水力采煤技术在特定条件下的应用.pdf

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1、112能源技术与管理2012年第6期doi：lO．3969／j．issn．1672—9943．2012．06．047水力采燥接木在辖定条件下的应用王晋海(晋煤集团寺河煤矿，山西晋城048205)[摘要]水力采煤是我国开采煤层条件较差地区实现机械化开采的重要途径。通过对山西某小矿井的煤层赋存条件的分析，经技术改造升级为30万t／a水采机械化矿井，开辟了山西使用水力采煤的先河，对山西构造复杂的资源整合矿井升级改造起到了一定的示范作用。[关键词]水力采煤；特定条件；采煤方法[中图分类号]TD825[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)0

2、6112_O3缓。西北部井田边界有西川正断层，走向北东，倾0引言向南东，断距75—120m，南部井田边界有王家庄我国应用水力采煤已有四十多年历史。目前，正断层，断距100150m。井田内未见陷落柱，亦水采技术已发展到比较成熟的阶段，其生产规模未发现火成岩侵入现象。构造属中等类型。主采3逐渐扩大，使用范围由过去的缓倾斜煤层逐步扩煤层，煤层厚5～6．9m，平均5．7m。煤层结构简大到当前旱采有一定困难的倾斜、急倾斜以及不单，普氏硬度系数0．60．8，顶板为砂质泥岩，局稳定煤层⋯。部为砂岩；底板粉砂岩、泥岩，局部为细砂岩。矿井水力采煤是我国开采煤层条件较差

3、地区实现正常涌水量25m3／h，最大涌水量53．6m3／h。相对瓦机械化开采的重要途径。2006年襄垣古韩联营煤斯涌出量3．51m3／t，绝对瓦斯涌出量1．22ma／min，矿水采技术改造项目，开创了山西水力采煤先河。属瓦斯矿井。煤尘有爆炸危险性，煤层无自然发火倾向性。无煤与瓦斯突出及冲击地压。井田内未发1水力采煤在古韩联营煤矿的应用现高温异常区，属无热害矿井。1．1水力实施采煤背景1．3原有系统和水采简介古韩联营煤矿位于山西省襄垣县城西南4km，古韩联营煤矿采用一对立井开拓，主、副井相为一镇办煤矿，原设计生产能力l5万t，a。由于该距100m，主井

4、井口标高+919．81m，井深240m，矿地质构造变化大，特别是沿走向弯弯曲曲，使用主井用于提升与行人，副井主要用于通风。井田地长壁采煤方法开采比较困难，产量均在10万a质构造为向斜构造，在+680m井底车场分南北两左右，很难提高矿井的设计能力。为探索适合古韩翼进行下山开拓，主要大巷及下山全部布置在3联营煤矿新的采煤方法，经广泛调研，认为水力机煤层中。在南翼布置2条下山，l条下山从+680m械化采煤比较适合。但水力机械化采煤技术在山到+580m作回风用，另1条从+680m至+480m西没有使用的先例，经煤炭科学研究总院唐山研作运输行人用；在北翼同样布

5、置2条下山，1条下究院对推行水力采煤技术的深入研究，水力采煤山延深至+510m水平，作回风用；另1条延深至技术比较适合该矿煤层赋存条件，能够实现安全、+490m水平，作运输行人用。高产、高效水力机械化开采[2]。该矿于2006年进该矿现用水力采煤，水采区在北翼+490m水行了l5万水力采煤技术项目改造，2008年山平。巷道为倾斜漏斗上山布置，回采上山间距为西省煤炭工业局同意该矿进一步进行30万a水15m，在采区内布置一个回采工作面，采用高压水采矿井机械化升级项目改造。目前，该矿一直维持射流无支护落煤工艺，供水压力为100MPa。采垛在许可产能状态。尺

6、寸为15mX3m。工作面的煤水全部由无压水1．2矿井概况力自流运输。井田总体为向斜构造，轴向北东，转折端向北掘进工作面采用炮掘水运。东翘起，两翼倾角5~-25。，北西翼较陡，南东翼较1．4供水系统2012年第6期王晋海水力采煤技术在特定条件下的应用113根据古韩联营煤矿3煤层硬度、裂隙发育程如图2所示。根据矿井主井旱提能力，初步确定分度、矿压显现等情况，并类比其它水采矿井的条级粒度为3mm，筛上品约为52．9％，筛下品约为件，确定回采落煤压力为810．0MPa，水枪流量为47．1％，筛上品走旱提系统，筛下品利用小粒度煤180～200m3／h。因为矿井

7、煤层条件好，相对生产能水泵水力提升。立井提升能力能满足旱提要求，但力低，为节省投资，回采和掘进共用一套系统，交运输下山提升能力不足，为了解决运输距离长，采替供水。用皮带运输，重新开拓一条运输斜巷和一条皮带(1)供水水源确定。采掘供水采用闭路循环运输下山，通过皮带运输机运至井底煤仓。用水方式，根据用水平衡计算，不足部分水量用矿井涌水补给。古韩联营煤矿矿井涌水量可以满足补水量要求。(2)供水方案确定。采掘供水有两种方案可供选择。方案一：高压供水泵房设在+680m水平，与小粒度煤水硐室联合布置；方案---：高压供水泵房设在地面井口附近，与地面煤泥水脱水系统

8、联合布置。两种方案通过技术经济比较，认为方案二有明显优势：高压供电及大型设备不用下井，在地面安装主采区硐窒维