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[摘 要]随着煤炭生产的不断进行,矿井的逐步老化,尤其是煤矿地质条件的不断变化,使矿井生产条件变得越来越差,煤炭资源也变得越来越匮乏,造成煤炭开采遇到了很多问题。山西大同煤矿集团同家梁矿在井下地质结构复杂的实际情况下,合理调整生产布局,改进生产工艺,采用科学的采煤技术进行生产,提高了煤炭的回采率,没有造成煤炭资源的损失浪费。本文针对同家梁矿选用不同的采煤方法开采煤炭进行了分析研究,通过这些采煤方法进行实践的研究,对其他煤矿在特殊地质条件下采煤有一定的参考价值。
[关键词]煤矿;地质条件;采煤方法;开采技术
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0321-01
同家梁矿是山西大同煤矿集团公司下属的生产矿井之一,是一个有着70多年开采历史的老矿。随着矿井不断开采,该矿地质条件变得十分复杂,岩煤结构变化多样,特别是断层较为发育,使煤层赋存条件变差,给开采煤炭带来非常大的困难。面对复杂的地质条件,生产中选用了科学的采煤方法,从而提高了工作面的生产能力,实现了矿井的高产高效。
1 根据地质条件的不同 选用不同的采煤方法
在同家梁矿的地质构造中,断层是该矿复杂的地质构造的主要表现。该矿井田内共有断层119条,有落差小于1m的断层37条,有落差为1~3m的断层62条,有落差为3~5m的断层12条,还有7条落差为5~10的断层,其中有一条落差为15.8m的白土岩断层,最为突出。由于该矿井下大小断层较为发育,尤其是倾斜方向上的小断层较多,给回采工艺带来了诸多的不良影响,为避免断层对采煤造成的影响,减少煤炭资源损失,同家梁矿于是根据地质条件的不同,采用了倾斜长壁采煤法和走向长壁采煤法。倾斜长壁采煤法,是一种长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。该矿采煤工作面在遇到落差在5~10m倾斜方向上的断层时,采用了傾斜长壁采煤法,采用此采煤方法有效地避免了断层对工作面的影响。而针对断层落差小时,该矿采用了走向长壁采煤法。因为走向长壁采煤法是长壁工作面沿走向推进的采煤方法。由于倾斜方向上落差不大于5m的断层对工作面的回采影响不太大,所以在这种情况下,工作面通常采用走向长壁采煤法。
2 采用科学的开采技术 实现高产高效
2.1长壁采煤法
不论是倾向长壁采煤法还是走向长壁采煤法都是煤炭高效开采的综合采煤方法,是采煤技术上的新进展。长壁高效综采其主要体现在:(1)使开采工艺和高效综采设备得到了不断完善,并逐步扩大和推广了其使用范围,使薄煤层全自动化生产、中厚煤层开采和厚煤层一次采全高开采等技术和工艺取得巨大成功;(2)使高效综采装备在研制开发上有了新的技术突破,使综采工作面生产过程实现了自动化;(3)使综采工作面的生产能力大幅度提高,采区范围不断扩大,使综采逐步形成了高产高效和集约化生产模式。
2.2综采工作面高效开采
综采工作面的成套装备是高产高效矿井的核心。合理的工作面参数、成套装备的合理配套及可靠性是实现矿井高效采煤的关键因素。为此,实现综采工作面的高效开采应采取以下措施:
(1)适当加大工作面的开采长度与倾斜长度。对工作面的开采长度和倾斜长度适当加大,不仅能提高采区的回采率,还能降低巷道的掘进量;并且能大大缩短综采工作面端头作业影响时间,使综采工作面的搬家次数相应地减少,从而为矿井的高产高效开采提供前提条件。同家梁矿在布置厚煤层综采工作面时,工作面长度普遍达到了230~310m,推进长度也普遍在2400m以上,最高达到了3500m,从而使综采生产达到了高产高效。
