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综采工作面提高放顶煤回采率的分析研究论

综采工作面提高放顶煤回采率的分析研究论
综采工作面提高放顶煤回采率的分析研究论

综采工作面提高放顶煤回采率的研究分析

摘要:我国缓倾斜厚煤层使用放顶煤技术开采的工作面,其回采率低是普遍存在的问题,通过对综放面煤量损失构成的原因进行分析, 探讨并提出提高综放面回采率的几种措施。

关键词:综放回采率初采采放工艺

1 概述

煤炭是一种不可再生资源,是国家的宝贵财富。合理开采和利用煤炭资源是我国煤炭工业的一项重要技术政策。我国缓倾斜厚煤层分布广泛,储量丰富,所以,提高其回采率,减少煤炭损失意义非常重大。目前开采这些煤层的方法主要有分层开采,一次采全高和放顶煤开采三种方法。

我国引进综采放顶煤工艺技术20多年以来,取得了较大的经济效益。然而统计资料表明,仍有一些矿井综放工作面的回采率较低,有的不到75%,造成了一定数量的煤炭资源损失。回采率偏低和指标不稳定仍是目前综放开采工艺中需要解决的问题。但是以其高产、高效、掘进率低、成本低、经济效益好等优点,已逐步成为我国厚煤层的主导采煤方法,山西大同、阳泉、潞安、汾西、轩岗、晋城等局采用此方法都取得显著的经济效益。1999年山西共有综放队23个,其中12个超百万吨。回采产量达2072万t,平均工作面18. 54个,平均单产93145 t/个·月,工作面效率42.48 t/工。工作面平均回采率80.35 %,低于国家规定4.65个百分点。

合理开采,充分利用煤炭资源,提高采出率是我国煤炭工业一项重要技术政策。综合机械化放顶煤工艺因其对厚煤层开采具有安全、高效、低消耗,高产出的特点,已成为我国厚煤层开采的主要采煤方法之一。

2 放顶煤工作面回采率的计算

采区和工作面回采率,是综采放顶煤的一项重要技术经济指标,也是评价综合机械化放顶煤开采成功与否的重要尺度。在综采放顶煤工作面,其实际的开采高度一般难以通过实测确定。由于计算参数难以准确测量,采出煤量的准确性也就是很差。因此,在无法测出实际采高和采出煤量时,采用改正后的统计产量来代替计算产量是比较切合实际的计算方法。

2.1 综采放顶煤工作面回采率的计算

,t):

1、工作面可采储量(Q

s

γ

=公

Q

abM

s

式 (2-1)

式中: a ——工作面走向实测长度(不包括切眼),m ;

b ——工作面实测长度(不包括上、下巷道宽度),m ;

M ——工作面实测平均厚度,m ;

γ——煤的容重,t/m 3。

2、工作面采出煤量的计算:

放顶煤综采工作面的实际采出煤量,在不能测算实际采出煤量时,可以采用统计产量代替,但需要进行水分、灰分和矸石量改正。实际采出煤量(Q 1,t ): ()63543122

111100100y y y y y y y Q Q -???

? ??-----= 公

式 (2-2) 式中: Q 2——统计产量,t ;

y 1——煤样水分,%;

y 2——原煤全水分,%;

y 3——原煤灰分,%;

y 4——煤样灰分,%;

y 5——矸石灰分,%;

y 6——原煤含矸率,%。

3、工作面煤量总损失量(Q 3,t ):

13Q Q Q s -= 公

式 (2-3)

4、工作面回采率的计算:

工作面回采率( S f ):

%1001*=s f Q Q S 公 式 (2-4)

工作面煤炭损失率(S f `):

f f S S -=1` 公

式(2-5)

2.2 放顶煤综采采区煤炭回采率计算

1、采区回采率(S p ,%):

%100``1*=s p Q Q S 公 式(2-6)

式中: Q 1`——改正后的采区产量,t ;

Q s `——采区可采储量,t 。

2、采区煤炭损失率(S p `,%):

p p S S -=1`

公 式(2-7)

3、采区采出煤量(Q T ):

采区采出煤量(Q T )为采区内各工作面实测产量与采区巷道掘进煤量的总和,

其计算方法如下:

∑∑==+=n i i

n i i T Q Q Q 1211 公

式(2-8)

式中: ∑Q 2i ——巷道掘进出煤量,t ;

∑Q 1i ——采区工作面改正煤量总和,t 。

4、巷道掘进煤量可用下式计算:

γi i i L A Q =2

式(2-9)

式中: A i ——煤巷断面积,m 2;

L i ——各煤巷长度,m 。

放顶煤综采采区的煤炭损失主要有:工作面内各类煤炭损失,如工作面初采、末采损失量,工作面端头、端尾损失量,支架放煤口脊背损失量以及其他各种工艺过程中的煤炭损失量等。还有工作面以外的各类煤柱损失,其他不可预见的损失。在实际统计煤量时,往往出现统计产量与计算产量间有严重差别,即采出煤量出现涨吨现象,涨吨量抵消回采中的各类损失,造成工作面回采率偏高。因此,对统计产量一般应除以1.1倍的涨吨系数。

3 综采放顶煤的煤炭损失分析

任何开采方法,无论先进程度如何都不可能将井下煤炭资源百分之百地采出来,总要有一部分遗留在井下,造成一定量的损失。国家规定:厚及特厚煤层的采区回采率应≥75%。采区内的煤炭损失可分为二部分:护巷煤柱损失和工作面内的回采失。

3.1 护巷煤柱损失

留设区段煤柱是巷道维护的一种手段,在影响回采巷道稳定的诸因素中,煤柱宽度的影响十分突出,煤柱宽度太大,固然对区段平巷维护有利,但资源浪费却十分严重,煤柱尺寸太小,区段平巷难以维护,生产很不安全,对此,各矿应结合具体条件确定。

3.2 综放工作面内的回采损失

综采放顶煤是一种特殊的采煤工艺,其回采工作面内的煤碳损失与传统的分层开采相比,除了相同的部分外,还有以下几项不同的部分。

3.2.1 初采损失量

综放工作面的顶煤冒落是依靠矿山压力和支架的反复支撑作用来实现的。煤层的可放性是由顶煤的破碎度来衡量的,顶煤的初次垮落要等到顶板岩石垮落以后才开始进行,是被动等待矿山压力的作用,这样会造成从开切眼到顶板初次垮落的这段距离的顶煤的丢失。为了使直接顶及时冒落,自开切眼开始就应放出顶煤,但是为防止直接冒落对采场支架造成冲击危害,应控制顶煤的放出量。其方法是在掘进开切眼时,沿开切眼全长铺设顶网,宽约6~7m,防止开切眼顶煤冒落,冲击支架。这一部分煤由于金属网的阻挡,仍不能从天窗放出而丢弃在采空区。密度设计和现场施工。

在顶煤初次垮落以前,高度为h 1的顶煤全部丢失。当顶煤初次垮落步距为

s 1时,其损失量按下式计算:

γ***111h l s N = 公 式(3-1)

式中: N 1——顶煤初次垮落前的损失量,t ;

s 1——顶煤初次垮落步距,m ;

L ——工作面长度,m ;

h 1——顶煤厚度,m ;

γ——煤体的容重,t/m 3。

在顶煤全部垮落而直接顶尚未垮落的情况下,当支架移动一个放煤步距s 后,高为h 1的顶煤,垮落后其横截面积可以表示为h 1*s 。由于直接顶尚未垮落,

顶煤垮落后按安息角呈自然堆积,此时冒落的顶煤尚未形成放落漏斗,只能放出堆积体积线以上的落煤,其下部分全部丢失。其损失量按下式计算: ()()s h b b s s l N 121222*sin ***++--=αγ 公

式(3-2)

式中: N 2——顶煤初次垮落后至直接顶垮落前的顶煤损失量,t ;

L ——工作面长度,m ;

γ——煤体的容重,t/m 3;

s 1——顶煤初次垮落步距,m ;

s 2——直接顶初次垮落步距,m ;

b ——支架掩护梁长度,m ;

h 1——顶煤厚度,m ;

α——散煤自然安息角;

则工作面的初采损失为:

21N N N c +=

图1 顶煤初采损失计算图

为了给支架安装创造条件,防止开切眼顶煤冒落,掘进时就铺设顶网,其长度等于开切眼的长度,宽度6-7m 。这一部分煤由于金属网的阻挡,不能从天窗放出而丢弃。其损失量占采区总损失,最大为4.66%,最小为2.48%,平均为4%;占采区回采率的1%左右。

3.2.2 末采损失量

终采损失即工作面收尾时的顶煤损失。综放工作面的收尾方法有二种,一种是在距停采线一定距离内(一般10~25m),顶煤不再放出,以便保证设备回撤区内的顶板及顶煤稳定;另一种是爬顶板回收,即使工作面以8°~10°的坡度由煤层底板爬到顶板岩层下方,并到达停采线(该法在顶板松软条件下使用)。无论那种方式,都会造成顶煤的一定损失,且其损失量与工作面长度成反比例关系。

末采损失量与顶煤的物理特性无关,只与顶煤的厚度和工作面长度有关:

γ***31s h l N m =

公 式(3-3)

式中: N m ——末采损失量,t ;

L ——工作面长度,m ;

h 1——顶煤厚度,m ;

s 3——工作面停采前不放煤的推进距离,m ;

γ——煤体的容重,t/m 3。

工作面到达停采线以前,为了保证支架拆除时的顶煤完整性,距停采线12m 时,开始铺顶网,不放顶煤,直到停采线止,这一部分煤也不能采出。其损失量占采区总损失的4.01%,占采区回采率的1%以上。

3.2.3 工作面端头损失量

为了保护工作面二端出口,工作面两端的过渡支架,虽有放煤机构,但仍要2~3架过渡支架不能放煤,或只能放出少部分;在过渡支架和基本支架交接处,因为两种支架的长度不一,过渡支架较基本支架长,出现一个无掩护三角区,为了防止窜矸,一般与过渡支架相邻的基本架不能完全放煤,只能够回收一部分,且其损失量与顶煤厚度成正比,与工作面长度成反比。

综放工作面两端一般各有2架过渡支架不放煤,所造成的顶煤损失量可按下式计算:

???? ??-=βtan *2**5.1***221110h h n s l N d 公 式(3-4)

式中: N d ——综放工作面两端顶煤损失量,t ;

L ——工作面长度,m ;

s 0——工作面走向推进长度,m ;

h 1——顶煤厚度,m ;

