提高煤炭采出率技术的发展.pdf

互 扭晨 科技 2 O O 8 年 第6 期 提高煤炭采出率技术的发展 张百忠 七煤集团公司 新兴煤矿， 黑龙江 七台河1 5 4 6 0 0 摘要为提升采出率并保护环境， 文章介绍正常煤层赋存 区的干净开采和“ 三下” 煤层赋存区特殊开采时可供选择的几种采煤工艺。 关键词煤炭采出率干净开采特殊开采 中图分类号1 3 3 8 2 3 文献标识码B l 正常煤层赋存区干净开采技术 1 ． 1 加大采区尺寸 加大采区走向长度和倾斜长度， 以减少采区煤柱。 因地质条件限定两翼推进距离短时， 可布置单翼开采。 对于工作面布置， 可根据断层产状和煤层赋存形态， 灵 活布置走向长壁、 伪斜长壁。煤层倾角小的， 也可布置 仰采或者俯采； 煤层倾角小于 1 2 o 的， 可布置对拉工作 面或背拉工作面 即二面三巷 。 1 ． 2 采取跨上山方式和无煤柱方式开采 实行跨上山方式开采， 能大幅度减小上山煤柱煤 量的丢失。无煤柱开采， 实行工作面间无断层相隔的 沿空布巷或留3 m 小煤柱布巷。为避免送道受采动动 压影响， 可布置跳采。推行词面、 伸长面、 缩短面的技 术 ， 以适应复杂的地质构造。 1 ． 3 合理选择采煤方法 对中厚 1 ． 3 3 ． 5 m 煤层， 提倡综合机械化开采； 煤厚大于3 ． 5 m而小于4 ． 5 m时， 优先采用大采高一次 采全高综采技术； 对于 5 m左右煤层， 随支架设计和制 造水平提高及现场对大采高管理技术的掌握， 不应一 味考虑综放， 而应推广一次采全高； 煤厚大于 5 ． 0 m 时， 宜在综合考虑生产效率和煤炭资源采出率基础上， 择优采用分层综采技术 ， 采用综放开采技术； 对于 1 0 r n 以上的厚煤层， 应先沿顶板采一层并铺设底网， 再沿底 板进行综放开采， 铺网能起到隔矸的作用。 1 ． 4 研究断层、 边角煤回收与残采技术 对于复杂地质条件下的断层、 边角残余块段煤柱， 应探索断层等地质构造与水灾害、 煤与瓦斯突出间的 关系， 减少断层煤柱留设， 同时， 尽可能采用联合开采 方法， 采用灵活性大、 适应性强的高效开采技术， 合理 配采， 减少永久煤柱。 1 ． 5 放顶煤开采时的提高采出率措施 1 提高采放比。放煤高度的采出率远低于采煤 高度的采出率。加大采高而担心片帮问题可以用支架 * 收稿日期 加0 8 一 一1 3 作者简介 张百忠 1 9 7 4 一 ， 男 ， 吉林长岭人 ， 助理工程师 ， 于新兴 煤矿从事技术工作。 的护壁板解决。对于节理异常发育且有片帮威胁的煤 层， 可将工作面推进方向调成略带俯角以减轻片帮对 安全的威胁。 2 进行排头架放煤。排头架处受后部运输机驱 动装置的制约空间较小， 排头架的选型上要选择放煤 口尽可能大并带液压千斤顶的架型。顶煤不能 自 行 冒 落时， 可用液压钎捣动来破碎落煤。 3 采用合理放煤步距。根据顶煤强度、 直接顶冒 落的难易程度及工作面的推进速度选择适宜的放煤步 距。一般采取二采一放， 采出率较高。当周期来压或 放慢了推进速度时， 可缩小放煤步距。 4 尝试开停两线放煤。白开采线到初次放顶之 前， 多数工作面为防止冲击地压而不放这段顶煤， 甚至 有的直到采空区冒落矸石接顶才开始放顶煤。这不但 降低了采出率， 还遗留了大量的浮煤在开采线上， 给自 然发火留下隐患。对于直接顶较厚而又易冒落的煤 层， 应该尝试放煤。 2 “ 三下” 煤层赋存区特殊开采技术 2 ． 1 采用宽条带技术高效开采建筑物下压煤 开采村庄下压煤是全国普遍存在的难题。我国还 有 2 O O 0 个左右压煤村庄。由于村庄的压煤， 造成开拓 布置不合理、 接替紧张和煤种搭配不理想。 宽条带小变形与大采高中小采出率。在传统条带 开采方法的采出条带宽度设计中， 对采出宽度限制较 严。采出宽度一般不大于开采深度的七分之一。它要 求条带开采后的地表下沉盆地内不出现波浪形起伏， 即静态“ 零” 变形， 使井下生产效率得不到提高。 采动过程中， “ 零” 变形并不存在。即使不出现静 态变形， 动态变形仍然存在； 因此， 引入“ 小变形” 概念， 提出了在保证地面构筑物安全前提下， 允许出现小于 构筑物抵抗能力的小变形。这样， 就放宽了采出条带 宽度的限制， 既能保证构筑物的安全， 又能充分发挥生 产效率。该法基于减少村庄采动损害前提下 ， 克服了 传统条采对采宽的过分限制， 能实现村庄群下压煤的 高效开采。 2 ． 2 深化近水体煤层开采技术研究 近水体采煤分为河流下、 水库和湖下、 含水层下、 2 0 0 8 年 第6 期 东 艇晨 舛技 4 9 岩溶体下、 海下和承压水体下采煤。