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【摘要】本文对综采放顶煤的工艺流程进行详细阐述,并对其注意事项及安全问题进行探讨,使综采放顶煤开采能够安全、有序进行。
【关键词】综采放顶煤;安全开采;探讨
一、综采放顶煤采煤法的定义及其工艺流程
1.定义
所谓的放顶煤采煤法,是指在厚的煤层中,沿着煤层的底部进行布置工作面,且这个工作面的采高为2米至3米高度的长壁采煤工作面,然后采用回采工艺技术进行回采,在这个过程中,可以在人工松动的作用下或者在矿山压力的作用下,促使支架上方的顶煤碎成散体之后,由支架的上方或者后方放出并进行回收。
2.工艺流程
煤矿在采煤生产过程中,低位、中位放顶煤开采手法被得到广泛使用,而且成为放顶煤开采最主要的发展方向。以下介绍一次采全厚放顶煤开采的工艺流程。
2.1割煤。在这过程中,使用双滚筒采煤机进行割煤,可以沿着工作面的全长对媒体进行截割,对于工作面的两端,则采用了斜切进刀的方式,采高在2.4米至2.8米之间,截深则在0.6米至0.8米之间,采煤机在落煤时,可以由挡煤板、滚筒螺旋叶片以及前部输送机铲煤板进行配合进行,把煤块装入前部输送机,然后运出工作面。当煤层的倾角比较大时,可以采取单向割煤的方式,从下往上进行单向割煤,这样做的目的是为了避免设备下滑。
2.2移架。为了使断面顶煤处于稳定状态,一般在放顶煤压的支架上都设置有护帮板及伸缩前探梁,当采煤机进行割煤时,可以伸出伸缩前探梁对暴露的顶煤进行支护,当采煤机经过之后,要马上进行移架,把伸缩前探梁进行收回,再使用护帮板护住煤壁位置。
2.3对前部输送机进行推移。移架结束后,要把前部输送机进行推移,如果想一次性就推移到位,可以在距离采煤机大约15米的位置,逐节对输送机进行推移;如果想采取多架协调的方式进行操作,则可以分段对输送机进行推移,可以在采煤机后5米左右的位置开始推移输送机,每次推移不能超过三百毫米,可以分2至3次把输送机全部推移至煤壁,并且能够确保前部输送机的弯曲段比15米小。
2.4对后部输送机进行推移。移后部输送机采用专业用的千斤顶,后部输送机在千斤顶的推动下移动到规定的位置。在进行操作时,要对溜槽与邻架的连接部位进行关注,以免出现掉链或者错槽等事故的发生。
二、放顶煤
放顶煤一般采用三采一放或者二采一放的方式进行,也就是采煤机三刀或者两刀放一次顶煤。顶煤的放出可以从工作面的一端开始进行,然后按照顺序逐架进行依次放煤。在顶煤比较厚的情况下,可以进行隔架轮换,或者也可以2至3架一组,进行隔组轮换放煤。在放顶煤的过程中,如果出现下面几种情况,则说明放煤处于不正常状态:第一,大块煤堵在放煤口出不来;第二,碎煤成拱无法放下来;第三,由于顶煤太过硬,导致煤块很难垮落下来。
要是出现大块煤堵在放煤口出不来的情况,可以通过支架上的搅动杆或者插板,对顶煤进行破碎,当顶煤处于比较稳定的状态时,可以适当地摆动支架的尾梁,使顶煤松动并且破碎;要是出现碎煤成拱无法放下来的情况,可以使支架的掩护梁或者尾梁进行摆动,此种方法可以使成拱的煤块碎裂,不足之处是采用这种方法,支架容易受到损坏;如果出现较大煤块,可以采取打眼爆破的方法进行破碎,在进行爆破时,对每一个炮眼的药量要控制好,爆破之后对于放落的大块煤,可以采用机械或者人工的方式进行破碎,在这个过程中,要避免出现输送机的过煤高度太高,从而出现阻煤状态;要是出现顶煤过硬无法垮落的时候,首先要对顶煤进行破碎处理,可以采取从工作面对顶煤进行大眼爆破的方式,对于爆破的参数或者方式,应该以顶煤的性质做出决定。
三、综采放顶煤安全开采
1.应该注意的问题
综采放顶煤时,一般要提前十米左右就要对放顶煤进行停止,并且铺上顶网,对于以下出现的问题要妥善解决:第一,撤架的空间应该处在顶板上,并且顶板要相对稳定,然后对综采线的位置进行合理的选择;第二,对于后方的矸石窜入工作面的状况进行有效避免,也就是说矸石要能彻底压住金属网。要是不采取铺网的方式,可以加大爬坡度,然后使放煤量进行适当减少,当到达综采线的时候,可以把支架贴在顶板上,然后把易燃的碎煤变为实体煤。
2.进行安全开采的条件
进行综采放顶煤时,是不是更容易发生瓦斯、冲击地压以及煤层突出等事故的发生呢?要怎样才能避免这类事故的发生?