β——顶煤放落角;

n 1——工作面端头不放煤支架数。

为维护工作面上下端头和运输设备的安全,工作面两端各有两架不放顶煤。按每端2.5m 计,共有5m 不放顶煤,其损失量平均占采区总损失的7%左右,占采区回采率的2%左右。

3.2.4 工作面上下顺槽顶煤损失量

为了保持巷道顶板的完整性,在掘进上、下顺槽时,在支架与顶板之间铺设一层金属网,其目的是为强化工作面端头支架创造条件。因此,两顺槽顶煤可能丢失而不能够全部回收。

3.2.5 架间脊背损失量

由于工作面支架放煤口相临近,放煤时放煤口间距大小不一,在相临的二个放煤口之间有一个类似三角形的煤带(即脊背煤损),煤带大小与支架结构有关,这部分煤不易从放煤口放出,被遗弃在采空区中,从而造成一定量的煤炭损失(在低位插板式支架情况下无此损失)。

3.2.6 采放工艺损失量

放煤工艺包括放煤步距、放煤方式和采放比等几个方面。放煤工艺的选择与煤层赋存特点、矿山压力大小、顶煤断裂状态和松散煤岩运动规律有关。据有关统计资料表明,下部综采工作面的煤炭泼洒损失率约为5%,放煤工艺损失率通常为15%左右,则采放工艺损失率约为10%~12%左右。放顶煤工艺损失量与上述前5

项损失量是不同的,前5项是合理损失量,是能够计算的(但并非所有放顶煤综采面都有这5项损失量),而工艺损失量大小不能直接计算,只能用间接方法求出,即:

放顶煤工艺损失量=总损失量-可直接计算出的各项损失量之和。

4 提高综放回采率的途径研究

提高综放回采率的途径,应在全面考虑影响回采率因素的基础上进行研究,这是因为一些看似次要因素,但在一定条件下就会成为丢煤的主要因素。

4.1 优化采区设计与巷道布置,减少采区煤柱

(1)采区设计在充分考虑地质条件、装备水平的基础上,应尽可能向大采长、大走向的方向发展,并科学合理地确定留设煤柱的尺寸,这样可有效减少采区煤柱个数,增加回采工作面采出量。如潞安矿务局王庄煤矿,将全矿井原有的四个生产采区、三个准备采区合理调整为三个集中生产区,回采工作面走向长度达2000 m以上,开切眼长度为200 m以上。

(2)在高瓦斯矿井中,认真研究不留设瓦斯尾巷的瓦斯抽排系统,如采用邻近层采空区抽放瓦斯,走向高抽巷抽放上临近层瓦斯,利用工作面回风顺槽抽放瓦斯,地面打钻孔埋设管路抽放瓦斯等,可以避免因留设瓦斯尾巷造成的煤柱损失。

(3)改进采区巷道与工作面顺槽巷道的连接方式,减少工作面停采线与采区巷道间的煤柱尺寸。阳泉矿务局综放工作面停采线与采区巷道间留设的煤柱尺寸一般为40 m~60 m。造成煤柱大的原因是:从采区大巷掘进回采工作面顺槽时,先沿顶板掘进长度为20 m左右的车场,然后再下坡沿底板掘进,这段下坡过渡巷长因煤层角度而异,一般在20 m~40 m左右。之所以沿顶板开口向底板过渡,而不沿底板直接开口掘进下层回采巷道,主要是考虑工作面停采后,沿顶板进行采空区密闭方便,质量有保证,否则密闭困难,这样就增加了煤柱宽度。这就提出一个末采结束后如果能在下层巷道进行密闭的课题。阳泉一矿曾进行过实验,也取得一定效果。如这个课题得到解决,则可改进巷道布置,减少末采煤柱损失。

4.2 巷道掘进与支护必须保证质量

巷道掘进与支护对工作面回采率看似关系不大,实际生产中往往因掘进与支护质量造成工作

面开采煤量损失。如因巷道支护质量差,特别是邻近采空区时巷道极易压垮,给工作面回采造成困难,推进速度慢,易引发煤层自燃产生有害气体。此时,现场多采用快速推进不放顶煤的办法来解决,以避免造成更大的自燃事故。当掘进巷道不直,中线偏差大等,同样会给工作面回采造成困难。另外,巷道掘进时个别区域因某些原因而丢底煤,工作面回采过程中个别区域也被迫丢底煤而影响回采率。

4.3 建立健全科学合理的通风与瓦斯排放系统,

有利于回采率的提高由于综放装备与工艺的使用,矿井瓦斯涌出规律发生了较大的变化,瓦斯涌出量明显增加,矿井瓦斯等级普遍升级,如阳泉矿务局15#煤层矿井均由原来的低瓦斯矿井升为高瓦斯矿井,给通风瓦斯管理与安全生产带来新的困难。如果通风瓦斯问题得不到科学合理的解决,工作面就不能实现正常推进,一是易引发自燃发火造成资源损失;二是引发瓦斯事故,造成资源损失。所以要保证工作面安全生产和回采率的提高,必须建立健全与综放相套的科学合理的通风与瓦斯管理系统,这方面仍然需要进行深入研究。

4.4 优化综放设备选型配套对提高综放回采率至关重要

4.4.1 推广低位放顶煤液压支架,是提高综放回采率的关键途径

低位放顶煤液压支架放煤速度快、煤尘小、回收率高已为公认。根据潞安矿务局漳村矿实测,低位放顶煤比高位放顶煤高出3.36个百分点。阳

泉矿务局从1996年使用低位放顶煤液压支架后,到目前为止,低位放顶煤工作面回采率达到87%,比中位放顶煤回采提高近4个百分点,回采率最高达90 %之多。所以厚煤层使用低位放顶煤可实现高产高效回采率,是今后的发展方向。但在设计与选型时,其支架的尾梁摆动幅度、插板的伸缩范围、后部空间、后立柱工作阻力要有充分的余地,以便充分发挥放煤机构效能。

4.4.2 进一步开发配套综放端头支架

如果综放工作面两端头配置支架,则可增加回采工作面2架~4架支架的放煤长度,实现多回收煤炭而提高回收率。但端头支架的研究使用,受多种因素制约,仍然需要进一步开发研究。

4.4.3 后部输送机、顺槽转载机及皮带运输机的选型配套

选型配套应向大功率方向发展实践证明,综放工作面后部输送机能力的大小对综放面产量与回收率有直接影响。一般综放面放煤厚度均大于割煤厚度,如潞安矿务局采放比为1∶1.3,阳泉矿务局采放比为1∶1.6,放煤量大于割煤量,后部运输机能力应大于前部运输机,否则出现割煤后等放煤,不仅制约回采工作面推进速度,又易造成顶煤放不净,后部运输机能力小而造成压溜、断链等事故。潞安、阳泉矿务局综放工作面后部输送机已由初始的SCB—630/220发展到目前的SCZ—764/630,提高了综放产量和回采率。顺槽转载机及皮带运输机的选型配套,应以能满足工作面割煤、放煤平行作业时的最大生产能力为原则,以满足工作面的正常快速推进和顶煤的充分放出、潞安矿务局、阳泉矿务局转载机发展到880/220型,皮带运输机带宽达1.2米。

另外,工作面采煤机、前部运输机、乳化液泵站选型也向大功率方向发展。

4.5 选择科学合理的综放工艺

放煤工艺是综放采煤法的核心。在支架架型确定后,放煤工艺就成为工作面回采率高低的关键,据统计其损失率一般为10 %左右。

4.5.1 合理选择放煤工艺

沿工作面长度方向上任意处都能够进行放煤,因此存在着放煤顺序和放煤口同时开启的数目问题。一般常用的方式有:单轮、多口、顺序、不等量放煤方法,多轮、分段、顺序、等量放煤方法和多轮、间隔、顺序、等量放煤方法等几种。这几种方法基本上都能使煤岩接触面保持沉降均匀。最佳的放煤工艺应是回采率高、含矸率低,而改进放煤工艺使之更合理,可以提高回采率、降低含矸率。

1、多轮顺序均匀放煤

放煤顺序按1号、2号、3号、……支架顺序进行放煤,每次放出顶煤量的1/2~1/3;第一轮放完后,再从1号支架开始放第二轮,然后放第三轮并把顶煤全部放完。一般情况下,放采比较小时,即小于3时,采用双轮放完煤即可;当放采比较大时,即大于3时,采用三轮放完的较多。这种放煤顺序能使煤岩分界面均匀下降,可得到回采率高和含矸少的效果。这种程序要求操作水平高,放煤速度较慢。从目前情况看,主要应用于大采高的急倾斜水平分层放顶煤工作面,而缓倾斜厚煤层放顶煤工作面很少采用,主要原因是放煤速度太慢。

2、单轮间隔顺序均匀放煤

放煤顺序是按1号、3号、5号……支架顺序进行放煤,放完后再以2号、4号、6号……支架顺序放煤,见矸关门。为了加强放煤速度,也可以两个放煤工相隔一定距离同时放煤,一人放单号支架,另一个人迟后放双号支架。这种放煤工艺适用于放采比不大的工作面。由于放煤速度快,回采率较高,矸石混入量也较少,所以实际采用的较多,如阳泉矿业集团的几个矿就是采用此放煤工艺。

3、单轮顺序放煤

此放煤工艺是放完第1号支架,再放2号支架,依次顺序将每个放煤口的煤全部放完。这种工艺放煤速度快,但是有一不足,即不是混矸严重就是丢煤太多。解决的办法是通过使用低位放顶煤支架来改善回采率和矸石的混入状况,同时建立洗煤厂来提高煤质。如潞安矿业集团的五阳矿和王庄矿就是如此。

4.单轮顺序折返补放式放煤

先放第1号支架,见矸后关门,改放2号支架,待见矸后折返回头补放1号支架,将1号支架第一次未放净的残留余煤经放2号支架活动落下的煤补放干净,然后跳过2号支架而放3号支架,见矸后关门再折返补放2号支架,将2号支架第一次未放净的残留余煤经过补放1号和3号左右两架松动下的2号支架架顶余煤补放干净,之后再放4号支架。这样依序放4号、5号、6号、……,每向前放一架,即返回补放前一架,使每一架放煤后都进行一次补放。如果想加快放煤速度,可两人或三人分段同时放煤,这样做时有一点需要注意,即输送机的运输能力,否则,由于放出煤量太多压死输送机。这种放煤方式集中了单轮放煤与多轮放煤、顺序放煤与间隔放煤的优点,从放煤速度、回采率和混矸率来看,效果较好。兖州矿业集团的几个综采放顶煤工作面就是采用这种放煤工艺。

