煤层硬度和厚度而定。

放炮的目的是使巷道上方的顶煤全部处于悬露状态。

顶煤则在自重或辅以人工松动的作用下自行垮落,然后即可放煤。

开始时,控制放煤仅保证顶煤的松散空间即可,当整个区段的顶煤全部松动后,进入正常放煤。

为保证顶板的完整不致过早垮落而影响顶煤的放出和煤质,放煤时,应遵循放煤理论采取均衡放煤方式,以使顶煤上方的煤矸接触面大致均匀下降,同时,利用松散煤体对顶板的临时支撑作用。

这样,就能将全区段的顶煤顺利放出。

巷道放顶煤的放煤方式,类似于缓斜长壁工作面综采放顶煤,采用分段、多轮、少量、均衡放煤方式,以确保采出率与含矸率指标。

实践证明,由于煤层倾角陡立,比长壁式工作面放顶煤的采出率还高。

2工业性试验
急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法于1994年和1996年由急倾斜煤层放顶煤课题组分别与广东梅
8Coal5/1999 X煤炭工业科研项目
田矿务局和河北开滦矿务局合作进行工业性试验,试验历时2a。

两处顶板为较稳定的粉砂岩和较破碎的炭质泥岩,煤层f=1~219。

试验区均为高瓦斯突出威胁区。

工业性试验取得了/三高五低一好0的效果,即单产、工效、采出率高,掘进率、材料消耗、劳动强度、含矸率、成本低,安全条件好。

单产和工效为原落垛采煤法(高落式的一种)、水平分层的2倍~3倍,采出率达到85%~90%,掘进率只有原采煤法的40%左右,回采直接成本下降一半左右。

由于放煤巷道实现了全风压通风,工人只需在巷道内作业,不但劳动强度低,且安全有保证,同时未发生过瓦斯突然涌向放煤巷道的情况。

通过工业性试验,顶煤的破碎、顶煤的放出、瓦斯防治、放煤巷道的稳定性等关键技术问题,已全部解决。

3巷道放顶煤采煤法应用前景分析
311急倾斜煤层开采方法存在的问题
目前,我国少数矿井采用掩护支架采煤法和俯伪斜走向长壁分段密集采煤法。

这两种采煤方法,使急倾斜工作面缓斜化,全风压通风,在传统采煤法的基础上有了很大改进,但仍存在下述问题:¹工作面回采初期准备工作量大,结束时收尾工作量大;º工人劳动强度大,工效低;»生产成本高,经济效益较差。

大部分急倾斜煤层矿井仍采用传统的采煤方法,如水平分层、巷柱式、斜坡、倒台阶、仓储法等,这些采煤方法除存在上述问题外,还存在以下问题:¹煤炭损失大,原煤含矸率高;º巷道掘进率高,单产低;»通风安全条件差。

312巷道放顶煤采煤方法应用前景
从前述分析可知,巷道放顶煤采煤法基本克服了现行急倾斜采煤方法存在的问题,且具有较强的适应性。

我国南方地区急倾斜煤层赋存丰富,因此,巷道放顶煤采煤法的应用前景非常广阔。

急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法系统简单,工艺方便,劳动强度低,采出率高,全风压通风,双安全出口,属正规采煤法。

它在不同煤层开采条件下的应用成功,给我国急倾斜煤层开采矿井改变落后的技术经济面貌找到了一条新的途径。

随着这种采煤方法在实践中不断成熟完善,将改变这种煤层开采的经济效益差的局面。

第一作者简介
陈良棚,男,1942年生,副教授。

1965年毕业于山东矿业学院采矿工程专业,现任中国煤炭企协工业工程专业委员会常务理事。

编著出版5矿山工业工程6一书,在杂志上发表论文十余篇。

地址:湖南省湘潭市,邮编:411201。

(收稿日期:1999O05O17责任编辑李月成)
(上接第5页)宣传和多层次的培训,提高全矿区职
工的环境意识。

513总结经验,完善矿区的内部管理
实施ISO14000在煤炭行业尚属起步,潞安矿区应首开先河,推行中出现问题或与现行体系产生冲突不可避免,要在实践中及时总结经验,不断完善矿区管理体系,使ISO14000真正成为潞安矿区可持续发展的重要工具。

514试点突破,总体推进
根据矿区目前实际,优选基础条件较好的企业(如常村煤矿、王庄煤矿)作为试点,在企业内部建立EM S并为ISO14000认证准备方面提供帮助,争取尽快有一两个企业首先获得认证,成为全矿区的示范项目,也在国内外经济市场上建立/绿色0窗口。

然后全区跟进,最终实现潞安矿区通过ISO14000环境管理体系认证。

参考文献
1国家技术监督局标准化司.ISO/DI S14000环境管理系列国家标准.北京:中国标准出版社,1996
2卢莹.实施经营战略一体化的重要举措.中国质量认证, 1999(2):27
3田从华.全球工业界ISO14000环境管理体系认证进展.
中国质量,1999(1):37~38
4段庆芳.潞安矿区高度集约化生产技术.煤,1999,8(1): 1~5
第一作者简介
钱敏,女,1965年生,讲师。

国家注册主任审核员,国家商检局特聘质量审核员,1989年毕业于西安矿业学院,获硕士学位,现从事质量管理方面的研究、咨询、培训和审核工作,发表论文多篇。

地址:陕西省西安市,邮编:710054。

(收稿日期:1999O05O06责任编辑李月成)
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煤第8卷第5期。