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【摘要】在煤矿开采发展过程中,综合机械化程度越来越高,开采技术不断提高。对中厚煤层的采用综合机械化放顶煤技术来进行开采,这种开采方法具有较好的效果,应用也较为广泛。文中主要对放顶煤综采设备、操作、参数及方法等进行了分析,并进一步对放顶煤综采技术的控制措施进行了具体的阐述。
【关键词】放顶煤;综采技术;控制措施
随着煤矿企业的快速发展,各煤矿企业为了确保矿井的高产高效,都加快了对在矿井的建设工作。利用综放开采技术,不仅可以使放顶煤程序越来越安全可靠,而且可以有效的提高不稳定厚煤层的开采率。利用综采放顶煤工艺进行开采,可以有效的提高工作面的产量,选择适合的支架,设备科学合理配套,优化工艺参数和劳动组织,是实现高产矿井建设的重要途径。利用综采放顶煤技术,由于巷道掘进率较低,有效的改善了巷道内的环境,使综采采掘衔接紧张的状况有较大程度上的缓解。不需要对工作面进行过多的移动的,可以有效的发挥综采成套设备的使用率,有效的提高了井下作业的效率,而且在作业过程中不需要消耗较多的能源。对于复杂的开采条件、工作面较短、三角地带、断层较多及底板不平作业条件下更具有适用性,是一种具有较好安全性和经济性的采煤方法。
1、放顶煤综采设备与操作
放顶煤综采作业时主要应用到的设备有采煤机、液压支架、刮板输送机、千转载机等。其工序多为割煤、移架、推溜及放顶煤。在具体操作过程中,割煤工序中的进刀方式与普遍工作面操作时没有什么区别,割煤完成后需要进行支护操作,以支架擦顶移架进行支护操作,使放顶煤支架成直线,而且在利用千斤顶在移架过程中随时进行调架和扶架,而且还要将液压支架前后桩的高度控制在200-250mm之间。在割煤后就应将输送机进行推溜,推移过程中注意保持与放顶煤液压支架保持一致的协调性,避免出现过急的弯曲,推移二至三次即可到位。通常在综放作业面上会有两部输送机,后部输送机则需要等放顶煤放完后才能进行推移。在推溜时,需要将倾斜的工作面从下向上进行推溜,有效的抑制了下滑的可能性,对于在急倾斜水平分层工作面情况下,则需要从机头部和机尾部进行轮流推溜,避免支架发生窜动。
2、放顶煤放煤工艺参数与放煤方法
在综放工艺中,其中最为关键的工序即是放顶煤,在放顶煤作业中通常需要确保移架后顶煤能够自行松散、破碎,同时对已破碎的顶煤进行充分的回收。
2.1放煤步距
放煤步距是在工作面推进过程中两次放煤间的推进距离,对于放煤间距的确定,是为了能够使放出的顶煤能够充分的松散和破碎,实现充分的回收,有效的提高采出率。由于放煤步距与煤的软硬度和顶板活动都存在着一定的关系,同时还要对支架、放煤口位置和顶板冒落的垮落角及松散煤的活动规律等进行充分的考虑。通过大量的实践经验总结出放煤步距为1米至1.2米时,根据移架步距支架前移一次或二次可以确保放顶煤达到最佳的效果。
2.2放煤口间距
放煤口间距不宜过大和过小,过大则宜导致煤炭数量损失加剧,而过小,则会导致煤质降低。通常情况下是1.5米和3米之间最为适宜。
2.3放煤方式
由于放煤方式对工作面高产高效具有较大的影响,目前通常采用的放煤方式主要有单轮顺序放煤、多轮顺序放煤和单轮间隔放煤三种方式。
3放顶煤综采技术的控制措施
3.1松软顶煤的控制
松软煤层放顶煤工作面,一般顶煤均较破碎,易形成局部冒落,特别是端面顶煤的冒落,所以,此时的重点是控制顶煤的破碎。可采取以下措施:3.1.1支架要有足够的初撑力。支架的初撑力,不仅仅可以实现对顶煤的充足支撑,而且由此产生较高的摩擦阻力,可阻止顶煤的分离运动的发生和发展。3.1.2支架带压前移。3.1.3不留底煤,支柱支在坚硬底板上。底部留有底煤,既降低煤炭回收率,又使支架阻力上不去,影响了支架的稳定性,增加了不安全因素。3.1.4控制放煤量,防止切顶线前移。观测表明,过量的放煤,易引起顶煤的超前松动,切顶线前移,后柱载荷减小,易引起支架“低头”。
3.2较硬顶煤的控制