在选择放煤方式时应根据具体条件而定,而主要的是应根据煤层的厚度来确定:一般情况下,煤层较薄时,采用单轮放煤;煤层较厚时,采用多轮放煤;间隔放煤较顺序放煤效果好。单轮放煤工艺简单,易于操作;多轮放煤工艺复杂,操作技术要求较高。放煤工艺应采取单轮间隔放煤的方法,这种方法工人既比较容易掌握,脊背损失相对又小。

实践证明,综采放顶煤是一种复杂的综合采煤技术,不是有了放顶煤支架就可以获得高回采率的高产高效,因为增加的放煤工序的一次采全高采煤法导致的回收率、含矸率、煤尘、煤层自燃等问题,使采煤工艺及技术比一次采全高和分

层开采在一定程度上是复杂化了。总之,应把综采放顶煤当做综合采煤技术才是正确的。从矿压观点出发,必须解决综采放顶煤工作面煤岩的可控性、可冒性和可放性,否则将不会获得好效果。

4.5.2 合理选择放煤步距

放煤步距是两次放煤之间综采工作面向前推进的距离。合理地选择放煤步距,对提高回采率、降低含矸率十分重要。它与顶煤厚度、破碎质量、松散程度及放煤口的位置有关,还与顶煤冒落时的垮落角有关。最佳的放煤步距应是顶煤垮落后能从放煤口全部放出的距离。若放煤步距太大,遗留在采空区的脊背煤炭损失就多,回采率低,但煤质好含矸率少;若放煤步距太小,则回采率高,混矸严重。据统计,在顶煤垮落角为60~90度时的条件下,达到合理回收率大于80%和含矸率小于15%的最佳综合效益时的放煤步距应是1.2~1.8m,也就是采煤机每割2~3刀(截深为0.6m左右)放一次顶煤为宜。所以要根据煤层条件破碎松散程度、垮落角等有关因素,通过试验来最终确定合理的放煤步距。另外,在架型确定以后,放煤步距应当与支架放煤口的纵向尺寸相一致。对于综采放顶煤工作面而言,放煤步距应与移架步距(或采煤机截深)成倍数关系,即割一刀、两刀或三刀煤放一次顶煤。也就是说,支架放煤口的纵向尺寸亦应与采煤机循环进刀量成倍数关系,否则,若放煤步距大于支架放煤口的纵向尺寸,则会有一部分冒落的顶煤留在支架放煤口的后方而丢到采空区;如果放煤步距小于支架放煤口的纵向尺寸,则必然有一部分矸石处于放煤口的上方,放煤时这部分矸石被一并放出,增加了含矸率。

所以放煤步距应根据煤层厚度、放煤窗口的几何尺寸及选煤、排矸能力确定。煤层较厚、窗口较大时,放煤步距就可适当加大,否则应适当缩小。选煤系统若采用洗选加工,排矸能力较大,则适当缩小放煤步距,可以提高回采率,又不至于影响煤质。

从目前综采放顶煤工作面的情况看,所用采煤机的截深一般是0.6m,由于一刀一放(放煤步距为0.6m)或三刀一放(放煤步距为1.8m)其放煤步距不是小就是大,因此大部分工作面采用两刀一放(放煤步距为1.2m)。而从实际情况来看,放煤步距为1.2m并非对每一个工作面都是一个合理值。一般情况下,顶煤高度大时,放煤步距则偏大,反之则偏小。潞安矿业集团王庄矿的某综放工作面所采用的采煤机将0.6m的截深改为0.8m的截深,该工作面采用一刀一放,单轮顺序放煤,放煤步距为0.8m,滞后机组30m追机放煤,各项指标均创好水平。一般情况下,在缓倾斜厚煤层中,放煤步距应控制在1.2-1.8m之间。

4.5.3 其他主要环节

(1)改变过去初采阶段不放煤为一采出切眼就放顶煤。

(2)割煤过程中,一是做到不留底煤,二是清净浮煤。

(3)推广使用端头支架,使过去靠近上下顺槽的2架—4架由支架不放煤变为放顶煤。

(4)末采过程中,当做拆架道所铺顶网直至放煤窗口处或放煤插板处再停止放煤。

(5)停采线位置应选在予留煤柱的合理位置,不得随意增大予留煤柱尺寸。

(6)强化顶板管理。放顶煤过程中,往往出现顶煤破碎导致顶板恶化,造成阶段性少放顶煤或不放顶煤而丢失资源。

(7)实行采、放平行作业和利用采煤机工艺性停割间隙放顶煤的方式,保证充足的放煤时间把顶煤放净。

4.6 健全计量管理,加强监督检查

放顶煤的计量管理是提高采出率途径的重要部分,也是难度大、人为因素多的一项工作。因为其实际采高与储量无法丈量,顶煤是否放净又看不见,所以健全计量管理、加强监督检查尤为重要。

1)要有健全的准确探煤厚度。阳泉矿务局的做法是掘进顺槽巷道时,10 m~15 m探一次煤厚,工作面每推进10 m~ 15 m再探一次,以确定真实储量,为回采率计量提供依据。

2)采出量在丈量进度测算的同时,使用核子称和出车数计量,三个方面的结合,能有效保证采出量的真实性。

3)放煤管理方面,一是地测部门配备专人现场跟班监督检查;二是制定调动放煤工积极性的经济政策,如以放煤量计算工资等;三是配备高素质的放煤工。

4)加强回采率的测算与分析管理,保证回采率数据的真实性,并及时发现问题,予以纠正。

5)制定回采率考核制度,做到责任明确,奖罚分明,促进综放回采率的管理工作。

5 提高综放面回采率的措施

针对以上情况,要想使厚及特厚缓及倾斜煤层的采区回采率达到国家规定的≥75%的要求,就必须对上述的一些煤炭损失进行严格控制。建议采取以下主要措施来提高综放面的回采率:

5.1 改善采区设计,合理布置巷道

适当加大工作面走向长度和工作面长度,减少区段煤柱,减少端头损失及初、末采损失。从而减少采区煤柱损失,提高回采率。条件允许的情况下,采用无煤柱开采技术(如沿空留巷和沿空掘巷)可提高采区回采率。在条件允许的情况下,尽可能加大工作面的长度和推进长度,这样可使端头支架不放煤及首、末采不放煤损失所占比例下降,相对提高综放面的回采率。

5.2 合理的选择综放架型

支架架型对放顶煤工艺及顶煤回收率有较大的影响。综放面液压支架的结构类型按输送机的数目可分为设单输送机和双输送机的液压支架;按放煤口的位置,又可分为高位放煤、中位放煤和低位放煤的液压支架。根据煤矿的煤层赋存情况选择结构合理的支架,可大大降低放煤口之间的脊背损失,有利于提高顶煤回收

率。如大屯煤电公司姚桥矿在其7509、7513等综放面使用了ZFSB4400型的插板式低位放顶煤支架,取得了较好的效果。

5.3 减少工作面端头损失

减少端头损失是提高综放工作面回采率的主要途径之一。前面提到在综放面为了二端头的维护,管理安全,二端头的2~3架不放顶煤,或放顶煤不够充分,再加上顺槽上方顶煤不能回收,造成了端头损失。研究和实现端头放煤可减少端头损失,提高顶煤回收率。其方法是:加强工作面两端头支护。在确保安全的情况下,将采面支架延长到风巷、输送机尾,过渡支架安装在顺槽中,尽可能将工作面两端头顶煤放下来,两顺槽应沿底板掘进,不丢底煤,并注意采面浮煤的清理。或可在综放面的端头配置可放的端头支架,使工作面的放煤长度和割煤长度相同,并想办法提高端头支架和过渡支架的顶煤放出量。如潞安矿业集团王庄矿在一些工作面采用了可放煤的端头过渡支架,使顶煤回收率提高了2%~3%左右。

5.4 减少工作面初采、终采损失

初采时, 加强初次放顶煤管理。坚持工作面推出开切眼后,就开始放顶煤,初采久放,首次放煤,采取多轮长时间放煤,尽可能使顶煤及周边煤体充分垮落,尽量减少丢煤损失。也可采用在切眼打顶眼及刷帮眼深Zm爆破使顶煤拉沟,以利顶煤尽早冒落。可采取如下措施:

1、切眼支护材料全部回收,有利于切眼内顶煤的放出,减少切眼内顶煤损失;

2、放慢推进速度,将相邻支架同时降落以增加顶煤空顶面积和空顶时间;

3、反复升降支架,迫使顶煤破碎;

4、利用架间空隙向架上的顶煤打眼放震动炮,迫使顶煤冒落。终采时,可想办法采用一定技术(如用锚网联合支护技术)锚固顶煤,缩短工作面收尾时不放顶煤的距离,以减少其煤炭损失。如提高顶煤冒放性的深孔预裂爆破技术,经综放面采空区残煤分布形态的研究结果表明,综放面采空区残煤的赋存高度与顶煤冒落块度有如图4残煤高度与残煤粒度的关系。因此,减少综放面采空区残煤损失,提高工作面回采率,必须改善顶煤的破坏破碎条件,提高顶煤的冒放性,减少顶煤的冒落粒度。深孔预裂爆破是提高顶煤冒放性、减小顶煤冒落块度的有效方法之一。

末采尽可能在合理位置停放,减少末采不放造成的损失量,提高综放工作面回采率。

5.5 加强工作面煤层注水,使煤体软化,促使顶煤及时冒落,提高放煤效果

煤层注水对软化煤体,降低煤层硬度,缩小顶煤垮度的块度,提高回采率有较为明显的作用,同时,又能减少生产过程中的煤尘浓度。因此,在放顶煤工作面,煤层硬度较大时,应实行煤层预注水措施:非采动区静压注水或采动影响区

内注水。

在煤岩层的生成过程中,由于各种地质力学和地球化学的作用,在煤岩体内部产生节理裂隙等许多弱面。煤岩体注水技术是通过钻孔向煤岩体预注高压水,压力水进入煤体后沿弱面流动,起到压裂和冲刷作用,以及水对裂隙尖端的楔入作用(水楔作用),使煤岩体扩大了原有裂隙,产生了新的裂隙,破坏了煤岩体的整体性,降低了强度,从而改变煤岩体的物理力学性质,提高综放工作面顶煤的冒放性。