(2)加大采煤机的截深。高产高效工作面采煤机截深普遍在0.8~1.0m。同家梁矿以前大多采用0.6m截深。随着高产高效工作面的发展,采煤机的截深逐步加大到了0.8m,有效地提高了综采工作面单刀煤的产量。
(3)加快工作面的推进速度。提高工作面单产的最直接的措施是提高采煤机的牵引速度和工作面支架的推溜、移架速度。随着采煤机功率的不断提高,采煤机的牵引速度也越来越快。特别是近年来,综采工作面采煤机的平均牵引速度已经由过去的3m/min提高到目前的5~6m/min,大大加快了工作面的推进速度。
(4)不断提高成套装备的可靠性。在保证综采成套装备设计制造质量的基础上,通过合理的设备选型和配套,提高综采成套装备的可靠性,提高综采工作面的开机率,减少综采机电事故,这也是提高工作面单产的一个关键因素。
(5)保证合理的工作面设备配套能力。综采工作面设备配套能力是制约工作面产量的一个重要因素,因此工作面配套设备能力选择的适当,能保证采出的煤及时运出。
3 通过布局调整 改进生产工艺
同家梁矿由于采煤历史久,使矿井生产条件变差,煤炭资源也变得很匮乏。为此,该矿依靠科技进步,不断更新采煤方法,没有造成煤炭资源浪费。该矿针对煤层赋存条件差、煤层厚度变薄、半煤岩巷增加的实际,大胆进行尝试,在开拓巷道中,引进并运用了采煤岩掘进机。根据井下综采工作面走向变短的情况,采用科学的办法,合理延长工作面长度,从而提高了巷道利用率,并保证了采煤的正常进行。该矿还针对矿井煤层中夹石、石塄等不断横穿,致使生产中出现了大量无序、不规则的工作面,为了能够采出边角煤,使煤炭资源浪费降到最低,该矿在综采工作面采用调斜采煤技术,合理布置工作面切眼,还解决了调斜采煤中不允许有老巷和旧巷存在的问题,正确选择了调斜中心,采用调采割煤等生产工艺,使矿井寿命得以延长,并使煤炭的回收率得到了提高。
参考文献
[1]梁峰,综采工作面小角度过老巷双向调斜开采工艺的运用,《山东煤炭科技》,2014.2
[2]应小山,煤矿井下采煤技术及存在的问题分析,《科技创新与应用》,2015.5
作者简介
路富鹏(1994.07—)男,汉族,山西左云县人,系山西大同大学煤炭工程学院采矿工程系15级学生,所学专业采矿工程。
[关键词]煤矿;地质条件;采煤方法;开采技术
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0321-01
同家梁矿是山西大同煤矿集团公司下属的生产矿井之一,是一个有着70多年开采历史的老矿。随着矿井不断开采,该矿地质条件变得十分复杂,岩煤结构变化多样,特别是断层较为发育,使煤层赋存条件变差,给开采煤炭带来非常大的困难。面对复杂的地质条件,生产中选用了科学的采煤方法,从而提高了工作面的生产能力,实现了矿井的高产高效。
1 根据地质条件的不同 选用不同的采煤方法
在同家梁矿的地质构造中,断层是该矿复杂的地质构造的主要表现。该矿井田内共有断层119条,有落差小于1m的断层37条,有落差为1~3m的断层62条,有落差为3~5m的断层12条,还有7条落差为5~10的断层,其中有一条落差为15.8m的白土岩断层,最为突出。由于该矿井下大小断层较为发育,尤其是倾斜方向上的小断层较多,给回采工艺带来了诸多的不良影响,为避免断层对采煤造成的影响,减少煤炭资源损失,同家梁矿于是根据地质条件的不同,采用了倾斜长壁采煤法和走向长壁采煤法。倾斜长壁采煤法,是一种长壁工作面沿倾斜推进的采煤方法。该矿采煤工作面在遇到落差在5~10m倾斜方向上的断层时,采用了傾斜长壁采煤法,采用此采煤方法有效地避免了断层对工作面的影响。而针对断层落差小时,该矿采用了走向长壁采煤法。因为走向长壁采煤法是长壁工作面沿走向推进的采煤方法。由于倾斜方向上落差不大于5m的断层对工作面的回采影响不太大,所以在这种情况下,工作面通常采用走向长壁采煤法。
