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[摘 要]针对朔里矿业开采的SAl-26工作面综采工艺的设备选型、依据、安装及回采初期出现的问题进行了总结。通过对工艺改进，高岭土产量大幅度提高。综采工艺在高岭土工作面的应用成为了同类型矿层或岩石工作面开采的典范。
[关键词]高岭土；综采工作面；设备选型；防尘；质量管理
中图分类号：P619.23+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0030-01
1 高岭土及其回采工艺简况
1）简介。纯净的高岭土为白色，一般含有杂质呈灰白色、淡黄色或玫瑰色，其相对密度为2.4-2.6。耐火度高，熔点约为1785℃。质软，粘性小，可塑性低，有良好的绝缘性、化学稳定性好，易分散于水或溶液中。高岭石的理想化学式为Al4（Si4O10）（OH）8，其理论组成：SiO2占46.5%，Al2O3占39.5%，H2O占13.9%，SiO2与Al2O3的摩尔比一般为2。高岭土在自然界中的化学成分除此之外，还含有少量的CaO、MgO、K20、Na2O、TiO2、MnO2、Fe2O3、P 2 O5等一系列氧化物。高岭土中，高岭石所占有的比例越高，其化学组成与高岭石的理论成分越接近。
2）用途。高岭土同石英矿、云母矿、碳酸钙一起，被称作四大非金属矿产，用途十分广泛。它现已用于油漆、涂料、造纸、橡胶、塑料、陶瓷、电缆、水泥、汽车、纺织、环保、化学、农业、耐火材料等行业。国内对高岭土的研究以对其性质的深层次认识为主，并不断拓宽其在更多领域中的应用。从80年代开始，我国高岭土产品已由初加工向精加工、由普通产品向新科技产品方向发展。
3）回采工艺。朔里矿业高岭土回采区从1993年一直沿用炮采工艺，支护方式由单体支柱配合铰接顶梁发展到采用滑移支架，克服了工作面过河巷道及过断层期间岩壁片帮、工作面俯采老塘窜矸等问题。2014年，首次在SAl-26工作面应用综采工艺，日产最高达到884t，比原有工效提高3.78倍。
2 SAl-26综采工作面概况
①工作面位置。该面上接SAL-24工作面（已回采完毕），下连SAL-28（未准备），左为SEAL探巷，右靠南二采区上山。②矿层情况。该块段矿层沉积稳定，结构简单，矿层普氏硬度为4，岩层倾角5～8°，平均7°，矿层厚2.24～4.55m，平均3.46 m，直接顶为铝质泥岩，厚0.89～1.36m，平均1.06，老顶为浅～深灰色块状泥岩，厚7.61～9.13m，平均8.41m，直接底为灰色致密块状铝质泥岩，厚0.85～1.78m，平均1.26m，老底为紫红色块状泥岩，厚6.02～7.83m，平均6.83m。③地质构造情况。该面构造上位于整体上呈单斜构造，地质条件中等，岩层倾角5°-9°，工作面中段揭露一条宽约0.4～0.6m的火成岩墙， 系统巷道施工过程中揭露4条断层，对工作面的回采有一定的影响。
3 存在问题与解决方案
高岭土综采工作面回采前面临着设备选型无同类岩土类上综采的参考依据、防尘难度大及质量管理等难题。
1）设备选型。高岭土工作面多年沿用炮采工艺，同行业无综采工艺配套选型依据。针对其地质条件及生产实际，结合回采实例，确定液压支架选用ZY4600-16/36型掩护式液压支架，解决回采过程中因支护强度不够导致岩壁片帮的问题及老塘窜矸问题；采煤机选用MG400/920-WD型，在公司使用多年且有充足的技术力量和较为完备的故障处理经验。同时，该系列采煤机具有较强的适应性和较好的硬岩截割能力，对于普氏硬度不大于4的高岭土矿层具有较好地适应性；运输机选用SGZ800/800型，运输能力大，可有效解决因岩壁片帮导致工作面压车的问题，也可提高装运能力。