图4 残煤高度与残煤粒度

5.6 加强放煤工艺管理,减少采放工艺损失

煤矿生产单位应根据煤层赋存特点、矿压大小、顶煤断裂状态和松散煤岩运动规律并采用实验室模拟、现场实测与理论分析相结合等方法,来确定合理的放煤步距和采放比。

5.7 选择科学合理的综放工艺

(1)从技术角度人手尽量降低安息角差丢煤。主要是选择合理的放煤步距,顶煤的冒落步距是确定放煤步距的依据。要提高回采率应尽量做到放煤步距与顶煤冒落步距一致,因为这时冒落角度值差最小。否则,如果顶煤冒落步距过大或过小,均不利于顶煤回收和降低研石混人率。采用等量放矿的原理,并且经过反复实验生产而选择一刀一放煤,提高了煤炭回采率。

(2)采用合理的放煤工序。根据多口放矿理论与实际,坚持多轮、顺序、均匀放煤,研石含量超过1/3时关门的原则。主要应注意:①多轮放煤,当顶煤厚度较大时,垮落的顶煤不要一次放完,分2~3次放完;②工作面的放煤顺序从一端或中部依次向另一端进行;③均匀放煤,在每一轮放煤工序里,控制各支架的一次放出量相近。

(3)解决好放顶煤厚度与回采率的关系。采放比控制在合理的范围之内,

其效果较好。

(4)合理的放煤步距是提高回采率,降低含研率的重要因素之一。根据有关资料:放顶步距基本上与放煤口的投影水平长相等,回采率最高,含研率最小,若放煤步距大于放煤口的投影水平长度或大于支架切顶线放煤口外缘的水平距离时,将会有大量煤炭落到放煤口之外,即落在采空区中,降低煤炭回收率。

(5)支架放煤口高度与回采率有直接关系。根据直接顶厚度、研石充填采空区程度来确定放煤口的放煤高度。

(6)放煤口边缘造成的放煤死角三角煤损称脊背损失。放煤顺序对脊背损失有较大的影响,采用多轮顺序均匀放煤或单轮间隔折返顺序均匀放煤,对减少脊背损失有一定积极作用。

5.8 加强放煤管理

(1)加强放煤操作工的技术培训,提高放煤技术,增强放煤工的责任感,严格执行规定的放煤步距和放煤顺序。同时加强对放顶煤工作的有效监督,坚持跟班跟架检查的放顶制度。要制定合理的激励措施,提高工人对放煤和回收煤的责任心。

(2)加强储量监督管理,健全计量管理。工作面煤层厚度计算要准确,工作面正常情况下每推进一定距离(如10~12m)探1次煤厚。如遇到地质变化,适当减小探煤距离。每个探点必须探到顶、底板并丈量采高,保证储量计算的准确性;准确测算综放面的回采产量,保证回采率数据的准确性,为顶煤放出提供科学依据。

参考文献

[1] 杜计平,采矿学.徐州:中国矿业大学出版社,2009

[2] 陈昌荣,地质学基础.中国矿业大学出版社.1994

[3] 徐永圻,煤矿开采学(修订本).徐州:中国矿业大学出版社.1999

[4] 戴绍城,高产高效综合机械化采煤技术与装备.煤炭工业出版社.1997

[5] 陈炎光,徐永祈.中国采煤方法.中国矿业大学出版社.1991

[6] 冯昌荣,煤矿矿井采矿设计手册.煤炭工业出版社.1984

[7] 钱鸣高,刘庭成.矿山压力及控制.煤炭工业出版社.1991

[8] 于海勇,放顶煤开采的基础理论.煤炭工业出版社.1995

[9] 王省身,矿井灾害防治理论与技术.中国矿业大学出版社.1989

[10]冯昌荣,采矿工程专业毕业设计指导.中国矿业大学出版社.1996

[11]岑传鸿,采场顶板控制与检测技术.中国矿业大学出版社.1998

[12]林在康,左秀峰,矿业信息及计算机应用.2000

[13] 林在康:《井筒断面图册》,中国矿业大学出版社,2003

[14] 林在康:《巷道断面图册》,中国矿业大学出版社,2003

[15] 林在康:《井底车场图册》,中国矿业大学出版社,2003

[16]蒋国安,吕家立,采矿工程英语.1998

[17]全国自然科学名词审定委员会.煤炭科技名词.1996

[18]兖矿集团东滩煤矿.东滩煤矿矿山压力控制实践与研究.1999

[19]《综采设备管理手册》编委会.综采设备管理手册.煤炭工业出版社.1994

[20]能源部.煤矿安全规程.煤炭工业出版社.1992

[21]中国煤矿专用设备成套服务公司.采煤机械化成套设备参考手册.煤炭工业部.1984

[22]煤炭部.煤炭工业设计规范.煤炭工业出版社.1979

[23]中国统配煤矿总公司物资供应局.煤炭工业设备手册.中国矿业大学出版社.1992

[24]洪晓华,矿井运输提升.中国矿业大学出版社.2000

[25]东兆星,吴士良,井巷工程.中国矿业大学出版社.2004

[26]黄元平,矿井通风.中国矿业大学出版社.1995

[27]杜计平,特殊开采方法.中国矿业大学出版社.2002

[28]李中伟,孙茂远,李绍亮,陈永谦等.放顶煤开采技术与实践经验.煤

炭工业出版社,1996

[29]赵宏珠.综采高产高效途径及其成套设备可靠性研究.煤炭工业出版社,1994

[30]赵宏珠,石平五.厚煤层放顶煤开采设备与技术.煤炭工业出版社,1999

综采工作面放顶煤采煤工艺流程

综采工作面放顶煤采煤工艺流程 一、回采工艺流程 采煤机采用端头斜切进刀,双向割煤,液压支架及时支护顶板。 采煤机上端头斜切进刀——正常下行割煤——移架——放顶煤——拉后部刮板输送机——采煤机返刀上行清浮煤(采煤机割煤至机头后)——推前部刮板输送机——上端头斜切进刀——进入下一循环。 (一)、采煤机割煤 综放工作面采用端部斜切进刀单向割煤,其工序如下: 采煤机下行割煤, 右滚筒割顶煤,左滚筒割底煤,行至工作面刮板机头割通煤壁,将右滚筒降下割底煤.反向将采煤机机身部底煤割尽,空刀上返清理浮煤,行至上部刮板机弯曲段,采煤机左滚筒升高割顶煤, 右滚筒割底煤,斜切进刀,待采煤机进入直线段后,将刮板机推直,采煤机割透煤壁后,将左滚筒降下割底煤,右滚筒升起割顶煤,采煤机下行开始下一个循环割煤。 (二)、移架 由于工作面前后输送机采用机头平行布置方式,因而在工作面两端各设4架过渡支架,而过渡支架不能做到及时支护,即采煤机割煤后,过渡架必须在前部输送机机头推移后才能移架,因而造成工作面的基本支架和过渡架不能顺序前移,使得移架工序变得复杂,现将移架顺序描述如下(采煤机端部斜切进刀单向割煤):

(1)采煤机斜切进刀割透煤壁下行时,将机头两架过渡支架的支架护帮板挑起;采煤机下行完成割底煤进入正常割煤,滞后采煤机左滚筒(此时应滞后采煤机前滚筒2架将支架护帮板挑起)3架,顺序将基本架移一个步距,移架时应先收护帮板;直到工作面下端最后一架基本架。当采煤机返机右滚筒到达距第一过渡架7米时,即将前部输送机机头推向煤壁(应保证逐架同时推)。 (2)机头推移后,将工作面下端过渡架(1~4#架)拉一个步距,移架的顺序为:先移2、3#架,后移1#架,再移4#架; (3)与此同时,当采煤机斜切进刀直线段时,前部输送机已经全长自下而上(或自上而下)推向煤壁,采煤机割透上端煤壁后,将上端4架过渡支架的护帮板挑起,及时支护顶煤。采煤机下行割煤后顺序将机尾处四架过渡架向前移一个步距,移架的顺序为:先移中间两架过渡架,后移最后1架过渡架,再移前第四架过渡架,待采煤机出斜切进刀段后将刮板机机尾推至煤壁为下一个循环段斜切进刀做准备; 过渡支架的移设是按上述移架顺序在特定时间内完成的;而基本支架的移设是由采煤机的割煤位置控制的。即在采煤机正常割煤的情况下,滞后采煤机左滚筒3架进行移架(或滞后采煤机右滚筒2架支架将支架的护帮板挑起,临时支护顶板,等滞后采煤机左滚筒3架时再进行移架)。 移架的动作如下:收护帮板→收伸缩梁→降柱(保持一定压力)→移架(擦顶移架)→升柱(保持初撑力) →打出护帮板。

综采工作面初次放顶安全措施(2020年)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 综采工作面初次放顶安全措施 (2020年) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

综采工作面初次放顶安全措施(2020年) 1016综采工作面支架、采煤机、运输机等安装已经结束,通风、供水、供电、排水及运输系统已形成,工作面将投入生产,为了确保该工作面初次放顶期间的安全生产,特编制工作面初次放顶安全技术措施。 1.初采前,工作面倾角为89?40',为了防止工作面支架、输送机向下窜动,应加快刮板输送机机头处的推进,在工作面初次来压前必须将工作面调直,保持支架、输送机、煤壁三直。初采期间工作面采高保持在1.8- 2.0米。 2.1016工作面为十层南盘区第一个工作面,由于我矿没有在破碎顶板下采煤的经验,因此,我队在初采期间必须做好初次放顶的安全准备工作,并记录好工作面直接顶的跨落情况。1016切眼煤壁至九层保护煤柱的水平距离为19-24米,在初采期间,由于采空区

悬顶面积逐渐增大,使工作面承受的压力也随之增大,因此,在初采期间应做好顶板管理工作。 3.由于该工作面的上方采空区距该工作面的间距在0-1.29米之间,直接顶为九层采空区冒落的岩石形成的再生复合顶板,顶板强度较小,整体性较差。遇顶板破碎或压力明显增大时,应缩小两巷的棚间距,增加单体支柱的数量,并在棚梁上方背好木板,防止碎石冒落砸伤人员。 4.加强泵站系统与支架的维修,严禁带病使用。必须保证泵站压力在30MPa以上,杜绝管路的窜、漏液现象。 5.工作面所有支架要调好平衡,使支架前梁与顶板平行支设,保证支架接顶面积始终保持最大,且接顶严密。 6.队领导跟班现场指挥,发现问题及时处理,本班班长及验收员对工作面顶板、煤壁活动情况必须向下班交接班时说明,不得无故将安全隐患移交给下一班,并在队内做好记录。 7.割煤过程中机组牵引速度不得大于3m/min,如发现煤壁片帮严重,顶板活动剧烈应停止割煤,立即躲入支架内,严禁站在支架

