薄煤層的開采技術(shù)

燕衛(wèi)軍

摘 要：隨著煤炭市場粉煤滯銷，優(yōu)質(zhì)塊煤仍為市場上的搶手貨，供不應(yīng)求，且每噸塊煤高出粉煤售價(jià)。在這種形勢下，煤礦經(jīng)營者只有提高塊煤率及其產(chǎn)量，才能有效增加其經(jīng)濟(jì)收益。

關(guān)鍵詞：薄煤層；開采技術(shù)；提高塊煤率

在煤炭資源日益緊缺，開采成本日益增高的今天，研究薄煤層開采的高產(chǎn)高效技術(shù)，提高薄煤層開采的塊煤率，對于煤炭資源保護(hù)，延長礦井開采壽命以及實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

一、薄煤層工作面設(shè)備選擇和回采工藝

1、工作面設(shè)備選擇

工作面設(shè)備選擇的合理與否是采煤工作面能否高產(chǎn)高效的決定性因素之一。對于1.0—1.3m賦存簡單的緩傾斜或傾斜煤層，選擇綜合機(jī)械開采是最佳選擇。以某礦為例，采煤機(jī)型號為MG100/240—BM，滾簡直徑為760mm，截深為0.73m，采高為0.8—1.3m，牽引速度為0—5m/min，牽引力為150kN，生產(chǎn)能力為370t/h。工作面刮板輸送機(jī)型號為SGZ—630/150，電機(jī)功率為150kW，運(yùn)輸能力為150t/h，運(yùn)輸巷刮板運(yùn)輸機(jī)型號為SGW—40T，電機(jī)功率為40kW，運(yùn)輸能力為150t/h，電動(dòng)滾筒膠帶機(jī)型號為DTL80/20/2×22，膠帶寬為800mm，運(yùn)輸能力為200t/h，乳化液泵站型號為XRB2B（A），流量為80L/min，壓力為20MPa。該采煤機(jī)在王河礦1110702工作面使用，較好的滿足了生產(chǎn)需要提高了工作效率。

2、回采工藝

1）截深的選擇。選擇截深時(shí)要充分結(jié)合采煤機(jī)功率、煤質(zhì)硬度系數(shù)、煤層厚度及采高、頂板節(jié)理發(fā)育情況、支撐壓力壓酥煤壁深度、支架支護(hù)方式等多種因素來確定截深指數(shù)。

2）支護(hù)與移架方式的確定。在采煤機(jī)割過后先移支架撐住頂板，然后再移運(yùn)輸機(jī)，要結(jié)合煤層厚度掌握加長桿的伸縮范圍，以便以合理架位及高度支護(hù)頂板。當(dāng)頂板情況允許時(shí)可采用順序移架與隔架移架相結(jié)合的方式，來保證移架速度滿足采煤機(jī)割煤速度。

二、加強(qiáng)工作面管理，提高薄煤開采效率

工作面遭遇斷層或褶曲等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，工作面的設(shè)備很難適應(yīng)地質(zhì)條件，只有強(qiáng)化工作面的生產(chǎn)管理，采取有效的控制措施，才能降低設(shè)備故障率，提高工作面的開機(jī)率。

1）要確保工作面達(dá)到“三直一平”，實(shí)行拉線管理，懸掛照明燈具作為參照物。推刮板機(jī)時(shí)確保頂刮板機(jī)千斤頂?shù)男谐踢_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，工作面若出現(xiàn)局部不直現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)移架或移刮板機(jī)。

2）要強(qiáng)化工作面過斷層措施，及時(shí)調(diào)整工作面與斷層夾角，采煤機(jī)割煤過后及時(shí)移架，管理好頂板。工作面支架要進(jìn)行超前支護(hù)，要控制好工作面的周期來壓，若端部出現(xiàn)局部冒頂時(shí)，要及時(shí)挑頂護(hù)頂，要帶壓擦頂移架。煤壁打設(shè)木錨，以防片幫，必要時(shí)在支架上吊掛工字鋼作前探梁，要注意吊梁以防支架鉆底。

3）要采取工作面過褶曲措施，調(diào)整褶曲軸向兩側(cè)的坡度，當(dāng)軸向兩側(cè)坡度較大時(shí)適當(dāng)留底煤，軸向兩側(cè)坡度較小時(shí)應(yīng)適當(dāng)破底，確保軸向兩側(cè)坡度平緩，隨時(shí)調(diào)整支架防止支架歪斜。

4）要采取防止刮板輸送機(jī)躥動(dòng)措施，采煤機(jī)司機(jī)、移架工、“推溜”工要密切配合，要控制好工作面上、下兩巷的推進(jìn)度，工作面支架出現(xiàn)傾斜時(shí)要及時(shí)擺正，工作面發(fā)現(xiàn)刮板輸送機(jī)有滑動(dòng)趨勢時(shí)應(yīng)及時(shí)“甩刀”或“桿溜”，可以利用支架側(cè)護(hù)板調(diào)整刮板輸送機(jī)阻止躥動(dòng)，也可埋設(shè)地銷或安設(shè)千斤頂，防止刮板輸送機(jī)躥動(dòng)。此外，還要采用合理進(jìn)刀方式，防止刮板輸送機(jī)上躥下滑。