综采放顶煤时,因为顶煤的厚度较大,不管是工作面还是巷道,万一发生这类事故,它的突出程度都有可能比分层开采大。不过,仍然要对矿山压力的特点以及岩层运动进行分析,而不是简单得出‘开采深度越大,瓦斯煤层突出及冲击地压的危险性比较大’这样的结论,对问题进行分析时,要把矿山压力、煤层运动等一些开采决策的条件变化进行细致考虑。
3.突出事故的发生以及防治
一般情况下,当破坏性的内应力场产生时,一般不会储存高能瓦斯,只有处于弹性高压状态,并且封闭性好的条件下,才有存在大量高能瓦斯的可能。所以,像对冲击地压进行避免一样的道理,只要在具有稳定的内应力场里进行开掘以及维护回采巷道,就可以使瓦斯煤层突出事故的发生得到很好的避免。根据以上的分析,在进行综采的条件下,瓦斯煤层突出事故的发生会显得比分层开采的可能性更小。
4.顶板事故的发生以及防治
一般来说,综采支架的进行是在顶煤的掩护之下进行的,所以,只要使支架工作具有一定的抗阻能力,也就是支架在高状态、高阻力的状态下都能进行工作,就能避免架前漏顶、架上放空事故的发生。也就是说,在一般情况下,采用综采的形式,顶板发生事故的可能性很小,甚至要比分层开采发生的可能性更小。
5.冲击地压事故与防治
一般来说,在单一重力应力场的条件之下,开采达到一定的深度之后,在煤层倾向于冲击条件时,有可能发生冲擊地压的危险,冲击地压的发生需具备以下条件:第一,在支承压力的高峰区域对巷道进行开掘;第二,坚硬的岩梁发生裂断的时候,在相邻的巷道以及工作面上容易发生冲击以及突煤的事故。
综上所述,主要在内应力场的形势下对巷道进行部署,就能使冲击地压发生危险性的可能性减少。
参考文献
[1]王家臣,唐跃刚,曹代勇等.煤炭资源与安全开采技术新进展[M].中国矿业大学出版社,2007.
[2]杨金尧.放顶燥开采的合理选择[J].煤炭技术,2009(5).
[3]郝秀明.综采放顶煤工作面粉尘的综合防治[J].科学之友,2010(4).
【关键词】综采放顶煤;安全开采;探讨
一、综采放顶煤采煤法的定义及其工艺流程
1.定义
所谓的放顶煤采煤法,是指在厚的煤层中,沿着煤层的底部进行布置工作面,且这个工作面的采高为2米至3米高度的长壁采煤工作面,然后采用回采工艺技术进行回采,在这个过程中,可以在人工松动的作用下或者在矿山压力的作用下,促使支架上方的顶煤碎成散体之后,由支架的上方或者后方放出并进行回收。
2.工艺流程
煤矿在采煤生产过程中,低位、中位放顶煤开采手法被得到广泛使用,而且成为放顶煤开采最主要的发展方向。以下介绍一次采全厚放顶煤开采的工艺流程。
2.1割煤。在这过程中,使用双滚筒采煤机进行割煤,可以沿着工作面的全长对媒体进行截割,对于工作面的两端,则采用了斜切进刀的方式,采高在2.4米至2.8米之间,截深则在0.6米至0.8米之间,采煤机在落煤时,可以由挡煤板、滚筒螺旋叶片以及前部输送机铲煤板进行配合进行,把煤块装入前部输送机,然后运出工作面。当煤层的倾角比较大时,可以采取单向割煤的方式,从下往上进行单向割煤,这样做的目的是为了避免设备下滑。
2.2移架。为了使断面顶煤处于稳定状态,一般在放顶煤压的支架上都设置有护帮板及伸缩前探梁,当采煤机进行割煤时,可以伸出伸缩前探梁对暴露的顶煤进行支护,当采煤机经过之后,要马上进行移架,把伸缩前探梁进行收回,再使用护帮板护住煤壁位置。
2.3对前部输送机进行推移。移架结束后,要把前部输送机进行推移,如果想一次性就推移到位,可以在距离采煤机大约15米的位置,逐节对输送机进行推移;如果想采取多架协调的方式进行操作,则可以分段对输送机进行推移,可以在采煤机后5米左右的位置开始推移输送机,每次推移不能超过三百毫米,可以分2至3次把输送机全部推移至煤壁,并且能够确保前部输送机的弯曲段比15米小。
2.4对后部输送机进行推移。移后部输送机采用专业用的千斤顶,后部输送机在千斤顶的推动下移动到规定的位置。在进行操作时,要对溜槽与邻架的连接部位进行关注,以免出现掉链或者错槽等事故的发生。