综采放顶煤管理规定

综采放顶煤管理规定 近年来,放顶煤采煤方法在煤矿得到广泛应用,对提高全国煤炭产量发挥了重要作用。但是,一些煤矿对放顶煤开采在通风、防瓦斯、防煤尘、防火等方面安全管理工作的特殊要求重视不够,未严格执行放顶煤开采安全管理的有关规定,一些放顶煤开采的工作面在“一通三防”等方面存在重大安全隐患,严重威胁矿井安全生产,甚至发生了重特大事故。为切实加强放顶煤开采的安全管理,坚决遏制重特大事故,现提出以下要求: 一、充分认识放顶煤开采安全管理的特殊性和紧迫性 1.放顶煤开采工艺的特殊性要求必须加强安全管理。放顶煤采煤方法开采强度大,产量高,瓦斯涌出量大,采空空间高度大,瓦斯易于积聚;顶板冒落时大量瓦斯从采空区涌入工作面,易造成工作面瓦斯超限;放顶煤开采采空空间易形成风流渗入,采空区容易造成煤炭自燃;在放顶煤开采过程中易产生大量煤尘。放顶煤开采易使工作面瓦斯、自然发火、煤尘等灾害加剧的特殊状况,要求必须采取相应的措施加以预防和有效控制,强化对放顶煤开采的安全管理。 2.加强放顶煤开采安全管理是搞好煤矿安全生产的紧迫任务。近年来,各地煤矿放顶煤开采工作面相继发生多起重特大事故,给人民群众的生命财产造成重大损失,教训极为深刻。这些事故发生的原因,主要是由于忽视放顶煤开采安全管理的特殊要求,措施缺乏针对性,在通风和防瓦斯、防煤尘、防火等方面存在漏洞造成的。当前,有相当数量的煤矿采用放顶煤采煤方法,加强放顶煤开采的安全管理是一项紧迫而重要的任务。各地区、各单位一定要充分认识加强煤矿放顶煤开采安全管理的紧迫性,正确处理放顶煤开采与安全生产的关系,高度重视放顶煤开采安全管理工作。对放顶煤开采的工作面要立即开展一次全面的检查,并逐面完善和落实安全技术措施,凡措施落实不到位的,立即进行整改,确保安全。 二、采用放顶煤开采必须符合有关规定 3.必须符合《煤矿安全规程》的规定。煤矿采用放顶煤开采必须符合《煤矿

综采放顶煤工艺

综采放顶煤工艺 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

综采放顶煤工艺 随着我国经济的持续高速发展,煤炭作为我国最主要的能源,需求量也不断增加。在内蒙中西部,有很多年产千万吨的矿井。由于蒙中西煤田煤层厚度大、赋存稳定,地质条件比较好,因此综合机械化放顶煤开采工艺被这里的大型煤矿广泛应用,并因此获得了巨大的经济效益和社会效益。 综合机械化放顶煤开采工艺是一种能够实现高产、高效的开采工艺,在我国经过多年的发展和完善,开采工艺已经十分成熟。在多个大型矿井的应用实践证明,开采煤层厚度在6~13米的情况下,一个综合机械化放顶煤工作面年产500~600万吨以上完全能够实现。 一、综合机械化放顶煤开采(以下简称综放)的适用条件: 煤层厚度在5~6米以上,倾角不大,赋存稳定,工作面走向长度较长,切眼长度一般在150~250米,最长达300米以上。煤质相对较软或者裂隙发育,在底层回采后上部煤层和顶板容易垮落。 二、综放工作面示意图。上巷(又叫回风顺槽)主要用来回风和运输物料、行人;切巷(又叫切眼、工作面)安装综采放顶煤支架和前、后溜子以及采煤机,下端头向外安装装载机(含破碎机),下巷(又叫运输顺槽)安装皮带运输机。前溜把采煤机割下的煤运输到下巷铺设的转载机上(前溜同时也是采煤机的运行轨道),后溜把支架后部放出的煤也运输到转载机上,由转载机转到

胶带运输机。下巷铺设的胶带输送机把转载机转过来的煤运输到下巷外口的溜煤眼,由大巷胶带输送机运走。溜子、转载机、皮带的连接方式为搭接。 给工作面设备供电的移动变电站、开关车、电缆车和为支架供液的液压泵站也放置在下巷靠近下端头附近,并随工作面的不断推进而向外移动。在下巷较宽时,下巷一般采用机轨合一,就是在胶带输送机和下巷上帮之间铺设一条轨道,用来放置移动变电站、开关车、电缆车和液压泵站(都放在板车上),便于外移(也有可能使用临时轨道,又叫梯子道)。而且轨道也可以用来运送部分物料。 三、综放工作面的主要设备:双滚筒采煤机、放顶煤液压支架(基本架、过渡架、排头架、端头架)、刮板输送机(两部)、转载机(破碎机)、胶带输送机以及与之相配套的液压泵站、移动变压器、开关等(各设备在工作面的布置工作面见下图)。

综采工作面初次放顶安全措施(2021)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 综采工作面初次放顶安全措施 (2021)

综采工作面初次放顶安全措施(2021)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1016综采工作面支架、采煤机、运输机等安装已经结束,通风、供水、供电、排水及运输系统已形成,工作面将投入生产,为了确保该工作面初次放顶期间的安全生产,特编制工作面初次放顶安全技术措施。 1.初采前,工作面倾角为89?40',为了防止工作面支架、输送机向下窜动,应加快刮板输送机机头处的推进,在工作面初次来压前必须将工作面调直,保持支架、输送机、煤壁三直。初采期间工作面采高保持在1.8- 2.0米。 2.1016工作面为十层南盘区第一个工作面,由于我矿没有在破碎顶板下采煤的经验,因此,我队在初采期间必须做好初次放顶的安全准备工作,并记录好工作面直接顶的跨落情况。1016切眼煤壁至九层保护煤柱的水平距离为19-24米,在初采期间,由于采空区悬顶面积逐渐增大,使工作面承受的压力也随之增大,因此,在初采期间应做好顶板管理工作。

综采工作面提高放顶煤回采率的分析研究论

综采工作面提高放顶煤回采率的研究分析 摘要:我国缓倾斜厚煤层使用放顶煤技术开采的工作面,其回采率低是普遍存在的问题,通过对综放面煤量损失构成的原因进行分析, 探讨并提出提高综放面回采率的几种措施。 关键词:综放回采率初采采放工艺 1 概述 煤炭是一种不可再生资源,是国家的宝贵财富。合理开采和利用煤炭资源是我国煤炭工业的一项重要技术政策。我国缓倾斜厚煤层分布广泛,储量丰富,所以,提高其回采率,减少煤炭损失意义非常重大。目前开采这些煤层的方法主要有分层开采,一次采全高和放顶煤开采三种方法。 我国引进综采放顶煤工艺技术20多年以来,取得了较大的经济效益。然而统计资料表明,仍有一些矿井综放工作面的回采率较低,有的不到75%,造成了一定数量的煤炭资源损失。回采率偏低和指标不稳定仍是目前综放开采工艺中需要解决的问题。但是以其高产、高效、掘进率低、成本低、经济效益好等优点,已逐步成为我国厚煤层的主导采煤方法,山西大同、阳泉、潞安、汾西、轩岗、晋城等局采用此方法都取得显著的经济效益。1999年山西共有综放队23个,其中12个超百万吨。回采产量达2072万t,平均工作面18. 54个,平均单产93145 t/个·月,工作面效率42.48 t/工。工作面平均回采率80.35 %,低于国家规定4.65个百分点。 合理开采,充分利用煤炭资源,提高采出率是我国煤炭工业一项重要技术政策。综合机械化放顶煤工艺因其对厚煤层开采具有安全、高效、低消耗,高产出的特点,已成为我国厚煤层开采的主要采煤方法之一。 2 放顶煤工作面回采率的计算 采区和工作面回采率,是综采放顶煤的一项重要技术经济指标,也是评价综合机械化放顶煤开采成功与否的重要尺度。在综采放顶煤工作面,其实际的开采高度一般难以通过实测确定。由于计算参数难以准确测量,采出煤量的准确性也就是很差。因此,在无法测出实际采高和采出煤量时,采用改正后的统计产量来代替计算产量是比较切合实际的计算方法。 2.1 综采放顶煤工作面回采率的计算 ,t): 1、工作面可采储量(Q s γ =公 Q abM s