对于煤层较硬的放顶煤工作面,往往由于顶煤破碎程度不够,易形成上、中部顶煤的滞后垮落,影响顶煤的回收。此时,应采取适当的措施,增加顶煤的破坏程度,降低其稳定性。3.2.1增大工作面长度。可提高顶煤的自然破碎效果(特别是工作面中部)。但同时也增加了事故发生的机会,甚至会影响支架的稳定性。所以,应结合具体的煤层条件,确定合理长度。3.2.2增加顶梁长度。适当增加支架的顶梁长度,一般只对下位顶煤作用明显。3.2.3选择合适的初撑力。较硬煤层工作面,一般不需耍过高的初撑力,可在保证支架稳定的前提下,选择适当的初撑力。低初撑力有利于顶煤的破碎和同收。3.2.4辅助破煤措施。如上述方法未达到使顶煤破碎的目的,可采取注水软化、工作面爆破等措施,使其易于垮落、块度适中、便于回收。
3.3硬煤及矸石的控制
坚硬或有夹矸的煤层在开采时,顶煤冒落困难,冒落下来后可能有较大的块堵塞放煤口,导致顶煤不能顺利下放。此时,要采取以下措施。3.3.1对切眼顶煤的控制。应在切眼部位实施打挑项眼及副帮眼。支架移出炮眼位置,马上爆破挑顶.使老塘的煤顶拉沟以对快速冒落有利。在支架推进3m后.顶煤冒落3m一5m,就要从支架放煤口放煤.可以取得较好的效果。3.3.2硬煤及夹石的解决措施。在支架的架间向上打眼.在硬煤或夹石部位装药.移架前要进行爆破。也会取得最佳的效果。3.3.3放煤时对大块煤堵塞窗口的解决措施。首先是进行爆破崩碎。爆破施工时要具备以下条件:设置专职瓦检员,检查窗口外2m范围内的瓦斯含量不超限;该面瓦斯道风流中的瓦斯含量不超限;打眼崩大块煤时。眼深、装药量范围内瓦斯符合《规程》的规定,打眼时要使用被筒炸药。其次采用高压脉冲水射流破碎窗口内大块。还要对煤体注入高压水以软化煤体。
4、结束语
近年来,随着对煤炭需求量的不断增加,综采工作面采煤工艺取得了较明显的成效,利用工作面降尘措施有效的改善了工作面的工作环境。但在当前综放工作开采过程中还存在着一些问题,还要加强对技术的研究力度,充分的掌握顶煤的破碎机理、移出和放出规律,对各项工艺参数和工艺环节进行确定,同时还要对于硬煤条件下的工作开采率低的情况进行改善,有效的提高顶煤的开采率,同时采取必要的措施减少工作面含矸石率,确保能够实现洁净开采,同时还要加强先进技术在综采技术中的应用,利用煤岩自动化识别系统进行顶煤放煤过程中自动化对矸进行识别,从而确保开采的效率,实现高产高效。
参考文献
[1]刘晓伟.徐春丽.赵建斌.对厚煤层放顶煤开采工艺的浅识.煤炭技术,2002年2期
[2]高清龍.放顶煤开采技术在黑河市151煤矿的应用.煤炭技术,2008年11期
[3]王超一.浅述煤矿采煤工作面初次放顶煤技术.黑龙江科技信息,2013年18期
【关键词】放顶煤;综采技术;控制措施
随着煤矿企业的快速发展,各煤矿企业为了确保矿井的高产高效,都加快了对在矿井的建设工作。利用综放开采技术,不仅可以使放顶煤程序越来越安全可靠,而且可以有效的提高不稳定厚煤层的开采率。利用综采放顶煤工艺进行开采,可以有效的提高工作面的产量,选择适合的支架,设备科学合理配套,优化工艺参数和劳动组织,是实现高产矿井建设的重要途径。利用综采放顶煤技术,由于巷道掘进率较低,有效的改善了巷道内的环境,使综采采掘衔接紧张的状况有较大程度上的缓解。不需要对工作面进行过多的移动的,可以有效的发挥综采成套设备的使用率,有效的提高了井下作业的效率,而且在作业过程中不需要消耗较多的能源。对于复杂的开采条件、工作面较短、三角地带、断层较多及底板不平作业条件下更具有适用性,是一种具有较好安全性和经济性的采煤方法。
1、放顶煤综采设备与操作
放顶煤综采作业时主要应用到的设备有采煤机、液压支架、刮板输送机、千转载机等。其工序多为割煤、移架、推溜及放顶煤。在具体操作过程中,割煤工序中的进刀方式与普遍工作面操作时没有什么区别,割煤完成后需要进行支护操作,以支架擦顶移架进行支护操作,使放顶煤支架成直线,而且在利用千斤顶在移架过程中随时进行调架和扶架,而且还要将液压支架前后桩的高度控制在200-250mm之间。在割煤后就应将输送机进行推溜,推移过程中注意保持与放顶煤液压支架保持一致的协调性,避免出现过急的弯曲,推移二至三次即可到位。通常在综放作业面上会有两部输送机,后部输送机则需要等放顶煤放完后才能进行推移。在推溜时,需要将倾斜的工作面从下向上进行推溜,有效的抑制了下滑的可能性,对于在急倾斜水平分层工作面情况下,则需要从机头部和机尾部进行轮流推溜,避免支架发生窜动。
2、放顶煤放煤工艺参数与放煤方法
在综放工艺中,其中最为关键的工序即是放顶煤,在放顶煤作业中通常需要确保移架后顶煤能够自行松散、破碎,同时对已破碎的顶煤进行充分的回收。