二、放顶煤
放顶煤一般采用三采一放或者二采一放的方式进行,也就是采煤机三刀或者两刀放一次顶煤。顶煤的放出可以从工作面的一端开始进行,然后按照顺序逐架进行依次放煤。在顶煤比较厚的情况下,可以进行隔架轮换,或者也可以2至3架一组,进行隔组轮换放煤。在放顶煤的过程中,如果出现下面几种情况,则说明放煤处于不正常状态:第一,大块煤堵在放煤口出不来;第二,碎煤成拱无法放下来;第三,由于顶煤太过硬,导致煤块很难垮落下来。
要是出现大块煤堵在放煤口出不来的情况,可以通过支架上的搅动杆或者插板,对顶煤进行破碎,当顶煤处于比较稳定的状态时,可以适当地摆动支架的尾梁,使顶煤松动并且破碎;要是出现碎煤成拱无法放下来的情况,可以使支架的掩护梁或者尾梁进行摆动,此种方法可以使成拱的煤块碎裂,不足之处是采用这种方法,支架容易受到损坏;如果出现较大煤块,可以采取打眼爆破的方法进行破碎,在进行爆破时,对每一个炮眼的药量要控制好,爆破之后对于放落的大块煤,可以采用机械或者人工的方式进行破碎,在这个过程中,要避免出现输送机的过煤高度太高,从而出现阻煤状态;要是出现顶煤过硬无法垮落的时候,首先要对顶煤进行破碎处理,可以采取从工作面对顶煤进行大眼爆破的方式,对于爆破的参数或者方式,应该以顶煤的性质做出决定。
三、综采放顶煤安全开采
1.应该注意的问题
综采放顶煤时,一般要提前十米左右就要对放顶煤进行停止,并且铺上顶网,对于以下出现的问题要妥善解决:第一,撤架的空间应该处在顶板上,并且顶板要相对稳定,然后对综采线的位置进行合理的选择;第二,对于后方的矸石窜入工作面的状况进行有效避免,也就是说矸石要能彻底压住金属网。要是不采取铺网的方式,可以加大爬坡度,然后使放煤量进行适当减少,当到达综采线的时候,可以把支架贴在顶板上,然后把易燃的碎煤变为实体煤。
2.进行安全开采的条件
进行综采放顶煤时,是不是更容易发生瓦斯、冲击地压以及煤层突出等事故的发生呢?要怎样才能避免这类事故的发生?
综采放顶煤时,因为顶煤的厚度较大,不管是工作面还是巷道,万一发生这类事故,它的突出程度都有可能比分层开采大。不过,仍然要对矿山压力的特点以及岩层运动进行分析,而不是简单得出‘开采深度越大,瓦斯煤层突出及冲击地压的危险性比较大’这样的结论,对问题进行分析时,要把矿山压力、煤层运动等一些开采决策的条件变化进行细致考虑。
3.突出事故的发生以及防治
一般情况下,当破坏性的内应力场产生时,一般不会储存高能瓦斯,只有处于弹性高压状态,并且封闭性好的条件下,才有存在大量高能瓦斯的可能。所以,像对冲击地压进行避免一样的道理,只要在具有稳定的内应力场里进行开掘以及维护回采巷道,就可以使瓦斯煤层突出事故的发生得到很好的避免。根据以上的分析,在进行综采的条件下,瓦斯煤层突出事故的发生会显得比分层开采的可能性更小。
4.顶板事故的发生以及防治
一般来说,综采支架的进行是在顶煤的掩护之下进行的,所以,只要使支架工作具有一定的抗阻能力,也就是支架在高状态、高阻力的状态下都能进行工作,就能避免架前漏顶、架上放空事故的发生。也就是说,在一般情况下,采用综采的形式,顶板发生事故的可能性很小,甚至要比分层开采发生的可能性更小。
5.冲击地压事故与防治
一般来说,在单一重力应力场的条件之下,开采达到一定的深度之后,在煤层倾向于冲击条件时,有可能发生冲擊地压的危险,冲击地压的发生需具备以下条件:第一,在支承压力的高峰区域对巷道进行开掘;第二,坚硬的岩梁发生裂断的时候,在相邻的巷道以及工作面上容易发生冲击以及突煤的事故。
综上所述,主要在内应力场的形势下对巷道进行部署,就能使冲击地压发生危险性的可能性减少。
参考文献
[1]王家臣,唐跃刚,曹代勇等.煤炭资源与安全开采技术新进展[M].中国矿业大学出版社,2007.
[2]杨金尧.放顶燥开采的合理选择[J].煤炭技术,2009(5).
[3]郝秀明.综采放顶煤工作面粉尘的综合防治[J].科学之友,2010(4).