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1、浅谈极薄煤层采煤工艺选择论文关键词:薄煤层采煤工艺螺旋钻采煤 论文摘要:刘桥一矿3煤为极薄煤层,4煤为主采煤层,3、4煤层间距较小,3煤采用走向长壁全部冒落法回采不现实,选用螺旋钻采煤法较好地解决了这一难题。 1概述 刘桥一矿位于安徽省濉溪县境内,煤系地层为华北晚生古生界二叠系下石盒子组及山西组地层,含3、4、6煤及三到四层发育不全的极薄煤线,以单一薄煤层为主,煤层厚度0-1.75,平均厚度0.82m,平均倾角14°,局部可采,为极不稳定煤层。3煤储量主要分布在II46上山采
2、区东翼及六采区,可采储量合计为148.8万吨。 2采煤工艺选择 根据3煤赋存特点及煤层厚度特征,我矿3煤采用钻采采煤工艺,边掘边采,掘进与钻采平行作业的方式施工。前方掘进工作面至少超前钻采工作面80米,钻机采用乌克兰生产的薄煤层三轴螺旋钻机,采用独头单向钻采。钻采顺序为前进式钻采至迎头。该机先在巷道下帮沿煤层倾向向下进行钻采,钻采完后再退回调头在巷道上帮沿煤层倾向向上进行钻采,该机适用于煤层厚度为0.5m-0.9m,煤层倾角-15°-+15°,煤层走向倾角小于8°的各种硬度的煤层。
3、2.1落煤方法 ①落煤方式 即一台螺旋钻机布置在运输顺槽中,向煤层打钻,钻头割煤,螺旋钻杆掏煤,煤直接落在运输巷的刮板输送机上运出。该机一次采宽2.0米,三轴联动钻杆1.54米一节,钻机本身自动接杆,达到设计采深或遇断层时,推出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.8±0.2米煤柱后开始下一循环钻采。 ②螺旋钻机正常钻进 设计钻采长度:钻采从运输巷设计位置处开始运行,从顺槽上帮向上钻采,钻采深度最大85米,平均80米,螺旋钻机以2.0m/min的速度向上钻采,直至达到设计深度。 2.2设备配置
4、 ①螺旋钻 螺旋钻机选用乌克兰制薄煤层三轴螺旋钻机,其主要技术参数如下: 钻高625/725/825 钻宽2.0m 钻深上山方向85m,下山方向40m。 电机功率220k/min ②运输设备 刮板输送机一部:型号为SG×630mm×180mm 链速:0.92m/s ③运送和安装钻具的设备 单轨吊车一部,起吊速度为3m/min,运行速度为20m/min,起吊高度为3m。 ④辅助运输设备 SG,每天钻进深度90m,钻孔高度0.65m,实际采高1m,钻孔宽度为2.0m,钻煤时采
5、储率为0.95,则: /d;S---钻孔宽度,m;H---钻孔高度,m;r---煤层视密度; C---采出率×95%;则年生产能力=350×250=8.75万吨 3巷道布置 根据3煤赋存状况,可充分利用II46上山采区及六采区生产系统运料,排矸,运煤。减少了掘进巷道工程量,在3、4煤层间距较大的地点可设一临时垂直煤仓进行连接,煤仓高度即3、4煤层间距。 4顶板控制 由于3煤无直接顶,老顶以中细砂岩为主,平均厚17.5m,钻采面采宽1.905m,煤柱宽0.5m,顶板来压及下沉
6、量不明显,故钻采工作面采用不支护方式。正常工作时期,在工作面钻孔钻采完备后,在钻孔口以里0.3m处支设3棵φ×H=180mm×650mm的优质木点柱,上方戴规格为长×宽×厚=400mm×200mm×40mm的木柱帽(柱帽沿倾斜使用),并用木栅栏加紧打牢,软底处加穿规格为1500mm×250mm×40mm的大木鞋。木点柱严禁支在浮煤、浮矸上。随着螺旋钻采煤机不断前移采煤,要随时观测运输巷的围岩变形情况。当巷道压力变大,变形严重时,及时打锚索加强支护,锚索间排距300mm×300mm,长度6.0m,安
7、设在巷道拱顶,防止冒顶或影响钻采工作。运输巷采用猫网作永久支护。在钻孔口以上或以下0.3m处支设3棵φ×H=180mm×650mm的优质木点柱支护顶板。 5通风 钻采工作面通风方式是利用2×15km、725mm、825mm,增加在不同厚度煤层上的采收率。 ④实现薄煤层采煤,其中包括从平衡的和保护煤柱上采煤,这样增加采煤量,并降低其在矿藏中的损失。 ⑤只采煤不采矸石,采出煤质好。 ⑥由于不需要支撑,从而节约了大量的木材。 ⑦在相同条件下,与传统工艺相比矿工的工作效率提高一倍以上。
8、 ⑧由于留煤柱,代替了支护,降低了采煤成本,由于煤柱的存在,也减少了顺槽等巷道的回收费用。 ⑨在顺槽中的设备维护、维修方便,避免了重体力劳动。 ⑩人工工效提高,采煤机每班需6人操作,并且大大地减轻了工人的劳动强度。 ７经济效益 以我矿II362钻采面为例: 储量8.75万吨,井巷工程600米(II362运输巷)费用270万元; 螺旋钻采煤机1台520万元,辅助设备136万元; 人工工资/年72万元(2500元/月),电力消耗/年42万元; 其他消耗/年10