综采放顶煤技术发展简介

综采放顶煤技术发展简介综采放顶煤技术是将综合机械化开采运用到放顶煤开采工作面,使放顶煤开采技术进入了一个新的发展阶段。综放工作面由液压支架实现了可靠、快速支护,采用采煤机或刨煤机采煤,放顶煤作业在安全、可靠的工作条件下进行,从而使工作面单产水平得到了明显的提高。由于放顶煤开采方法具有掘进率低、效率高、适应性强、易于实现高产等明显优势,近年来,在我国得到了迅速发展和广泛运用,已发展成为厚煤层开采最为有效的采煤方法之一,也是矿井实现高产高效的主要途径。 一、国外综放技术发展 放顶煤采煤法由来已久,早在20世纪40年代末和50年代初,法国、前苏联等国就开始使用放顶煤技术。当时和以后一个时期,曾使用过木支柱、金属支柱和单体液压支架并配备刮板输送机进行炮采或普采的放顶煤技术。由于这种采煤法效率低,安全性差,于是又逐步向综采放顶煤过渡。 1957年前苏联研制出KTY型掩护式放顶煤液压支架,并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯煤矿使用,开采该矿的2号和4~5号煤层。煤厚为9m~12m,煤层倾角5°~18°。该放顶煤工作面为预先开采顶层煤铺设人工假顶,网下放顶煤开采,采用具有单运输机的KTY 型掩护式放顶煤液压支架回收顶煤。 1963年法国研制出用于放顶煤开采的支撑掩护式放顶煤液压支架,并于1964年在布朗齐矿区达尔西矿试验成功。该支架为四柱式,尾梁呈“香蕉”形,其摆动角度由千斤顶控制,配有两台输送机,第二台输送机安置于尾梁后部的底板上。采煤时,支架上面铺网,冒落顶煤通过尾梁后面网上的开口装入第二台输送机。 自70年代开始,英国、南斯拉夫、前西德等国家相继引进了放顶煤技术。英国研制出开“天窗”式放顶煤支架,该支架在掩护梁上开了放顶煤“天窗”,由液压千斤顶控制开关,“天窗”附近装有搅动杆,以便于冒落顶煤,掩护梁上还有钻眼孔,供煤硬不落时打眼放炮。第二台输送机安置在支架后部底座上。 法国针对“香蕉”尾梁式放顶煤支架存在的问题,先后研制成功MB17×28S、FB21×30S型放顶煤液压支架。MB17×28S放顶煤液压支架为四柱掩护式,掩护梁通过液压千斤顶控制进行伸缩,便于顶煤冒落装煤,第二台输送机放置在底板上。FB21×30S型放顶煤液压支架为四柱支撑掩护式,掩护梁上面设有落煤窗口,由液压千斤顶控制其开关,落煤窗口内装有一个液压控制的搅动杆,有助于破碎大块煤和顶煤冒落操作,在顶梁、掩护梁的侧护板及放煤口处装有喷嘴,以便喷水除尘,第二台输送机安置在支架后部底座上。 80年代初期,匈牙利研制成功单输送机前开“天窗”式放顶煤掩护式支架,机采煤炭与放落顶煤均用此单输送机运输,取得了良好效果。 放顶煤液压支架的出现和发展,推动了放顶煤开采设备及技术的发展和完善。在法国和南斯拉夫特厚煤层开采中取得了显著的效果,采煤工作面产量比传统式开采法翻了一番,工效提高了2~3倍,掘进巷道和维护工程量减少50%以上。因此,综采放顶煤开采技术20世纪70~80年代在法国、南斯拉夫、匈牙利、前苏联等国相继试验和推广,曾一度成为东欧地区厚煤层开采的主要方法。从20世纪80年代中期开始,由于受各方面因素影响,其发展势头逐渐衰弱,工作面越来越少,目前只有极少数矿井还在使用。

综采放顶煤

一采煤工艺 一、回采工艺 1、回采工艺流程 割煤—→伸前探梁—→移前溜—→移架—→放顶煤—→移后溜 2、进刀与割煤 正常情况下,完成一个循环后将机头(尾)刮板推进煤壁,推进刮板长度为30m左右;然后采煤机斜切进刀割通三角煤,并清扫干净三角煤段浮煤,调整前部刮板,使采煤机平行于煤壁;调整采煤机方向和前后滚筒高度,开始割煤循环作业。 此种进刀方法也可在上一班完成作业后,停采煤机时直接将采煤机头斜切进刀,以便下一班接班后便可开始割煤。 3、装、运煤 由采煤机螺旋滚筒配合挡煤板将落煤装入刮板输顺机,经转载机、皮带运输机、南皮带下山皮带运输机进入煤库,再经主皮带运输机运出地面,铲煤板装余煤,架间浮煤人工清理至刮板输顺机,浮煤每个循环清扫一次,推移输送机后,由清扫浮煤工逐架清扫至工作面运输机内。 4、拉架 拉架滞后采煤机滚筒3~5m,移架时先收前探梁和护帮侧板及侧护板,降架幅度不宜过大,能够满足移架即可;当顶板破碎时,应采用带压移架方式,移架必须做到降一架,移一架,移过后及时升起并打开前探梁护帮板,支架升起后必须接顶严实,达到设计初撑力,同时将支架调整移成一条直线并伸出侧护板。支架支柱中心距偏差不得超过±100mm,以保证支架的切顶性能。 5、移前溜 按从下(上)向上(下)的顺序分段拉后溜。 工作面前部刮板输送机的推移溜是以支架为支承。由支架推移千斤顶(拉后溜千斤顶)整体推移,推移输送机必须滞后采煤机后滚筒10~15m,移溜时溜槽在水平方向的弯曲度不的大于3°,且每段的推移千斤必须保证三个同时工作,以免损坏千斤。弯曲段长度不得小于15m左右,移到位的输送机必须达到平、直、稳,同时操作手把打至零位。 6、放顶煤 工作面采用每割一刀煤放一次顶煤的作业形式。滞后移架3~5m放顶煤,放顶煤采用单轮间隔顺序放煤的方法。两人相距5架支架进行。即第一人放3#、5#、7#奇数架,第二人放4#、6#、8#偶数架;上下端头3架支架不允许放顶煤。放煤顺序由运输机头部(尾部)向尾部(头部)进行,放煤工序与割煤工序平行作业,放煤时放煤工根据后溜的煤量适当控制放煤量,以免压死后溜。放煤时将支架放煤摆梁收回,顶煤就会自动流入溜则,不得一次将摆梁收回摆动最大角度。放煤过程中要相互配合,尽可能少让顶煤溢出溜则外,当有大块煤卡在放煤

煤矿工人综采放顶煤工技术操作规程实用版

YF-ED-J4867 可按资料类型定义编号 煤矿工人综采放顶煤工技术操作规程实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

煤矿工人综采放顶煤工技术操作 规程实用版 提示:该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 (一)、一般规定 第1条必须熟悉液压支架放煤控制系统性 能、构造及原理,掌握本规程,能够按完好标 准维护保养支架放煤控制系统,懂得放煤方 式、方法和“工作面作业规程”,经培训考试 合格并持证上岗。 第2条在液压系统截止阀、隔离阀关闭状 态下,严禁放煤操作。 第3条放煤支架应保持完好状态,否则不 准操作。综采放顶煤工放煤前应首先认真检查

各操作系统、管路情况,各操作阀必须灵活可靠,管路齐全,发现问题要及时处理,确认无问题后方可操作。 第4条综采放顶煤工要与采煤机司机密切配合。放煤时如放煤口与采煤机距离超过“作业规程”规定,应要求放缓采煤机截割速度或停止采煤机。 第5条放煤前,应清理好后部输送机前浮煤、矸石及杂物,保证操作人员能看清后部放煤情况。 第6条放顶煤支架无自动喷雾装置时,放煤口打开前需先手工打开喷雾。放煤时必须开启放煤喷雾。放煤过程中,必须使用、维护好放煤口喷雾装置。 第7条放煤前检查顶板(煤)、煤壁情

综采工作面初次放顶安全措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 综采工作面初次放顶安全 措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2304-98 综采工作面初次放顶安全措施(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1016综采工作面支架、采煤机、运输机等安装已经结束,通风、供水、供电、排水及运输系统已形成,工作面将投入生产,为了确保该工作面初次放顶期间的安全生产,特编制工作面初次放顶安全技术措施。 1. 初采前,工作面倾角为89?40',为了防止工作面支架、输送机向下窜动,应加快刮板输送机机头处的推进,在工作面初次来压前必须将工作面调直,保持支架、输送机、煤壁三直。初采期间工作面采高保持在1.8- 2.0米。 2. 1016工作面为十层南盘区第一个工作面,由于我矿没有在破碎顶板下采煤的经验,因此,我队在初采期间必须做好初次放顶的安全准备工作,并记录好工作面直接顶的跨落情况。1016切眼煤壁至九层保

浅谈综采放顶煤开采的发展及存在的问题与对策

浅谈综采放顶煤开采的发展及存在的 问题与对策 刘一博,白云虎,侯建国 (中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221008) 摘要:介绍了综采放顶煤开采的优越性和适应性,回顾了发展的历史,同时也指出了我国综采放顶煤开采中存在的绝对瓦斯涌出量增加、采出率不高、含矸率增加、空气中的粉尘浓度增加等问题,并针对问题提出了一些解决方法。根据出现的问题,进一步分析了今后综采放顶煤开采技术的研究方向。 关键词:综采;放顶煤开采;优越性;问题;对策 中图分类号:TD823.99文献标志码:B文章编号:1003-496X(2011)06-0160-03 1综采放顶煤开采的优越性和适应性 1.1优越性 综采放顶煤开采是厚煤层井工开采的一种煤炭回采方法。相对于分层开采来说,综采开采是一种能够实现高产高效的采煤技术。 (1)煤层掘进量小,掘进费用低,缓和了采掘关系;减少了搬家倒面次数,节省了综采面设备搬迁、安装的工作量及费用。 (2)对急倾斜厚煤层,较普通法开采的工作面产量提高了1 3倍。 (3)提高了煤炭的块炭率,增加了煤炭的售价。 (4)有利于矿井的集中控制,实现了减面,减人,提高功效的目标。 (5)提高了劳动生产率,大大减少了坑木、金属网、截齿、电能、工资等消耗。 1.2适应性 (1)综采放顶煤开采的煤厚应控制在6 10m 的范围内,对煤厚大于10m,应选择分段放煤开采。 (2)综采放顶煤开采一般适应煤的硬度系数f 在0.5 0.6可采用;对于f>2时采用必要的措施后也可搞综放开采。 (3)对地质条件、煤层赋存条件有很大的适应性。实践证明,综采放顶煤可以在缓倾斜煤层中适应煤层厚度变化(4 20m)。对落差不超过割煤高度的煤层,对破碎顶板及“三软”煤层与分层开采相比有更好的适用性。 在厚煤层开采中,综采放顶煤开采较之其它开采方式有极大的优越性和适应性,因此这一方法在我国的煤炭开采领域得到了广阔的推广。据统计,在全国综采放顶煤开采工作面多达200多个。 2综采放顶煤开采技术发展 2.1国外综采放顶煤技术的发展概况 20世纪初,欧洲一些国家开始应用放顶煤开采技术。开始时,由于受到客观条件的限制,回采时要预留煤,这部分煤在工作面推过后落入采空区,为了减少煤炭损失,从采空区捡回一部分煤炭,就逐渐发展为有意留厚顶煤的放顶煤开采法,如法国沿用至今的房式和仓式放顶煤采煤法。20世纪40年代末,法国、原南斯拉夫等国正式开始应用长壁和短壁放顶煤采煤法;1957年,前苏联研制出了KTY型掩护式放顶煤液压支架,并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯克使用;1963年法国研制成功了“香蕉”支撑掩护式放顶煤液压支架,1964年在布朗齐区使用并获得成功。随着液压支架技术的发展,前苏联、法国、前南斯拉夫等国正式采用放顶煤开采煤厚并获得成功。 20世纪80年代初,匈亚利研制成功单输送机前开天窗式放顶煤液压支架。此后,波兰、南斯拉夫、印度等国都开始使用综放技术,但效果不够理想,加上国际能源结构变化等原因,80年代后国外综放技术开始萎缩,90年代只有极少数矿井使用。2.2我国的综采放顶煤技术的发展概况 我国综放的发展始于20世纪80年代。1984年6月,由原煤炭部立项,在沈阳矿务局蒲河矿用我国自行研制的FY400/14/28综放支架开始试验,后 ·061 ·(第42卷第6期)分析·探讨

