上海庙矿区顶底板为软岩,涌水量较大,煤层自燃发火时间较短,给工作面安全高效推采带来了极大的困难,一度造成矿井经济效益严重滑坡,经过近几年的实践摸索,研究出了适合矿区开采的新方法,取得了极大的效果,矿井实现了经济效益明显提高。
13803工作面作为矿井复产后的第一个回采工作面,面长260m,为普通综采工作面长的2-3倍。根据钻孔资料,煤层顶板以上12m~14m含1层5~7m厚的灰白色中粗粒砂岩含水层;27m~35m范围内含1层厚约10m的灰白色中粗粒砂岩含水层。根据疏放水钻孔揭露情况,这2层含水层富水性不均一,局部富水性强,单孔水量可达10立方/小时,合计涌水量85.7立方/小时,是工作面回采主要充水水源,是工作面疏放水工作重点。地质储量:Q地= 378820m2×2.4m×1.47t/m3(视密度)=133.6万t;可采储量:Q可= Q地×95%(回采率)=126.9万t
具体措施如下:
一、加强防治水管理。针对富水这一情况,同各大院校及科研机构合作,采用物探方式提前探明工作面水量分布情况,在掘进时依据设计采取了提前探放水措施,设置专门的探放水硐室尽可能的将水引放出来,在硐室内设置一用一备一检修三台水泵进行排水。
二、优化选型设备。13803工作面安装共计安装液压支架151架,上端头采用过渡支架,型号为ZYG9000/15/32D,共计3架;中间架型号为ZY9000/15/32D,共计144架;下端头采用过渡支架,型号为ZYG9000/15/32D,共计4架,选用两台MG300/730-AWD2采煤机,一台向溜头割煤,另一台向溜尾割煤,一台SGZ800/800刮板输送机,一台PCM160破碎机,一台SZZ800/250转载机,一台DSJ-100/60/2*185皮带输送机,两台BRW500/37.5乳化液泵,一个箱体,经过周密的计算设备参数,满足工作面正常生产需求。
三、采煤工艺科学创新
(一)采煤工艺
13803综采工作面采用走向长壁采煤法,综合机械化采煤工艺。
1.工艺顺序:采煤机割煤→刮板输送机运煤→液压支架支护顶板→推移刮板输送机。
(1)落煤:采用采煤机螺旋滚筒截割落煤,滚筒截深0.8m。
(2)装煤:采煤机滚筒配合SGZ800/800型刮板输送机铲煤板装煤。
(3)运煤:工作面采用SGZ800/800型刮板输送机,13803下顺槽采用一部SZZ800/250型转载机和PCM160型破碎机、2部DSJ-100/60/2*185kW带式输送机,经13800皮带下山运至八煤煤仓。
(4)移架:采煤机过后,紧跟采煤机后滚筒移架,移架距离采煤机后滚筒3~5架进行。
(5)推溜:根据工作面刮板输送机上窜下滑情况,可采用自上而下或自下而上的顺序推溜,严禁从两头向中间推溜。
(二)工艺要求
⑴落煤
沿顶板双向割煤,往返一次进两刀,采煤机进刀深度为0.8m,在割煤过程中,采煤机速度要适宜,且保证顶、底板平整,煤壁齐直,不得随意留底煤或伞檐。
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⑵移架
工作面支架采用电液控制系统,移架方式为本架及邻架操作,应追机移架,移架步距0.8m。若顶板破碎,端面距超过340mm时,应超前移架,及时支护顶板。
⑶推溜
推溜前必须撤除溜前有影响的单体液压支柱,推工作面溜头(尾)时,要有专人指挥,多人操作时,步调协调一致。推溜后要保证刮板输送机成直线,且要均匀过渡,推移步距0.8m。推移结束后,将操作台闭锁。
四、采煤方法
1、采煤机的进刀方式
双采煤机的进刀同时采用端部斜切进刀双向割煤和中部斜切进刀双向割煤两种方式,斜切进刀段长度不低于25m,进刀深度0.8m。下煤机的上滚筒距离上煤机的下滚筒,必须保持最低10米的安全距离。具体工艺如下:
(1)溜头段煤机为1#,溜尾段煤机为2#。1#煤机截割工作面2/3的煤壁,2#煤机截割工作面1/3的煤壁。1#煤机速度为6m/s,2#煤机速度为3m/s。煤机进刀距离不低于25m。工作面处于直刀时,推溜尾,2#煤机割溜尾进刀。
(2)2#煤机进刀完毕,正常向下割煤,推溜至1#煤机位置,1#煤机准备进刀。
(3)1#煤机进刀完毕,两个煤机同向割煤。
(4)溜子向下推至溜头,两个煤机同向割煤。
(5)1#煤机割溜头完毕,再推溜头,1#煤机准备进刀。
(6)1#煤机进刀完毕,正常向上割煤,推溜至2#煤机位置,2#煤机准备进刀。
(7)2#煤机进刀完毕,正常向上割煤。溜子向上推至溜尾,两个煤机同向割煤。
正常割煤长度为235m(除斜切进刀距离25m),1#采煤机以6m/min的速度、2#煤机以3m/min的速度向上(下)割煤,直至割透上(下)端头煤壁。采煤机正常割煤采用前滚筒在上部、后滚筒在下部的方式。
五、劳动组织科学合理
采用三八工作制度,早班检修4小时,其他时间生产,周密布置,效率普遍高于其他同类矿井,实现日产过万吨成为常态化。
工作面服务年限 = L/C = L/(N×I×D×K)
=1457/(15×0.8×30×90%)
≈4.5个月
L―工作面可采长度,m;
C-工作面月推进度,m;
N-工作面日循环,个;
I-采煤机截深,m;
D-月平均工作天数,天;
K-月正规循环率,90%。
经过多年努力的成果已经成功的研究出了软岩、富水超长工作面的快速推采方法,且效果突出,实现了效益的最大化,提高了企业的核心竞争力
论文作者:刘统申,董爱明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:工作面论文; 煤机论文; 滚筒论文; 采煤机论文; 顶板论文; 一台论文; 含水层论文; 《基层建设》2019年第15期论文;