综采工作面夹石层下开采的实践.pdf

技术与经济 内蒙古煤炭经济 2 0 0 3 年增 刊 综采工作面夹石层下开采的实践 谷建 平 大同煤矿集团， 四台煤矿 山西省 大同市0 3 7 0 0 3 摘 要 本文介绍 1 4 ‘ 层 8 3 0 6 工作面遇 0 ． 4 0 ． 6 m夹石层后所采取的具体措施。 关键词 综采； 夹石层下； 开采实践 中图分类号 T D 8 2 3 ． 9 7 文献标志码 C 文章编号 1 0 0 8 0 1 5 5 2 0 0 3 0 7 0 0 6 70 2 一 、工作面概况 1 、 1 4 ‘ 层 8 3 0 6工作面位于 1 0 3 石门以南， 南邻 8 3 0 8 工 作面， 西邻 8 3 0 1采空区， 东为 3 0 3盘 区巷， 北 面为未开拓 区。该工作面走向长度为 3 l 1 m ， 工作面长度为 1 5 0 m 。工 作面煤层赋存较稳定。煤层厚度为 2 ． 2 0 2 ． 4 9 m 。从皮带 巷揭露情况看 ， 从原切巷往外 6 0 m ， 煤层中部出现一层厚 度为 0 ． 4 0 ． 6 m的夹石层。且该层夹石为粉细砂岩。 2 、 1 4 ‘ 层煤层顶板 直接顶不发育 ， 老顶为细砂岩， 厚 度为 1 5 ． 5 3 m ， 伪顶为粉砂岩， 厚度为 0 ． 0 5 m 。煤层倾角为 1 ． 2 7 0为近水平煤层。 3 、 工作面选用 1 0 2 架 B C 5 6 01 ． 2 ／ 1 ． 9 型液压支架管 理顶板， 支架最大高度为 1 ． 9 m， 最小高度为 1 ． 2 m 。采煤机 选用 I M G 2 0 0型双滚筒有链牵引， 滚筒直径 1 ． 2 5 m， 其可 采高度为 1 ． 2 5 2 ． 4 5 m。工作面运输机为 G B 6 3 0 ／ 2 2 0型， 采用头尾双传动。 二、 见顶留底采煤 由于工作面两巷沿 1 4 。 层顶板开掘 ， 且初采时工作面 没有夹石。割煤时前滚筒沿顶板开采 ， 后滚筒割底刀， 采 高为1 ． 8 0 m ， 采用即时移架管理顶板。 在开采过程中发现上方顶板较为完整、 节理、 裂隙不 发育。采煤机割煤后 ， 顶板进入采空 区， 距支架后顶梁 5 6 m时才会塌落， 且塌落高度大于采高， 垮落后岩层呈片 状。在割煤过程中， 发现该煤层与顶板粘结性较好 ， 采煤 机割底刀后， 其顶煤不易发生冒落 ， 若留0 ． 3 ～ 0 ． 4 m顶煤， 机道不发生顶煤塌落 ， 经过支架挤压到采空区后， 仍然与 顶板粘结， 直到最后与项板一起垮落。 由于沿 1 4 ‘ 层顶板开采 ， 两顺槽也沿 1 4 ‘层顶板开 掘， 且两巷高度为 2 ． 6 m， 而 B C 5 6 0 ～ 1 ． 2 ／ 1 ． 9型液压支架最 大高度为 1 ． 9 m， 按采高 1 ． 8 0 m计算， 工作面与两顺槽必然 存在 0 ． 8 m的高差， 这样在采煤过程中， 运输机机头、 机尾 常处于悬空状态， 由于其自身重力作用 ， 使机头、 机尾向下 收稿日期 2 0 0 3 07 03 倾斜， 头尾支架也随之发生倾斜。 三、 遇夹石层见顶留底采煤 当工作面推进 6 0 m后 ， 在 1 ‘ 一 3 ‘ 架出现夹石层， 当工 作面推进 7 0 m后 ， 在 1 ‘一5 3 ‘ 架全部出现夹石， 且厚度为 0 ． 