2.1放煤步距
放煤步距是在工作面推进过程中两次放煤间的推进距离,对于放煤间距的确定,是为了能够使放出的顶煤能够充分的松散和破碎,实现充分的回收,有效的提高采出率。由于放煤步距与煤的软硬度和顶板活动都存在着一定的关系,同时还要对支架、放煤口位置和顶板冒落的垮落角及松散煤的活动规律等进行充分的考虑。通过大量的实践经验总结出放煤步距为1米至1.2米时,根据移架步距支架前移一次或二次可以确保放顶煤达到最佳的效果。
2.2放煤口间距
放煤口间距不宜过大和过小,过大则宜导致煤炭数量损失加剧,而过小,则会导致煤质降低。通常情况下是1.5米和3米之间最为适宜。
2.3放煤方式
由于放煤方式对工作面高产高效具有较大的影响,目前通常采用的放煤方式主要有单轮顺序放煤、多轮顺序放煤和单轮间隔放煤三种方式。
3放顶煤综采技术的控制措施
3.1松软顶煤的控制
松软煤层放顶煤工作面,一般顶煤均较破碎,易形成局部冒落,特别是端面顶煤的冒落,所以,此时的重点是控制顶煤的破碎。可采取以下措施:3.1.1支架要有足够的初撑力。支架的初撑力,不仅仅可以实现对顶煤的充足支撑,而且由此产生较高的摩擦阻力,可阻止顶煤的分离运动的发生和发展。3.1.2支架带压前移。3.1.3不留底煤,支柱支在坚硬底板上。底部留有底煤,既降低煤炭回收率,又使支架阻力上不去,影响了支架的稳定性,增加了不安全因素。3.1.4控制放煤量,防止切顶线前移。观测表明,过量的放煤,易引起顶煤的超前松动,切顶线前移,后柱载荷减小,易引起支架“低头”。
3.2较硬顶煤的控制
对于煤层较硬的放顶煤工作面,往往由于顶煤破碎程度不够,易形成上、中部顶煤的滞后垮落,影响顶煤的回收。此时,应采取适当的措施,增加顶煤的破坏程度,降低其稳定性。3.2.1增大工作面长度。可提高顶煤的自然破碎效果(特别是工作面中部)。但同时也增加了事故发生的机会,甚至会影响支架的稳定性。所以,应结合具体的煤层条件,确定合理长度。3.2.2增加顶梁长度。适当增加支架的顶梁长度,一般只对下位顶煤作用明显。3.2.3选择合适的初撑力。较硬煤层工作面,一般不需耍过高的初撑力,可在保证支架稳定的前提下,选择适当的初撑力。低初撑力有利于顶煤的破碎和同收。3.2.4辅助破煤措施。如上述方法未达到使顶煤破碎的目的,可采取注水软化、工作面爆破等措施,使其易于垮落、块度适中、便于回收。
3.3硬煤及矸石的控制
坚硬或有夹矸的煤层在开采时,顶煤冒落困难,冒落下来后可能有较大的块堵塞放煤口,导致顶煤不能顺利下放。此时,要采取以下措施。3.3.1对切眼顶煤的控制。应在切眼部位实施打挑项眼及副帮眼。支架移出炮眼位置,马上爆破挑顶.使老塘的煤顶拉沟以对快速冒落有利。在支架推进3m后.顶煤冒落3m一5m,就要从支架放煤口放煤.可以取得较好的效果。3.3.2硬煤及夹石的解决措施。在支架的架间向上打眼.在硬煤或夹石部位装药.移架前要进行爆破。也会取得最佳的效果。3.3.3放煤时对大块煤堵塞窗口的解决措施。首先是进行爆破崩碎。爆破施工时要具备以下条件:设置专职瓦检员,检查窗口外2m范围内的瓦斯含量不超限;该面瓦斯道风流中的瓦斯含量不超限;打眼崩大块煤时。眼深、装药量范围内瓦斯符合《规程》的规定,打眼时要使用被筒炸药。其次采用高压脉冲水射流破碎窗口内大块。还要对煤体注入高压水以软化煤体。
4、结束语
近年来,随着对煤炭需求量的不断增加,综采工作面采煤工艺取得了较明显的成效,利用工作面降尘措施有效的改善了工作面的工作环境。但在当前综放工作开采过程中还存在着一些问题,还要加强对技术的研究力度,充分的掌握顶煤的破碎机理、移出和放出规律,对各项工艺参数和工艺环节进行确定,同时还要对于硬煤条件下的工作开采率低的情况进行改善,有效的提高顶煤的开采率,同时采取必要的措施减少工作面含矸石率,确保能够实现洁净开采,同时还要加强先进技术在综采技术中的应用,利用煤岩自动化识别系统进行顶煤放煤过程中自动化对矸进行识别,从而确保开采的效率,实现高产高效。
参考文献
[1]刘晓伟.徐春丽.赵建斌.对厚煤层放顶煤开采工艺的浅识.煤炭技术,2002年2期
[2]高清龍.放顶煤开采技术在黑河市151煤矿的应用.煤炭技术,2008年11期
[3]王超一.浅述煤矿采煤工作面初次放顶煤技术.黑龙江科技信息,2013年18期