2）综合防尘。工作面产尘量大，且岩粉密度大，容易沉积，对此进行专门的防尘设计。①防尘水源及供水路线。该工作面供水源为西三风井地面蓄水池，储水量为200m？，水压稳定便于管理。防尘供水系统干管的管径6寸，阶段巷道支管的管径4寸，工作面两巷的管径3寸。接头严密不漏水。机、风巷每50m设一三通阀门，水压正常。严密不漏水。防尘供水系统中必须安装过滤装置，保证水质，水中悬浮物含量不超过150mg/L，粒径不大于0.3mm，水的PH值在6～9.5内。机巷防尘管路铺设路线：西三风井→南二总回风巷→-120岩石集中巷→南二四中石门→SAL-26机巷。风巷防尘管路铺设路线：西三风井→南二总回风巷→南二四中石门→南二轨道上山→SAL运输巷→SAL-26风巷。②煤机喷雾。采煤机设有内外喷雾。内喷雾压力不小于2MPa，外喷不小于1.5MPa。喷雾流量与机型相匹配。如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不小于4MPa，无水或喷雾装置损坏时停机。采煤机自带内、外喷雾在割煤时及时打开，以实现割煤时的降尘。每天对出现损坏或堵塞的喷嘴进行更换或清理。检修喷嘴时，保证割煤机停止运转，再进行喷嘴更换作业。③架间喷雾。利用支架自带的喷雾降尘装置，实现降柱、移架时本架和上、下风侧邻架同步喷雾。生产时打开靠近回风巷中20组支架里的5组架间喷雾。采煤机靠近回风巷时，可不开启架间喷雾，防止机组司机看不清楚导致事故。④规范使用各转载点喷雾。各转载点及溜煤眼上口安设自动和手动双套喷雾装置，专人管理。机巷内各转载点、转载机安设喷雾装置，实施生产时自动打开喷雾，煤眼上方也安装喷雾洒水装置。机巷内皮带机组自带的转载机喷雾装置正常使用，煤眼上方安装的喷雾，保证覆盖整个煤眼上方区域。⑤定期进行巷道冲刷。工作面两巷定期冲刷，确保整洁卫生，机、风巷每天冲洗1次，SAL运输上山两天冲刷1次。保证措施：a.冲洗保证巷道内无连续5m、厚度2mm的积尘死角。b.巷道内管路、堆放物料、电缆及电缆挂钩不出现粉尘堆积。c.各巷道内的机电设备，监测监控探头，电缆接点，不允许冲洗，只能用纱布擦拭干净。d.巷道内的冲洗作业，在每天生产前完成。e.皮带机头，转载点及易产生粉尘飞扬地点，随时冲洗，保证粉尘不超标。f.巷道冲洗过程中，不出现巷道积水。⑥安装净化水幕净化风流。机巷内安装3道风水净化喷雾，安装位置距工作面 30m-50m处，并随工作面的推进而移动，保证喷雾的正常连接与使用。风巷 30～100m范围内安装气水喷雾装置配合水幕纱帘实行降尘，水幕纱帘不得少于4道；水幕必须封闭巷道全断面，四周接触严密，雾化效果好，降尘水幕区巷道底板排水通畅。煤机工作时水幕纱帘必须全部放下、且人员不得在降尘水幕区逗留。做到开机开水，关机关水。⑦加强个体防护。高效降尘水幕前方设置的正压防尘呼吸面罩，满足工作面作业人员个人防护需要。正压防尘呼吸面罩供风系统安设油水过滤、活性炭吸附过滤、精细过滤等装置。呼吸面罩使用时，供气压力、温度、湿度适宜。煤机作业时，司机及工作面作业人员佩戴正压防尘呼吸面罩，其他人员佩戴高质量的防尘面罩，每班更换滤膜.进入工作面未佩戴防尘口罩者按一般“三违”论处。
3）质量管理。工作面矿层质量管理比炮采面较为复杂，需要综合考虑顶底板混入、系统杂物混入、构造影响等多方面因素。构造影响严重时采取分装分运的措施；顶底板混入的控制从源头抓起，加强煤机司机及支架工业务技能培训，控制采高及拉移支架速度；运输机、转载机、皮带机操作人员严格控制木料、矸石等进入系统，各转载点喷雾正常使用，严禁直接采用洒水的方式降尘。
4 结论
高岭土工作面应用综采工艺，月产量达到18765t，日产量最高884t。人员精简，工效提高。总体应用效果：①提高了日产量；②提高了成块率；③经济效益和社会效益显著；④为同类矿层开采或开采软岩解放保护层等提供了借鉴。
参考文献