关于煤矿综采放顶煤安全开采问题研究

关于煤矿综采放顶煤安全开采问题研究 发表时间:2018-12-20T09:25:45.393Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:石华伟 [导读] 摘要:随着社会的不断进步,我国的煤矿事业得到了更多的重视,但是,我国采煤过程中所出现的人员伤亡事件也比较多,这一切都源自于企业没有做好对应的安全防范措施,导致了工作效率在得不到提升的基础上,还给工作人员带来了伤害。 国家能源集团公司神东煤炭集团公司布尔台煤矿 017209 摘要:随着社会的不断进步,我国的煤矿事业得到了更多的重视,但是,我国采煤过程中所出现的人员伤亡事件也比较多,这一切都源自于企业没有做好对应的安全防范措施,导致了工作效率在得不到提升的基础上,还给工作人员带来了伤害。煤矿综采放顶煤的安全开采问题一定要做好,因为它有很多的注意事项和安全问题。文本就对煤矿综采放顶煤安全开采问题进行分析,供参考。 关键词:煤矿综采放顶煤;安全开采问题 引言:社会的不断进步,无疑是给煤矿事业带来了不错的发展时机,然而在这种基础上,煤矿企业更应该将自身的设备和技术进行提升,从而才能在保证煤矿采煤效率的前提下,提升采煤的安全性。采煤综采放顶煤能够在比较厚的煤层当中进行开采,它的布置需要沿着煤层的底部,并且对于整个工作面的要求是在两至三米,布置完以后再对使用回采技术回采,在整个过程当中,既可以使用人工松动,也可以利用矿山本身的压力来使得顶煤碎为散态,然后再从支架的上端进行回收。这样的方法更能保证采煤的效率和质量,因此,相关部门需要更加注意煤矿综采放顶煤的安全开采问题。 1.煤矿综采放顶煤安全开采的流程 在采煤的时候,采煤的顺序是非常重要的,低位或是中位的放顶煤开采方法也逐渐被使用,并且到目前为止,已经成为了煤矿事业未来发展的一个重要方向之一。 1.1割煤 在进行割煤的时候,煤矿企业基本上都是使用的双滚采煤机进行操作的,将其沿着两至三米的工作面切割,对于整个工作面的两端来说,应用进了斜切进刀的方法,其采高均在2.4米至2.8米,深度在0.6米至0.8米的中间。当采煤机出现落煤情况的时候,就可以使用挡煤板和螺旋叶片等来配合运行,先将煤块放在前部的输送机里面,然后再启动输送机将煤块运出去。如果煤层的倾角比较大,在这种情况下,就可以使用单向的割煤法进行割煤,但是要注意的是,使用单向割煤只能从下往上的顺序进行,这样能够在极大程度上避免设备滑落和下滑。 1.2移架 断面的顶煤有些时候可能会出现活动状态,因此,为了保证它的稳定性,通常情况下都会在支架上面设置一个护帮板和伸缩探梁,这样一来,一旦进行割煤操作的时候,就可以使用伸缩前探梁对露出来的顶煤进行保护。采煤机经过了以后,工作人员需要及时的移动支架,把收缩前探梁收回来,然后再应用帮护板来护住煤壁的位置,这种操作,可以看作是对割煤步骤的一种保护手段,也可以看作是对顶煤安全防患的一种方法。 1.3推移前部输送机 在移架结束了之后,工作人员需要完成前部输送机的推移工作,假如工作人员想在一次内就完成推移,就可以站在离采煤机十五米左右的距离进行,慢慢的对输送机进行推移。假如工作人员是想使用多架协调的方法来进行推移的话,就可以使用分段法来完成前部输送机的推移,只要在采煤机后面距离五米的位置进行推移就可以了,但是要注意的是,使用分段式进行推移,每次推移的距离不可以超过300mm。虽然这个距离很短,但是如果是使用分段式,基本上两至三次就可以将前部输送机全部推到煤壁上,这种方法相对于一次性推移法更有效率一些,更能把前部输送机的弯曲度减小,确保其安全性。 1.4推移后部输送机 后部输送机的推移基本上都是使用的千斤顶进行的,由于千斤顶的力量比较大,更适合使用在后部输送机的推移工作方面。将千斤顶放在后部输送机下的位置,但是,在推移的时候,工作人员需要时刻注意溜槽和邻架的连接部位,因为该个部位一旦出现问题,就会导致掉链子或者错槽等现象发生。这样的话,就会给工作人员带来更大的麻烦,并且会给整个采煤工作带来严重的后患问题,所以,在推移后部输送机的时候,一定要将心思多分一部分在溜槽和邻架上,保证其安全性。 2.放顶煤 一般情况下,放顶煤都是使用的三采或者二采一放的方法来进行的,也可以理解成为是采煤机的三刀操作和两刀一次顶煤操作。工作面可以分为左右两端,放出顶煤操作可以从工作面的一端开始深入,之后再按照顺序一步一步的依次放煤,如果是遇到顶煤比较厚的情况,可以进行隔架放煤,也可以两至三架为一组进行放煤。在放煤的这个过程当中,通常都会伴随着几种不良现象的出现,比如,放煤口被一些较大的煤块堵住了出不来;碎煤成拱没有办法放出来;顶煤太硬煤块落下来的时候很干涩、困难。一旦出现以上几种问题,就说明放煤的状态不正常,但是针对每一种不同的状态都有一些解决的办法。当放煤口被大块煤块堵住了的时候,可以在支架上对其进行搅拌或者插板来解决,当把煤块搅碎了之后,就能够轻轻松松放出来了。顶煤处于一个较为稳定的状态的时候,就可以适当的摆动支架的尾部,使得顶煤得到松动并且碎裂。当遇到碎煤成拱出不来这种现象的时候,就可以摆动支架的掩护梁来解决这个问题,这样能够有效的使得成拱的碎煤再次分散开来,并且还会在原碎裂程度上更稀碎一些。但是这种方法存在着一个缺陷,就是支架很容易遭到损伤,所以是在使用这种方法进行的时候,就一定要掌握好力度,如果力度太大就可能会造成支架的损伤,但是力度太小就可能不会解决碎煤成拱的问题。当出现了一些比较大的煤矿,可以使用打眼爆破法,在进行爆破的时候,一定要提前对每一个炮眼的药量进行控制,爆破以后对于那些煤矿,可以用机械也可以用人工进行捣碎。这个过程,要尽量的避免输送机出现过煤量太大的情况,这个的话,可能会造成输送机阻煤的情况或者超负荷运行的状态。 3.煤矿综采放顶煤安全开采问题 3.1应注意的问题 在进行煤矿综采放顶煤的时候,基本上都要提前十米左右就停止放顶煤操作,同时铺上一层顶网,假如在进行操作的过程当中遇到了以下问题,就一定要进行妥善、适合的处理。首先,撤架的空间应该是在顶板上面的,顶板在特别稳定的情况下,才能对综采线的位置进行选择。其次,对于后方的工作面尤其是矸石窜入工作面状态要进行有效的避免,矸石要有能够压住金属网的能力,假如工作人员不想使

回采工作面初次放顶的安全技术措施

盘县新民龙源煤业龙鑫煤矿 11900采煤工作面 初采、初次放顶、初次来压、周期来压安全技术措施 工程名称: 11900采煤工作面初采初放 施工单位:采煤队 施工队长: 编制人: 审核人: 编制日期: 执行日期:

龙鑫煤矿安全技术措施会审表

采煤安全技术措施贯彻记录

11900采煤工作面初采 初次放顶、初次来压、周期来压安全技术措施 一、组织措施: 工作面初次放顶由生产矿长、总工程师、安全矿长、工程技术部、安监部和调度室有关人员,及采煤队管理人员一同组成放顶工作小组,每班必须有小组成员在现场指挥,检查放顶措施的执行情况,发现问题应立即采取措施处理,防止重大冒顶事故的发生。 成立初次放顶领导小组: 小组成员组成 组长:生产矿长 副组长:安全矿长总工程师 成员:各个科部室管理人员 领导小组负责初采、初采及工作面回料期间安全措施的监督落实和安全管理工作。 采面初采初放期间的矿领导跟值班表使用调度室排定的矿领导跟值班表 二、技术措施 初采准备工作: 1、所有支柱必须见顶见底,严禁掺打在浮煤、浮矸上,所有支柱必须穿柱鞋。 2、强化工作面支护质量,特别是新掺打的支柱及密柱质量,当班跟班矿领导,采煤队现场跟班队长和当班安检员要严格现场管理,

严格按“三大规程”作业,班班强化支护质量,当班跟班矿领导,采煤队现场跟班队长和当班安检员严格督促检查,防止出现顶板台阶下沉和缓慢下沉。 3、单体支柱面安装,应自下而上安装,若自上而下,必须有可靠的防倒防抽冒措施。 4、加强工作面顶板管理,严格控制采高,不得破顶。 5、严格执行敲帮问顶制度,防止危岩活矸滑落伤人。 6、加强工程质量管理,工作面工程质量必须做到“三直、两平、一净、两畅通”,即煤壁直、溜子直、支柱直、顶板平整、底板平整、工作面浮煤净、上出口畅通、下出口畅通。 7、采煤队当班跟班队长和安检员要时刻注意观察顶板和支护情况,防止顶板来压,推到柱子造成事故。 8、初放顶时的支护形式:“见五回二保三”形式。正常支柱距离为0.6m,密集柱的柱距为0.3m.密集柱和第二排支柱间,每隔10米打一个木垛。切顶密集柱必须加打戗柱和戗棚,戗柱支于木垛之间的空隙处。每隔一颗切顶柱打一颗戗柱。 9、整修好两巷,对于偏挂歪扭的棚子要加强维护,空顶漏顶片帮处重新背顶背帮,清净巷道内的浮渣杂物。 10、顺槽和采面溜子调整好,要求平、直、顺,不得高低起伏。 11、安装调试好泵站及液压管路系统,上齐“一通三防”设施及各项安全设施。电话通讯保持畅通。 12、采面柱子、梁数量配足,否则严禁开工生产。

