特厚坚硬煤层综放工作面顶煤回收率提高综合措施

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1、坚硬厚煤层综放工作面顶煤回收率提高综合措施殷培东彬县水帘洞煤炭有限责任公司，陕西彬县713500摘要：坚硬厚煤层条件下放项煤幵采，顶煤在矿山压力作用下破碎不够充分，这给放煤工艺带来困难。本文主要从优化放煤工艺、合理选择顶煤弱化方式、加强回收率管理等措施综述提髙放煤回收率方法。2顶煤弱化关键词：坚硬煤层，放顶煤，回收率综采放顶煤是在厚煤层中沿煤层布置一个长壁工作面，用常规方法进行冋采，利用矿山压力的作用或辅以人工松动方法，使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方（或上方）放出，并经由刮板输送机运出工作面。综采放顶煤开采安全、高效，在我国厚煤层开采中得到广泛应用并取得了巨大成功。顶煤能否顺利冒落并有

2、效放出，是决定放顶煤幵采能否成功的关键，也直接影响工作面的煤炭回收率。水帘洞煤炭有限责任公司（以下简称水煤公司）主采4#煤层f为3.5〜4.0,属坚硬煤层，顶煤在矿山压力作用下破碎不够充分，顶煤放出困难，选用超前预裂方式弱化顶煤。另外，合理确定放煤步距，选择合适的放煤方式，加强回收率管理等措施对提高放煤回收率也有着非常重要的作用，ZF3802工作而是水煤公司开采的第四个综放工作面，从以上几个方面入手,实现了对厚煤层的高产高效高采出率的安企开采。1煤层特征和工作面概况煤层为侏罗系延安组下含煤段的4煤层。4煤力全区可采、赋存稳定的厚煤层，煤层厚度5.45〜10.45m,平均厚度7.5m;煤层结构简

3、单〜较复杂，煤层上部含夹矸1层，岩性为泥岩，夹矸厚0.05m。煤层普氏系数3.0-3.9,属坚硬煤层，难以自行充分破碎，煤体破碎块度大，给放煤带來困难。ZF3802工作而采用单一走A长壁综合机械化放顶煤采煤方法开采，工作面长度160m,走向长度2120m,采用单向截煤方式，循环进度为800mm,机采高度为3.5m,放煤厚度为3m,平均采放比1.17:1,工作而选用ZE11000/20/38型低位放顶煤液压支架，放煤方式“一刀一放”为一个循环，采用多轮顺序放煤，机头机尾各3架过渡支架不放煤。2.1弱化方式釆用深孔控制预裂爆破技术预裂顶煤。从切眼向外50米开始爆破，到撤切眼以西100米为预裂爆破段

4、，爆破孔设计间距为3m,两顺槽设汁为单层孔，两顺槽爆破孔错幵布置。爆破孔设计长度力80米，爆破孔每孔装药100节，每节0.6米，共计长度为60米，封孔长度为20米。2.2爆破材料：2.2.1炸药品种的选择选用“三级煤矿许用型乳化炸药”。2.2.2装药工艺的研究及装药结构设计由于乳化炸药形态多为膏状，黏度系数一般在3X105厘泊以上。因此，采用以往的压风散装药是行不通的，根据矿用乳化炸药的特点，研制了可连接式塑料被筒。被筒采用塑料作为材料，加入阻燃抗静电剂，被简前后端有螺纹，两节之间可连接。通过设计金属模具，生产/多种规格的抗静电可连接式被筒，包柄直径60mni、直径45mm，长度0.7〜lm的

5、多种规格的被筒，采用较大直径较大被筒，装药量大，爆破力强，而直径较小的被筒装药量较小，可减小对顶板的破坏，根据煤层及钻孔直径及所耑装药量等情况，选择不同规格的被筒。在炸药厂直接将炸药灌装到塑料被简里，将封盖拧紧，装药吋将封盖拧开，用其自身的螺扣•-节一节连接在一起，边向孔内装送，边连接，直至装完为止。试验证明，这种方法装药速度快，结构完整合理，有利于安全传爆；可以根据孔径改变被简的的直径，将不耦合系数控制在合理的范围内，有利于提高爆破效果。因此装药方法采用可连接式塑料被筒。见图1。S60^80m图2装药结构示意图2.2.3封孔工艺及装备由于深孔爆破封孔长度15m,采用常规的炮棍推送黄泥封孔不仅

6、封孔速度慢，封孔强度难以达到要求，因而影响爆破质铽和爆破安全。为克服上述缺点，采用压风封孔器进行喷泥封孔，封孔材料采川黄泥。压风装药器有两道风路可以控制，又有出料阀门控制出料，在封孔过程中，可以根据风压悄况随时打开底风阀门、关闭出料阀门，以提高罐内压力。待罐内压力提高后继续喷泥封孔，川压风装药器进行压风喷泥封孔，不仅提高了封孔质量，而且提高了工艺效率。压风封孔器见图3、图4。，图3风封孔器示意图罔1可连接被筒示意图力了提高深孔传爆安全性，克服深孔爆破中存在的管道效应等不可预知的因素引起的拒爆、爆燃现象，采用孔内敷设导爆索、双炮头正向起爆的装药结构，如图2。阻煤抗电孔用胶史阁4压风封孔器及肌燃

7、抗静电封孔川胶管2.2.4护壁套管的研究受应力影响，钻孔初段10m以内易发生变形，造成装药W难，为解决该M题，力此设计了护壁套管（被筒滑道），以缩短装药时间和装药质从。奩管采用可连接白钢管,每节长1.5m，套管直径75nnm或60mm,分别对应60mm和45mm的被筒。见图5。图5孔n段护壁套管2.2.5装药方法和放炮方法巾于炮孔內有煤渣，同时又受地应力的影响，在炮孔钻杆刚拨出时，立即用空被筒探成