只要按照因地制 宜、 综合治理的防治水方针， 通过对水文地质条件及防 治方法研究， 近水体压煤还可能得到进一步的解放。 2 ． 3 扩大铁路下压煤试采范围 对于矿区铁路专用线， 由于线路的运输量小， 行车 速度慢 ， 技术标准较低， 压煤开采 比较容易。至今， 开 滦、 阜新、 北票和平顶山等矿区已在矿区铁路专用线下 安全采出了大量煤炭 ， 并在兖州、 鸡西、 鹤岗等矿区成 功进行了铁路下放顶煤综采试验。 在一般采矿地质条件下， 我国铁路支线下的采煤 问题， 技术上也已基本解决。对铁路干线， 由于过往车 辆多、 维护间隔短、 要求高， 在鸡西矿区林密铁路干线 下已进行了采煤试验； 在本溪彩屯煤矿进行了沈丹铁 路干线下采煤试验。应总结和推广开采经验， 扩大铁 路下压煤试采范围。 2 ． 4 统筹煤炭开采与新城镇新家居建设 对于多煤层重复开采和厚煤层开采的一些矿区， 地表塌陷严重， 村庄搬迁开采是适宜的技术方案。 在村庄搬迁地选择上， 有向煤 田外迁和内迁 2种。 外迁时， 要搬迁到露头以外 ， 并留设安全采动影响半 径； 内迁时， 前提是不再压煤或不压好煤， 避免 2 次搬 迁。应避免主采煤层活跃期的采动影响， 减少建筑成 本。若考虑潜水影响， 采用矸石 回填， 抬高地基； 采取 抗变形结构房， 就地重建或异地翻建， 增加抗采动变形 措施 ， 确保建筑物安全可靠。 为减少搬迁难度， 提高效率， 应着重解决煤炭开采 和当地农村新城镇建设关系问题， 把村庄搬迁与当地 小城镇建设规划结合起来 ， 与其他受护体 如水体和铁 路等受护体 保护结合起来， 把分散的多个保护体整合 为新的规划小区， 创建新城镇新家园。 2 ． 5 矸石不出井绿色充填开采 利用井下矸石不出井充填在地下的采空区， 置换 成永久煤柱的煤炭， 既减少地面开采沉陷， 又避免矸石 山占地污染。 2 ． 6 充填全柱开采建构筑物下压煤新技术 条带开采的最大缺点是采出率较低。通过对地表 移动与变形的分析研究 ， 提出了利用宽条带实现全柱 开采的构想。宽条带全柱开采技术， 通过条带开采中 采出率的调整以控制地表变形量值， 将地表变形过程 分解为2 个阶段， 即宽条带开采阶段与后期的部分充 填全柱开采阶段。通过对不同阶段变形值的控制， 达 到保护地面、 实现全柱开采的目的。 3 结束语 构筑经济系统和自然生态系统的和谐友好环境， 实现资源开发与环境保护协调发展。在煤矿开采过程 中， 应利用科学技术体系， 提高煤炭资源采出率， 实现 煤炭资源开采的最大化， 促进煤矿企业可持续发展。 参考文献 [ 1 ] 孟昭廉． 浅谈综放工作面采出率计算和提高采出率的途径[ J ] ， 煤 矿开采， 2 0 0 6 1 1 ． [ 2 ] 中国煤炭工业协会． 煤炭工业循环经济经验交流与支撑体系技 术． 北京 煤炭工业出版社， 2 0 O 7 ． 上接第4 7 页 铁心出现移位， 相当于减少了空隙的有 效面积， 增加了空隙磙密度 ， 导致空载电流太大， 输出 功率减小。其电流值随定子转子铁心沿轴 向移动距离 而增加。 4 ． 2 修复方法 在定子外圆上确定相隔 9 0 的4 个点， 在对称的两 点同时轮流敲打， 使定子恢复到原位。接着在机壳铁 心部分 1 8 0 处， 用小钻头钻孔攻丝两个， 钻入定子铁心 的深度为 5 m m左右， 最后把锥头螺钉对称地旋入螺 孔， 将定子定位。 5 电动机遭水淹 5 ． 1 故障现象 遭水淹的电动机定子和转子绝缘几乎下降为零。 5 ． 2 修复方法 应按水淹时间长短、 水质情况、 电动机的结构形 式、 受腐蚀的程度， 采取不同的修复方法。 1 电动机水淹时间不长， 水质较清的， 将电动机 捞上来， 将电动机转子拆出， 除去杂物冲洗干净， 白天 采用太阳暴晒， 晚上用多个红外线灯泡烘干， 经兆欧表 检测合格后即可安装使用。 2 电动机水淹时间长、 水质较差时， 将电动机捞 上来， 将电动机解体， 然后对转子仔细刷洗， 特别是轴 承部分要用汽油清洗并上润滑油。定子部分用汽油将 绕组上的污泥、 杂物洗净， 用干布或棉纱擦干， 不能采 用普通的红外线灯光进行烘干或铜耗法去干燥， 必须 采用铁耗法干燥电机， 注意铁心最高温度为 7 0 ℃， 线圈 最高温度为 6 o ℃， 每隔 1 h 必须用兆欧表检测定子一 次， 直至合格为止 一般干燥 l 2 ～ 1 6 h即可 ． 必要时， 定子线圈还要浸漆一次。若 电动机因水淹时间太长， 捞出时定转子有锈蚀现象， 就必须进行大修处理。 6 结束语 电动机的故障大部份是人为因素和电动机本身原 因造成的， 只要通过系统分析， 采取相应的措施， 加强 管理水平， 改进修理工艺 ， 就能大大减少电动机的故障 和事故， 提高电动机的使用效率。