[1] 陈专，蔡广超，马驰等.高岭土的性质及应用[J].大众科技，2013（7）
[2] 蔡广超，马驰等.高岭土综合利用技术研究进展[J].大众科技，2013（6）
[关键词]高岭土；综采工作面；设备选型；防尘；质量管理
中图分类号：P619.23+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0030-01
1 高岭土及其回采工艺简况
1）简介。纯净的高岭土为白色，一般含有杂质呈灰白色、淡黄色或玫瑰色，其相对密度为2.4-2.6。耐火度高，熔点约为1785℃。质软，粘性小，可塑性低，有良好的绝缘性、化学稳定性好，易分散于水或溶液中。高岭石的理想化学式为Al4（Si4O10）（OH）8，其理论组成：SiO2占46.5%，Al2O3占39.5%，H2O占13.9%，SiO2与Al2O3的摩尔比一般为2。高岭土在自然界中的化学成分除此之外，还含有少量的CaO、MgO、K20、Na2O、TiO2、MnO2、Fe2O3、P 2 O5等一系列氧化物。高岭土中，高岭石所占有的比例越高，其化学组成与高岭石的理论成分越接近。
2）用途。高岭土同石英矿、云母矿、碳酸钙一起，被称作四大非金属矿产，用途十分广泛。它现已用于油漆、涂料、造纸、橡胶、塑料、陶瓷、电缆、水泥、汽车、纺织、环保、化学、农业、耐火材料等行业。国内对高岭土的研究以对其性质的深层次认识为主，并不断拓宽其在更多领域中的应用。从80年代开始，我国高岭土产品已由初加工向精加工、由普通产品向新科技产品方向发展。
3）回采工艺。朔里矿业高岭土回采区从1993年一直沿用炮采工艺，支护方式由单体支柱配合铰接顶梁发展到采用滑移支架，克服了工作面过河巷道及过断层期间岩壁片帮、工作面俯采老塘窜矸等问题。2014年，首次在SAl-26工作面应用综采工艺，日产最高达到884t，比原有工效提高3.78倍。
2 SAl-26综采工作面概况
①工作面位置。该面上接SAL-24工作面（已回采完毕），下连SAL-28（未准备），左为SEAL探巷，右靠南二采区上山。②矿层情况。该块段矿层沉积稳定，结构简单，矿层普氏硬度为4，岩层倾角5～8°，平均7°，矿层厚2.24～4.55m，平均3.46 m，直接顶为铝质泥岩，厚0.89～1.36m，平均1.06，老顶为浅～深灰色块状泥岩，厚7.61～9.13m，平均8.41m，直接底为灰色致密块状铝质泥岩，厚0.85～1.78m，平均1.26m，老底为紫红色块状泥岩，厚6.02～7.83m，平均6.83m。③地质构造情况。该面构造上位于整体上呈单斜构造，地质条件中等，岩层倾角5°-9°，工作面中段揭露一条宽约0.4～0.6m的火成岩墙， 系统巷道施工过程中揭露4条断层，对工作面的回采有一定的影响。
3 存在问题与解决方案
高岭土综采工作面回采前面临着设备选型无同类岩土类上综采的参考依据、防尘难度大及质量管理等难题。
1）设备选型。高岭土工作面多年沿用炮采工艺，同行业无综采工艺配套选型依据。针对其地质条件及生产实际，结合回采实例，确定液压支架选用ZY4600-16/36型掩护式液压支架，解决回采过程中因支护强度不够导致岩壁片帮的问题及老塘窜矸问题；采煤机选用MG400/920-WD型，在公司使用多年且有充足的技术力量和较为完备的故障处理经验。同时，该系列采煤机具有较强的适应性和较好的硬岩截割能力，对于普氏硬度不大于4的高岭土矿层具有较好地适应性；运输机选用SGZ800/800型，运输能力大，可有效解决因岩壁片帮导致工作面压车的问题，也可提高装运能力。