4 0 ． 6 m ， 在没有夹石层时每天最少能割 1 4刀， 而遇到 夹石层后 ， 最多能割 8刀煤。而且机组在割夹石层时， 机 组左右摇摆平板滑靴和导向滑靴常与溜槽离开， 极易造成 机组落道或滑靴损坏。同时由于机组摇摆， 牵引链随之摆 动 ， 对人身安全造成很大威胁 。机组滚筒在切割夹石时 ， 截齿消耗大大增加， 有时甚至将牙槽损坏 ， 机组过负荷工 作 ， 造成主泵、 马达 、 管路及机头经常损坏 。机组切割下的 夹石增加溜子负荷， 使原本陈旧的溜槽磨损更加严重， 机 组上行割煤 ， 造成夹石戗机组而使工作面运输机断链， 严 重时使运输机决链落道， 拉出的大块石头还需人工处理 ， 若处理不及时， 还会使皮带运输机因负荷不均 ， 发生跑偏、 板卡现象 。 若采用放炮技术处理夹石层， 需要专门铺设一趟风 管。这样不仅增加了设备的投入， 而且还必须配备专职打 眼工。在打眼过程中， 若风管漏风或风压达不要求时， 风 钻经常出现卡钳事故。钻眼时， 风钻噪音大， 钻出的岩尘 在工作面随风飘扬， 对职工身体健康造成很大危害。放炮 时， 由于遮挡措施不得力， 常常造成支架阀组、 水管、 电缆 等损坏， 给工作面生产带来直接影响。放炮使工作面顶板 受到震动， 破坏其完整性， 给顶板管理带来一定的影响。 从整体上看 ， 由于打眼、 放炮占用过多的时间， 使正常割煤 时间相对减少， 生产能力必然降低， 据 8 4 2 9 工作面过陷落 柱放震动炮的经验 ， 每打6 个深度为2 ， O m的眼， 加之放炮 约需 3 个小时， 而且放炮带来的安全隐患， 远远大于正常 生产。 根据对工作面情况的细致了解 ， 我们采用沿工作面布 置三个眼探煤底。经过试探后， 发现夹石层下煤层厚度均 作者简介 谷建平。 男 。 山西矿业学院毕业。 技术员， 现被聘为四台矿综采一队工程师。 6 7 维普资讯 技术与经济 内蒙古煤炭经济 2 0 0 3 年增 刊 在 1 ． 4～1 ． 7 m， 而且根据地质部 门提供的两巷地质情况 ， 认为沿夹石层下开采是可行的。关键问题是 夹 石 层 上 0 ． 6～1 ． 0 m的顶煤是否能留住， 在走架过程中， 机道顶板 是否会发生漏顶， 对此我们高度重视， 一方面提高支架的 初撑力 ， 在最后支架上安装 了压力表用来监测末端支架 的压力损坏 ， 另外， 彻底处理了工作面支架的跑、 冒、 串、 漏液。对支架工操作行为进行严格的规范 ， 降架必须先 将前探梁， 后降前动力柱 ， 最后降后动力柱。升架必须先 升前探梁， 后升前动力柱 ， 最后升后动力柱。而且在拉架 过程中， 支架与顶板保持 5～1 0 e m距离 ， 杜绝了顶煤与顶 板的离层。 经过实践 ， 以夹石层做顶板采煤是完全可行的， 而且 取得了意想不到的效果 ， 一个 月推进 2 2 0 m， 月产量达 8 6 0 0 0吨， 创四台矿低煤层月产最高历史记录， 而且设备 损坏程度大幅度降低 ， 没有任何工伤事故发生。总结夹 石层下采煤有以下优点 ①可使工作面底板与两顺槽基本保持在 同一水平 ， 工作面溜子， 特别是过渡槽与机头平缓过渡， 预防了因机 头机尾低而过渡槽高造成过渡槽搭节损坏。 ②因机头机尾与过渡槽平缓联接 ， 溜 头溜尾护轴板 在刮板运行过程中不容易扳坏。 ③使溜槽与刮板磨损大大减少， 而且移头移尾从原 来的4 0 分钟减少到 2 0分钟。 ④两端头支架长期倾斜 ， 接顶状况不好得到根治。 ⑤溜头、 溜尾推移横梁的联接耳子因支架推移受力 均匀而不再发生耳子损坏， 而且支架框架损坏程度也大 为降低。 ⑥机组司机上头， 下尾控制工作面底板也容易掌握， 使推过的溜头 、 溜尾保持水平 ， 不发生倾斜， 头尾轴承得 到较好润滑 ， 延长溜子头尾轴的使用寿命 ， 溜子两股链条 受力均匀 ， 避免了断链事故。 ⑦工作面溜子串头、 串尾现象减少。 ⑧由于工作面底板与两顺槽底板基本保持在一个水 平， 两端头支架倾斜状况得以改善， 支架支护端头顶板的 能力增大， 相对减少了两端头的空顶面积， 端头维护的困 难局面得到改善 ， 支回端头支柱 比较安全了， ⑨由于沿夹层下开采 ， 避免了夹石层的石头留在煤 中， 从而提高了煤质。 在开采有夹石层煤的时候 ， 我们必然仔细分析煤层 的赋存情况、 煤的软硬情况 ， 以及煤的粘结等情况， 不必 一 味地沿顶开采 ， 尽管沿顶开采对于顶板管理容易些， 但 割夹石层带来的一些问题不容忽视 ， 我们必须根据工作 面的具体情况， 选择合理的采煤方法 ， 这样可以收到可观 的经济效益。 责任编辑 梁亚奋 上接第 7 O 页 整 流 器 输 末 端 电 轨 缝 阻 电 压 损 能 量 损失 能量损失比较 K WH ／ 年 出电压 V 压 V 值 Q 失 V K WH ／ 年 长 轨 焊 接 2 7 5 1 7 0 0． 6 8 3 6 1 ． 5 1 3 7 3 9 0 前 1 3 7 3 9 O一1 4 4 7 51 2 2 9 1 5 长 轨 焊 接 2 7 5 2 2 5 0． 0 7 2 6． 5 1 44 7 5 后 如 达 规 程 2 7 5 2 3 0 0． 0 1 2 1 ． 0 8 8 7 3 6 要求 2 、 通过长轨焊接 ， 改变了列车行驶速度低、 车 辆周转慢， 运输能力差的状况， 提高了矿井运输、 生产能力， 满足了生产的需要， 同时也达到了节能 降耗、 增效的目的。虽说如此， 但仍未达到规程规 定的要求， 原因有二 其一考虑钢轨的热胀冷缩特 性， 每 5 0 m钢轨留一个接头不焊， 用道夹板连接。 其二焊接工艺问题， 在焊轨缝时没有将钢轨断面 全部焊接， 或出现焊渣孔洞， 减小了钢轨回流的断 面面积， 以上原因均可造成钢轨接头处电阻增加 电压损失增加， 电能损失也相应增加。 3 、 为了从根本上改善回流轨道的电气连接， 减少轨道连接电阻， 使之达到规程规定的要求， 我 - 6 8 - 认为还应采取以下措施， A 、 随井巷延伸、 温度变化 不大， 温差小的情况， 适当增加单段钢轨的焊接长 度， 尽可能少留不焊的轨缝。B 、 提高钢轨接头的 焊接质量。c 、 未焊接的轨缝 ， 不应用道夹板连接， 还应用 O 1 6圆钢在钢轨两侧跨道夹板焊接， 以保 证轨缝的电气连接质量。D 、 加强检查维修。 只要我们切实做好上述工作 ， 就能保证回流 钢轨接缝的电阻值符合规程的要求 ， 既可以保证 矿井安全生产， 又可以节省大量电能， 创造出更高 的经济效益。 责任编辑 梁亚奋 维普资讯