2 采用科学的开采技术 实现高产高效
2.1长壁采煤法
不论是倾向长壁采煤法还是走向长壁采煤法都是煤炭高效开采的综合采煤方法,是采煤技术上的新进展。长壁高效综采其主要体现在:(1)使开采工艺和高效综采设备得到了不断完善,并逐步扩大和推广了其使用范围,使薄煤层全自动化生产、中厚煤层开采和厚煤层一次采全高开采等技术和工艺取得巨大成功;(2)使高效综采装备在研制开发上有了新的技术突破,使综采工作面生产过程实现了自动化;(3)使综采工作面的生产能力大幅度提高,采区范围不断扩大,使综采逐步形成了高产高效和集约化生产模式。
2.2综采工作面高效开采
综采工作面的成套装备是高产高效矿井的核心。合理的工作面参数、成套装备的合理配套及可靠性是实现矿井高效采煤的关键因素。为此,实现综采工作面的高效开采应采取以下措施:
(1)适当加大工作面的开采长度与倾斜长度。对工作面的开采长度和倾斜长度适当加大,不仅能提高采区的回采率,还能降低巷道的掘进量;并且能大大缩短综采工作面端头作业影响时间,使综采工作面的搬家次数相应地减少,从而为矿井的高产高效开采提供前提条件。同家梁矿在布置厚煤层综采工作面时,工作面长度普遍达到了230~310m,推进长度也普遍在2400m以上,最高达到了3500m,从而使综采生产达到了高产高效。
(2)加大采煤机的截深。高产高效工作面采煤机截深普遍在0.8~1.0m。同家梁矿以前大多采用0.6m截深。随着高产高效工作面的发展,采煤机的截深逐步加大到了0.8m,有效地提高了综采工作面单刀煤的产量。
(3)加快工作面的推进速度。提高工作面单产的最直接的措施是提高采煤机的牵引速度和工作面支架的推溜、移架速度。随着采煤机功率的不断提高,采煤机的牵引速度也越来越快。特别是近年来,综采工作面采煤机的平均牵引速度已经由过去的3m/min提高到目前的5~6m/min,大大加快了工作面的推进速度。
(4)不断提高成套装备的可靠性。在保证综采成套装备设计制造质量的基础上,通过合理的设备选型和配套,提高综采成套装备的可靠性,提高综采工作面的开机率,减少综采机电事故,这也是提高工作面单产的一个关键因素。
(5)保证合理的工作面设备配套能力。综采工作面设备配套能力是制约工作面产量的一个重要因素,因此工作面配套设备能力选择的适当,能保证采出的煤及时运出。
3 通过布局调整 改进生产工艺
同家梁矿由于采煤历史久,使矿井生产条件变差,煤炭资源也变得很匮乏。为此,该矿依靠科技进步,不断更新采煤方法,没有造成煤炭资源浪费。该矿针对煤层赋存条件差、煤层厚度变薄、半煤岩巷增加的实际,大胆进行尝试,在开拓巷道中,引进并运用了采煤岩掘进机。根据井下综采工作面走向变短的情况,采用科学的办法,合理延长工作面长度,从而提高了巷道利用率,并保证了采煤的正常进行。该矿还针对矿井煤层中夹石、石塄等不断横穿,致使生产中出现了大量无序、不规则的工作面,为了能够采出边角煤,使煤炭资源浪费降到最低,该矿在综采工作面采用调斜采煤技术,合理布置工作面切眼,还解决了调斜采煤中不允许有老巷和旧巷存在的问题,正确选择了调斜中心,采用调采割煤等生产工艺,使矿井寿命得以延长,并使煤炭的回收率得到了提高。
参考文献
[1]梁峰,综采工作面小角度过老巷双向调斜开采工艺的运用,《山东煤炭科技》,2014.2
[2]应小山,煤矿井下采煤技术及存在的问题分析,《科技创新与应用》,2015.5
作者简介
路富鹏(1994.07—)男,汉族,山西左云县人,系山西大同大学煤炭工程学院采矿工程系15级学生,所学专业采矿工程。