煤矿综采放顶煤开采工艺与安全技术研究论文_郑维宇

煤矿综采放顶煤开采工艺与安全技术研究论文_郑维宇

摘要:煤炭资源与人们的日常生活与工作息息相关,所以加大对煤炭开采工艺的研究很有必要。本文分两个部分阐述了综采放顶煤的开采工艺及安全技术,以供参考。

关键词:综采放顶煤;开采工艺;安全技术

1煤矿综采放顶煤开采工艺

1.1针对工作面

1.1.1双输送机

全部的操作过程中需要注意以下幾点要求:第一,在此工艺流程中总共有两条运输路线,其他诸如液压支架迁移、煤炭放出以及采煤机切割等工序都与其他的综采工艺类似;第二,输送机在前移的过程中,需要注意中部槽等重要的连接位置,尽量减少错槽等事故的发生;第三,在推出切眼之后,待顶煤冒落便可以进行放煤工作,另外,在放顶煤之前,一定要将全部支架都排成直线,然后再按顺槽方向依次放煤,若是条件允许,也能在同一时间同时进行放煤与切割作业,也即是将工作面进行划分,分别实施放煤与切割工序;需要格外注意的一点是,当放煤口出现大量的矸石时,就要停止放煤,而若是遇有大煤块堵塞情况,需要用升降放煤板的方法进行处理。

1.1.2单输送机

单输送机在工艺流程方面与双输送机并没有太大的区别。其应用优势是机头移动较为简单、管理与操作便捷、设备占用少一级端头容易维护;应用劣势是难以控制煤尘以及容易出现架前冒空。

1.2针对初采末采

我国在早期使用放顶煤工艺时,相应的安全保护措施并不是很健全,所以为了避免顶板破碎或是掉落等威胁工作人员安全,一般都会在进行初采时推进一段距离,范围在10-20m左右,并在初采的过程中部放顶煤。这种方法虽也取得了一定的成效,但是随着开采技术的发展,越来越不适应当前的煤炭开采工作,所以现在综采工作面多会在推开切眼之后就放顶煤。另外,在综合考虑了顶煤品质与顶板构成之后,现在多使用切顶巷工艺和深孔爆破工艺增大初采回收率。基于早期会推进一段距离再进行初采,导致了大量的资源浪费,所以当前为了妥善解决这一问题,就在技术上进行了创新,通过缩小停采距离的方法,实现高效开采,但是这需要先行解决两个问题,其一是在考察现场条件后,对停采线进行确定,一般都会选择顶板位置;其二是要避免矸石窜入,也即矸石在压住金属网的同时,还不能窜入工作面,当然,若是选择不铺设一定数量的金属网,就需要加大爬坡度或是减少放顶煤的数量。

1.3针对端头放煤

当前市场上特种端头的型号很少,所以多数综采现场使用的都是改良化支架。另外,由于在过渡槽处增加了支架的高度,在进行放煤与过煤工序时就比较困难,所以一般都会留2-4架支架在工作面两端的位置,不再进行放顶煤,但是这样又会造成一定数量的煤炭浪费,所以在支架与输送机有所改进之后,端头也在不断更新之中,而真正能够解决端头放煤问题的措施有以下三点:第一是在对工作面进行设计时,一定要在条件允许的情况下,加大生产巷道所具有的断面尺寸,并且要将输送机的机尾以及机头都设置在该巷道中,尽量不要再使用过渡支架;第二是可以使用短机头输送机或是侧卸式输送机[5];第三是在选择端头支架时,可以尽量选择具有高位放煤口的支架,这样一来,就能实现端头放顶煤技术。

2煤矿综采放顶煤安全开采的流程

2.1割煤

在进行割煤的时候,煤矿企业基本上都是使用的双滚采煤机进行操作的,将其沿着两至三米的工作面切割,对于整个工作面的两端来说,应用进了斜切进刀的方法,其采高均在2.4米至2.8米,深度在0.6米至0.8米的中间。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当采煤机出现落煤情况的时候,就可以使用挡煤板和螺旋叶片等来配合运行,先将煤块放在前部的输送机里面,然后再启动输送机将煤块运出去。如果煤层的倾角比较大,在这种情况下,就可以使用单向的割煤法进行割煤,但是要注意的是,使用单向割煤只能从下往上的顺序进行,这样能够在极大程度上避免设备滑落和下滑。

