薄煤层安全高效开采技术

薄煤层安全高效开采技术

摘要:文章简要介绍中国薄煤层煤炭资源的储存情况、薄煤层开采机械的几种类型。对制约薄煤层开采的设备、顶板、安全质量标准化、工艺创新管理等关键点进行了分析、归纳、总结,对于综合机械化开采薄煤层工作具有积极的指导意义。本文针对新泰市朝阳煤矿11705采煤工作面薄煤层的开采进行了探讨。

关键词:薄煤层综合机械化安全高效开采

中国的煤炭资源比较丰富,但是薄煤层资源却居多,很多都是1.3m 以下煤层。11705回采工作面地面位置位于本矿工业广场以北东68°,距工业广场520m处,开采范围内地表无河流、湖泊、水库、堤坝,主要是丘陵、农田。11705回采工作面回采的煤层为太原组十七层煤,煤层厚度0.45～0.65m,平均0.55m。为结构简单、稳定的薄煤层,属于半亮～光亮型煤,条痕棕黑色,断口常有阶梯状。该煤层属肥煤。煤层走向大致为125°,倾向大致北东35°,倾角一般16°。

1 薄煤层开采机械

普通薄煤层开采设备在中国的应用主要有三种类型,即可刨煤机、螺旋钻机和滚筒采煤机。

1.1 刨煤机

早期的1976年,国内首先研制了MBJ.1型刨煤机,它分成拖钩式

和滑行式两种类型。滑行式刨煤机比较适用于较硬的煤层开采,且结构简单,也便于维护,与液压支架电液控制定量推移系统相配合方便,可实现采煤工作面的连续化、自动化作业。

刨煤机的主要特点为:(1)能实现极薄煤层的综合机械化开采,便于实现开采过程中的自动化;(2)采煤过程连续进行,工作时间利用率高;(3)采出的块煤率高,工作面煤尘量少;(4)结构简单,维护方便。

1.2 螺旋钻机

螺旋钻机适宜开采条件为:适应厚度0.4～0.8m的煤层厚度,具有“三无、五少、二高”的工艺技术特点。即工作面无人、无固定设备、无支护材料;系统环节少、用人少、掘进巷道少、设备配置少、材料消耗少;安全系数高、经济效益较高。

1.3 滚筒采煤机

现在使用的滚筒式采煤机,是传统的采煤设备,它的应用十分广泛,发展迅速也比较快。随着缓倾斜中厚煤层至厚煤层综合机械化成套技术的逐渐成熟,“三软”和大倾角煤层等困难条件下综采配套技术的也得到了应用。

2 11705回采工作面的采煤工艺

2.1 采煤工艺

本工作面回采时采用走向长壁后退式采煤法,即由东向西逐循环采煤,采茬推采宽度为3.0m,工作面采高1.0m。爆破落煤,人力扒装,工作面塑料溜槽下滑煤运输(塑料溜槽节节两端采用铁丝连接,每8～10m采用铁丝将溜槽固定在上方的点柱上,固定牢固)。平巷人力推车。首先在煤层下抽出0.45m高的底(黏土岩)后压煤,工作面采用两排单体液压支柱支护顶板。采用矸石直接充填至采空区内接顶,配合作业空间采煤。

2.2 落煤方法

使用ZQS-35型(ZQS35/1.5/11S型)风煤钻分层(煤层底板岩厚0.45m,煤厚0.55m)湿式打眼。煤矿需用炸药(安全等级不低于二级),毫秒延期电雷管(1～5段)爆破,采用FD200DA智能型发爆器起爆。

2.3 采煤工作面正规循环及生产能力

工作面采用三班循环作业,每班采长8.0m,采宽 3.0m,采煤高度0.55m,容重1.35t/m3,每天3个班,则班产煤量17.82t;日产煤量53.46t;月产煤量1496.88t。

3 保障薄煤层安全高效开采实践

对于综采工作面要实现安全高效而言,保证工作面设备正常运转是前提,强化工作面安全质量标准化管理是基础,加强工作面顶板控制是关键,进行工艺革新是有效手段。

3.1 加强综采设备检修减少机电设备事故提高生产效率

(1)要完善设备检修和检查制度。为了保证设备正常运转,就必须以科学缜密的制度把对综采设备的检修作业规范化、实效化。首先要针对设备现状,在实践中根据生产活动的运行情况及时补充完善缺项、漏项、不完善的地方,对原有的设备检查条款和检查管理制度加以修改和完善;其次是要求检修作业人员严格按照检修检查制度执行,确保检修质量关,并重点加强对老化设备的检修,缩短日常维护周期。

(2)要实现生产班组在正常生产中对设备的有效监控。对于综采工作面生产活动而言,生产班组在整个作业过程中接触设备最多、对设备的运行状况最为了解、对设备存在的问题洞察最为清楚。而要实现减少设备事故,避免设备故障影响生产,就必须由生产班组在生产过程中加强对设备的监控,并为检修班组提供真实、准确的设备故障信息,并及时将设备故障信息反馈给检修班组,以便其进行针对性检修,以节省出更多时间投入到预防性检修和维护中。

(3)要下大力气抓好重点设备关键的部位,尤其是大部件检查维护。由于工作面空间狭小,导致需要专门创造条件才能实现对重点设备关键部位特别是大部件的检修,因此要加强日常的检查维护,在生产

设备的预防性检修过程中,把一些潜在或可能发生故障的设备提前进行处理,对设备的大部件检查维护更要从严从细,做到未雨绸缪,对于发现的问题,有计划的创造条件进行检修维护和更换,减少大部件损坏突发事故的频率。这样就减少了设备故障的影响时间,为正常生产活动争取更多的时间,就可以实现连续回采、加快工作面推进速度、提高生产效率。

3.2 保持工作面安全质量标准化工作保证安全高效生产持续进行

安全质量标准化的控制是影响工作面能否实现安全高效生产的的重要因素,尤其是工作面直线度、采高、端面距、积水等指标的控制十分重要。实践证明,抓好安全质量标准化的控制是一项长期行为,安全质量标准化控制好就有利于提高工效,否则生产活动就会受到严重影响。为解决以上问题需采取以下措施:

(1)严格控制支架端面距、直线度,将支架端面距、直线度严格控制在规程规定范围之内,是避免工作面部分支架滞后导致承担的载荷急剧增加发生压架现象的有效途径。

(2)加强现场督察力度,严格工程质量考核,并设专人对工程质量进行检查控制。

4 结语

近年来我国采煤设备不断发展,特别是厚煤层一次采全高和放顶煤综采设备发展迅速,有力地促进了煤炭产量的大幅度提高。然而,对于较薄煤层来说,由于设备配套方面的不成熟和技术上的不合理,目前还难以满足高产高效和可持续发展的要求。选择应用时应切实根据当地的煤层赋存情况,因地制宜的选择比较适宜的采煤机械,以便充分发挥好它的巨大投资效益和作用。

参考文献

[1]刘艳军.薄煤层的高效开采技术[J].内蒙古煤炭经济,2006,(6).

[2]李禄.大同矿区薄煤层开采技术及发展方向[J].煤矿安全,2004,(10).