三、采取多種措施，提高薄煤開采中的塊煤率

1、在煤炭開采過程中提高塊煤率

1）在機(jī)采工作面，當(dāng)煤的硬度達(dá)到f=3時(shí)，采煤機(jī)割煤速度明顯下降，塊煤率會(huì)降低，因此可采取炮震措施使煤體內(nèi)產(chǎn)生裂隙減弱煤體強(qiáng)度，提升采煤機(jī)割煤速度增加塊煤率。

2）在炮采工作面可采用毫秒爆破提高塊煤率，要掌握好爆破參數(shù)，用方形布孔，不耦合裝藥，微差50—100ms起爆，用微差爆破技術(shù)提高塊煤率。

2、在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中保持塊煤率

運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載過程中要防止塊煤摔碎。在煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，原煤要從十幾米高的傳送帶落到煤倉中，會(huì)將塊煤摔成很碎的小塊，要保持原煤的塊煤率有效的方法是在沿著倉內(nèi)壁加一圈螺旋沿槽，可以大大緩解對塊煤的沖擊力。有效解決塊煤被摔碎的問題。防止塊煤摔碎或解離也可以多用膠帶運(yùn)輸機(jī)少用或不用刮板運(yùn)輸機(jī)。

3、提高塊煤率的幾種常用方法

1）普采工作面要在控制好板頂?shù)那疤嵯?，盡量采用往返一刀下行割煤方法，提高塊煤率。

2）炮采工作面要抓好爆破落煤的主要工序，炮眼要與炮壁成50°—60°的夾角，炮眼間距和裝藥量要符合規(guī)定，裝藥后炮眼要用炮土封實(shí)，封泥長度不得小于500mm，條件許可時(shí)應(yīng)盡量采用放震動(dòng)炮的方法進(jìn)行采煤。

3）工作面及運(yùn)輸巷運(yùn)輸機(jī)要搭接合理，搭接高度不得大于500mm，運(yùn)輸機(jī)之間要使用“搪瓷滑槽”或膠帶連接，角度不得大于60°，以緩沖煤炭下落，減少破碎。

4）掘進(jìn)工作面煤炭裝車時(shí)，要上下裝末煤中間裝塊煤，使用“溜子”裝入礦車時(shí)之前要使用“搪瓷滑槽”進(jìn)行裝車。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析

采用薄煤層采煤機(jī)生產(chǎn)改善了采煤工人勞動(dòng)和安全生產(chǎn)條件，減少人工攉煤、裝煤工序，降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。通過普通機(jī)械化采煤機(jī)在薄煤層生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，提高了礦井原煤產(chǎn)量，與過去的炮采工作面相比，月單產(chǎn)提高了170%，月產(chǎn)量增加約6800t。使用采煤機(jī)生產(chǎn)降低了材料成本，避免工作面炸藥雷管材料消耗，此一項(xiàng)月節(jié)資金額約9.3萬元。使用采煤機(jī)生產(chǎn)提高了煤炭回收率，減少了資源浪費(fèi)，提高了機(jī)械化程度，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，月創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益在400萬元以上，實(shí)現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)目標(biāo)。

結(jié)語

薄煤層開采厚度較小，與中厚和厚煤層相比開采過程中主要存在以下特點(diǎn)：①煤層薄、采高低、煤質(zhì)硬、效率低，薄煤層厚度多在1.3m以下；人員進(jìn)入巷道工作面內(nèi)作業(yè)及設(shè)備移動(dòng)相當(dāng)不便，采煤機(jī)經(jīng)常需要挑頂或割底，機(jī)電事故較多；工作面內(nèi)的工作條件差、勞動(dòng)強(qiáng)度大，煤質(zhì)堅(jiān)硬，使炸藥、截齒、刨刀的噸煤消耗量大，回采成本高。②采掘比例大、采進(jìn)率高、采掘接替緊張。隨著刨煤機(jī)和螺旋鉆機(jī)等設(shè)備的投入，工作面推進(jìn)加快，而回采巷道多為半煤巖巷，綜掘設(shè)備進(jìn)入困難，放炮也不能一次全斷面爆破，造成工作面接替緊張。③煤層的厚度、角度變化，褶曲、斷層等構(gòu)造對采掘方法的影響很大，采掘設(shè)備的選擇度降低。由于薄煤地質(zhì)條件及賦存情況較為復(fù)雜，一遇褶曲或斷層就很難布量巷道，致使工作面縮短、回采率降低。論薄煤層的開采技術(shù)的運(yùn)用創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，也具有長期的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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