2.2移架

断面的顶煤有些时候可能会出现活动状态,因此,为了保证它的稳定性,通常情况下都会在支架上面设置一个护帮板和伸缩探梁,这样一来,一旦进行割煤操作的时候,就可以使用伸缩前探梁对露出来的顶煤进行保护。采煤机经过了以后,工作人员需要及时的移动支架,把收缩前探梁收回来,然后再应用帮护板来护住煤壁的位置,这种操作,可以看作是对割煤步骤的一种保护手段,也可以看作是对顶煤安全防患的一种方法。

2.3推移前部输送机

在移架结束了之后,工作人员需要完成前部输送机的推移工作,假如工作人员想在一次内就完成推移,就可以站在离采煤机十五米左右的距离进行,慢慢的对输送机进行推移。假如工作人员是想使用多架协调的方法来进行推移的话,就可以使用分段法来完成前部输送机的推移,只要在采煤机后面距离五米的位置进行推移就可以了,但是要注意的是,使用分段式进行推移,每次推移的距离不可以超过300mm。虽然这个距离很短,但是如果是使用分段式,基本上两至三次就可以将前部输送机全部推到煤壁上,这种方法相对于一次性推移法更有效率一些,更能把前部输送机的弯曲度减小,确保其安全性。

2.4推移后部输送机

后部输送机的推移基本上都是使用的千斤顶进行的,由于千斤顶的力量比较大,更适合使用在后部输送机的推移工作方面。将千斤顶放在后部输送机下的位置,但是,在推移的时候,工作人员需要时刻注意溜槽和邻架的连接部位,因为该个部位一旦出现问题,就会导致掉链子或者错槽等现象发生。这样的话,就会给工作人员带来更大的麻烦,并且会给整个采煤工作带来严重的后患问题,所以,在推移后部输送机的时候,一定要将心思多分一部分在溜槽和邻架上,保证其安全性。

3放顶煤

一般情况下,放顶煤都是使用的三采或者二采一放的方法来进行的,也可以理解成为是采煤机的三刀操作和两刀一次顶煤操作。工作面可以分为左右两端,放出顶煤操作可以从工作面的一端开始深入,之后再按照顺序一步一步的依次放煤,如果是遇到顶煤比较厚的情况,可以进行隔架放煤,也可以两至三架为一组进行放煤。在放煤的这个过程当中,通常都会伴随着几种不良现象的出现,比如,放煤口被一些较大的煤块堵住了出不来;碎煤成拱没有办法放出来;顶煤太硬煤块落下来的时候很干涩、困难。一旦出现以上几种问题,就说明放煤的状态不正常,但是针对每一种不同的状态都有一些解决的办法。当放煤口被大块煤块堵住了的时候,可以在支架上对其进行搅拌或者插板来解决,当把煤块搅碎了之后,就能够轻轻松松放出来了。顶煤处于一个较为稳定的状态的时候,就可以适当的摆动支架的尾部,使得顶煤得到松动并且碎裂。当遇到碎煤成拱出不来这种现象的时候,就可以摆动支架的掩护梁来解决这个问题,这样能够有效的使得成拱的碎煤再次分散开来,并且还会在原碎裂程度上更稀碎一些。但是这种方法存在着一个缺陷,就是支架很容易遭到损伤,所以是在使用这种方法进行的时候,就一定要掌握好力度,如果力度太大就可能会造成支架的损伤,但是力度太小就可能不会解决碎煤成拱的问题。

参考文献:

[1]张云国.综采放顶煤开采技术现状[J]中国矿业,2010,19(7):91-93.

[2]姜渭河.综采放顶煤开采技术浅谈[J].煤炭技术,2003,22(9):55-55.

[3]王涛.浅谈煤矿综采放顶煤开采工艺[J].能源与节能,2016,21(4):136-137.

论文作者:郑维宇

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期

论文发表时间:2020/4/22

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