2）综合防尘。工作面产尘量大，且岩粉密度大，容易沉积，对此进行专门的防尘设计。①防尘水源及供水路线。该工作面供水源为西三风井地面蓄水池，储水量为200m？，水压稳定便于管理。防尘供水系统干管的管径6寸，阶段巷道支管的管径4寸，工作面两巷的管径3寸。接头严密不漏水。机、风巷每50m设一三通阀门，水压正常。严密不漏水。防尘供水系统中必须安装过滤装置，保证水质，水中悬浮物含量不超过150mg/L，粒径不大于0.3mm，水的PH值在6～9.5内。机巷防尘管路铺设路线：西三风井→南二总回风巷→-120岩石集中巷→南二四中石门→SAL-26机巷。风巷防尘管路铺设路线：西三风井→南二总回风巷→南二四中石门→南二轨道上山→SAL运输巷→SAL-26风巷。②煤机喷雾。采煤机设有内外喷雾。内喷雾压力不小于2MPa，外喷不小于1.5MPa。喷雾流量与机型相匹配。如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不小于4MPa，无水或喷雾装置损坏时停机。采煤机自带内、外喷雾在割煤时及时打开，以实现割煤时的降尘。每天对出现损坏或堵塞的喷嘴进行更换或清理。检修喷嘴时，保证割煤机停止运转，再进行喷嘴更换作业。③架间喷雾。利用支架自带的喷雾降尘装置，实现降柱、移架时本架和上、下风侧邻架同步喷雾。生产时打开靠近回风巷中20组支架里的5组架间喷雾。采煤机靠近回风巷时，可不开启架间喷雾，防止机组司机看不清楚导致事故。④规范使用各转载点喷雾。各转载点及溜煤眼上口安设自动和手动双套喷雾装置，专人管理。机巷内各转载点、转载机安设喷雾装置，实施生产时自动打开喷雾，煤眼上方也安装喷雾洒水装置。机巷内皮带机组自带的转载机喷雾装置正常使用，煤眼上方安装的喷雾，保证覆盖整个煤眼上方区域。⑤定期进行巷道冲刷。工作面两巷定期冲刷，确保整洁卫生，机、风巷每天冲洗1次，SAL运输上山两天冲刷1次。保证措施：a.冲洗保证巷道内无连续5m、厚度2mm的积尘死角。b.巷道内管路、堆放物料、电缆及电缆挂钩不出现粉尘堆积。c.各巷道内的机电设备，监测监控探头，电缆接点，不允许冲洗，只能用纱布擦拭干净。d.巷道内的冲洗作业，在每天生产前完成。e.皮带机头，转载点及易产生粉尘飞扬地点，随时冲洗，保证粉尘不超标。f.巷道冲洗过程中，不出现巷道积水。⑥安装净化水幕净化风流。机巷内安装3道风水净化喷雾，安装位置距工作面 30m-50m处，并随工作面的推进而移动，保证喷雾的正常连接与使用。风巷 30～100m范围内安装气水喷雾装置配合水幕纱帘实行降尘，水幕纱帘不得少于4道；水幕必须封闭巷道全断面，四周接触严密，雾化效果好，降尘水幕区巷道底板排水通畅。煤机工作时水幕纱帘必须全部放下、且人员不得在降尘水幕区逗留。做到开机开水，关机关水。⑦加强个体防护。高效降尘水幕前方设置的正压防尘呼吸面罩，满足工作面作业人员个人防护需要。正压防尘呼吸面罩供风系统安设油水过滤、活性炭吸附过滤、精细过滤等装置。呼吸面罩使用时，供气压力、温度、湿度适宜。煤机作业时，司机及工作面作业人员佩戴正压防尘呼吸面罩，其他人员佩戴高质量的防尘面罩，每班更换滤膜.进入工作面未佩戴防尘口罩者按一般“三违”论处。
3）质量管理。工作面矿层质量管理比炮采面较为复杂，需要综合考虑顶底板混入、系统杂物混入、构造影响等多方面因素。构造影响严重时采取分装分运的措施；顶底板混入的控制从源头抓起，加强煤机司机及支架工业务技能培训，控制采高及拉移支架速度；运输机、转载机、皮带机操作人员严格控制木料、矸石等进入系统，各转载点喷雾正常使用，严禁直接采用洒水的方式降尘。
4 结论
高岭土工作面应用综采工艺，月产量达到18765t，日产量最高884t。人员精简，工效提高。总体应用效果：①提高了日产量；②提高了成块率；③经济效益和社会效益显著；④为同类矿层开采或开采软岩解放保护层等提供了借鉴。
参考文献
[1] 陈专，蔡广超，马驰等.高岭土的性质及应用[J].大众科技，2013（7）
[2] 蔡广超，马驰等.高岭土综合利用技术研究进展[J].大众科技，2013（6）