综采放顶煤工艺

综采放顶煤工艺 随着我国经济的持续高速发展,煤炭作为我国最主要的能源,需求量也不断增加。在内蒙中西部,有很多年产千万吨的矿井。由于蒙中西煤田煤层厚度大、赋存稳定,地质条件比较好,因此综合机械化放顶煤开采工艺被这里的大型煤矿广泛应用,并因此获得了巨大的经济效益和社会效益。 综合机械化放顶煤开采工艺是一种能够实现高产、高效的开采工艺,在我国经过多年的发展和完善,开采工艺已经十分成熟。在多个大型矿井的应用实践证明,开采煤层厚度在6~13米的情况下,一个综合机械化放顶煤工作面年产500~600万吨以上完全能够实现。 一、综合机械化放顶煤开采(以下简称综放)的适用条件: 煤层厚度在5~6米以上,倾角不大,赋存稳定,工作面走向长度较长,切眼长度一般在150~250米,最长达300米以上。煤质相对较软或者裂隙发育,在底层回采后上部煤层和顶板容易垮落。 二、综放工作面示意图。上巷(又叫回风顺槽)主要用来回风和运输物料、行人;切巷(又叫切眼、工作面)安装综采放顶煤支架和前、后溜子以及采煤机,下端头向外安装装载机(含破碎机),下巷(又叫运输顺槽)安装皮带运输机。前溜把采煤机割下的煤运输到下巷铺设的转载机上(前溜同时也是采煤机的运行轨道),后溜把支架后部放出的煤也运输到转载机上,由转载机转到胶带运输机。下巷铺设的胶带输送机把转载机转过来的煤运输到下巷外口的溜煤眼,由大

巷胶带输送机运走。溜子、转载机、皮带的连接方式为搭接。 给工作面设备供电的移动变电站、开关车、电缆车和为支架供液的液压泵站也放置在下巷靠近下端头附近,并随工作面的不断推进而向外移动。在下巷较宽时,下巷一般采用机轨合一,就是在胶带输送机和下巷上帮之间铺设一条轨道,用来放置移动变电站、开关车、电缆车和液压泵站(都放在板车上),便于外移(也有可能使用临时轨道,又叫梯子道)。而且轨道也可以用来运送部分物料。 三、综放工作面的主要设备:双滚筒采煤机、放顶煤液压支架(基本架、过渡架、排头架、端头架)、刮板输送机(两部)、转载机(破碎机)、胶带输送机以及与之相配套的液压泵站、移动变压器、开关等(各设备在工作面的布置工作面见下图)。 四、综放工艺流程:准备→采煤机落煤→追机推前溜→移架→放顶煤→拉后溜→准备。 1、准备:准备工作由班队长、验收员检查各工序工作状况,达

放顶煤开采方法

放顶煤综采技术介绍及提高煤炭回收率的方法【摘要】放顶煤综采是近年来我国采用得比较多的一种采煤方法,适合开采厚煤层。文章对放顶煤综采工艺进行了介绍,内容包括其主要工序、操作要领、参数确定、放煤方式、放煤中的常见问题与解决办法以及提高煤炭采出率的措施。【关键词】放顶煤综采;工序;参数;采出率 0 前言放顶煤综采是厚煤层煤炭开采技术之一,该技术把原来分层开采的煤 炭一次采完,具体方法是:在煤层底部按传统方法开采,使上面的煤炭在矿压的作用下,自动落下来。综放开采不仅是不稳定厚煤层开采的一种有效方法,也是实现高产高效矿井建设的有效途径,为综放开采技术的可持续发展奠定了基础。放顶煤综采开采采煤工艺包括工作面的作业形式、采煤机作业方式、支架工作方式、放顶煤步距、放顶煤方式、以及“三机”配合方式等。放顶煤综采开采采煤工艺设计主要进行放顶煤步距、放顶煤方式的选择与确定。顶煤开采放顶煤步距与放顶煤方式对工作面的生产和煤炭采出率影响较大。放顶煤开采采煤工艺设计要结合开采煤层的厚度与煤层的性质和选择的开采支护设备等因素进行分析比较,科学确定顶煤步距、放顶煤方式,确保采煤工作面开采效率和经济效益的提高。 1 主要工序与操作要领放顶煤综采的采煤工序有采煤机割煤、移架、推溜和放顶煤等。在割煤工序中,采煤机的进刀方式与普通综采工作面相同。在采煤机割完煤后,就要进行支护,通常以支架擦顶移架为好。移置后的放顶煤支架应成直线,在移架中能随时利用侧推千斤顶进行调架和扶架。四柱的放顶煤液压支架前、后柱的高差,要控制在200-250m m 之间。推移输送机,在采煤机割过煤15m 后就应推溜,操作时,应与放顶煤液压支架相协调,弯曲度不能太大,通常在二至三次推到位即可。若前、后两部输送机,后部输送机的推移要待顶煤放完后进行,有的后部输送机固定在放顶煤液压支架的底座上,随架移动。避免设备下滑,倾斜工作面应从下向上进行推溜。在急倾斜水平分层工作面,为避免支架串动,可分别从机头部或机尾部轮流推溜。 2 放顶煤放煤工艺参数放顶煤通常是经移架使顶煤垮落、破碎,不破碎的可打眼爆破,通常要求顶煤强度不大,一般不可超过 1.5,这能保证移架后顶煤垮落自动破碎;还要将已破碎的顶煤尽可能地回收。放顶煤是综放开采的关键工序,应确定放煤工艺参数和放煤顺序。 2.1 放煤步距在工作面推进方向上,两次放顶煤间的推进距离即循环放煤步距。确定循环放煤步距的要求是使放出范围内的顶煤能充分破碎和松散,提高采出率,降低含矸率。放煤步距与煤的软硬、层节理发育状况和顶板活动相关。确定放煤步距要考虑支架结构、放煤口位置和顶板冒落的垮落角,及经过一次放煤后,松散煤体的活动规律,就是放煤椭球体和放煤漏斗的影响。放煤步距可通过复杂的计算或作图法确定,但最少不可使其小于顶煤松散椭球体的短轴半径。通过大量煤矿生产实践总结出放顶煤综采工作面的放顶步距为:在采用0.5-0.6m 的截深时,放煤步距为1.0-1.2m,就是采煤机割煤两刀,支架前移两次后放顶煤的效果最佳,可保证煤的充分冒落,并能经放煤口顺利放出;在采用0.8-1.0m 截深时,放煤步距与截深相同,为0.8-1.0m,在顶煤较坚硬难放时,也可割两刀煤放一次顶煤,放煤步距为1.6-2.0m。 2.2 放煤口间距与高度放煤口间距的大小与放煤步距相似,就是间距太大,煤炭损失量增加;间距大小,可能使含矸量上升,煤质降低。所以,放煤口间距以 1.5- 3.0m 为合适。放煤口的高度对煤炭回收率影响较大。通常,放煤口高度提高,放煤体积就将减少,因此,应尽量降低放煤口的高度。但其高度也不能太小,必须高于输送机的高度,否则就会出现装煤困难。 3 放煤方式放煤方式对工作面煤炭采出率、含矸率的影响较大,还对总的放煤速度、正规循环的完成及高产产生影响。放煤方式一般包括放煤顺序和一次顶煤的放出量,有以下三种方式:一是单轮顺序放煤;二是多轮顺序放煤;三是单轮间隔放煤。一般采用“两采一放”或“三采一放”,即采煤机割两刀或三刀放一次顶煤。顶煤的放出顺序,要从工作面一端开始,顺序逐架依次放煤,若顶煤较厚,也可隔架轮换或2~3 架一组,隔组轮换放煤。放煤时要“见矸关门”。 4 放煤中的常见问题及解决办法在放顶煤时以下情况会引起放煤不正常:碎煤成拱放不下来;大块煤堵在放煤口,煤放不出来;顶煤过硬,难以垮落。处理碎煤成拱的方法是通过摆动支架的尾梁或掩护梁,破坏成拱的碎煤,也可升降支架破坏成拱,而这种方法却不能常用,对支架有所损害。在大块顶煤堵塞放煤口时,要通过支架上的插板、搅动杆等结构破碎或松动顶煤,在工作面顶板稳定条件下,可适当摆动支架尾梁把顶煤松动破碎。遇到大块煤时,应采用打眼爆破的方法破碎,而每个炮眼的装药量要严格控制。放落的大块煤在输送机上要及时用人工或机械的方式破碎,防止在工作面端头因输送机的过煤高度产生阻煤。处理顶煤过硬难以垮落时,要预先对顶煤进行破

浅谈放顶煤工艺回采率提高的几种方法

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/179745268.html, 浅谈放顶煤工艺回采率提高的几种方法 作者:胡勋军 来源:《中国科技纵横》2012年第09期 放顶煤开采工艺可以减少掘进工程量,提高单产,降低巷道掘进率,降低生产成本,提高采煤工效。它是一项具有发展前途的实用采煤技术。如何提高放顶煤开采回采率,其意义十分重大。 现结合生产实际情况,对提高放顶煤开采回采率的主要途径做以下探讨。 1、影响放顶煤开采回采率的主要因素 1.1 设计煤量损失 (1)采区区间煤柱煤量损失。厚煤层开采由于防止煤层自燃发火,同时为充分发挥放顶煤设备的优势,降低事故率,留设区间煤柱是不可避免的。 (2)采区区段煤柱煤量损失。为防止邻区段自燃发火,减少工作面漏风量,合理使用工作面设备,提高设备可靠性,采区区段间一般留设区段煤柱。 (3)断层煤柱煤量损失。厚煤层开采,尤其是滑移支架放顶煤一般布置在地质构造复杂、走向短、可放性好的块段。为确保巷道的支护强度和采场的安全程度,留设断层煤柱是必需的,也是必要的。 1.2 放煤工艺煤量损失 (1)初采和收尾煤量损失。为防止顶板垮落对采煤工作面造成的威胁,鹤岗矿区综采放顶煤工作面一般切眼至工作面走向3~5m范围内不放煤。为确保工作面收尾支架稳定,工作面安全,收尾时一般距停采线5~10m不放煤。 (2)放煤步距不合理造成煤量损失。放煤步距太大,上部的矸石首先到达放煤口,在采空区侧将留有较大的三角煤,放不出来;若放煤步距太小,后方矸石易混入放煤口,影响煤质 ,并容易误认为煤已放尽,停止放煤,造成上部顶煤丢失。 (3)放煤方式不合理造成煤量损失。放煤方式主要包括放煤顺序和一次顶煤的放出量。放 煤方式不合理,将造成煤量损失。 1.3 管理不善煤量损失

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