闫宝宝1 李雷2
延安车村煤业(集团)有限责任公司 717300
摘要:我国的煤炭资源储量比较丰富,可以为经济发展提供能源,因此,为了满足经济发展的需求,需要采用适宜的采煤法实现增加产能的目的。综采放顶煤开采工艺经过欧洲工业文明的发展后被应用在各个国家,我国引进此工艺的时间较短,经过不懈的努力,该工艺技术在不断进步和成熟。综采放顶煤开采法主要应用在中厚煤层的开采中,这种开采方法比较成熟,并且能够适应不同开采条件下的煤矿环境,具有一定的技术优势,提高采煤的效率和产量。
关键词:综采放顶煤;;开采工艺;回采率
1综采工作面放顶煤开采工艺概述
放顶煤开采工艺主要应用于厚煤层的开采之中,在开采厚煤层的过程中,需要将煤层分为上下两层,如果直接切割开采下层煤炭,就会导致上层煤层缺乏支撑力,因此,在开采厚煤层的过程中,可从地下煤层下方两米处开始开采,等该部分煤炭开采完成之后,再用其他煤炭开采设备收集运输上层碎煤或者碎渣。随着放顶煤开采工艺的应用,煤层开采厚度也在逐渐增加,现阶段已经提高到10~12m,并且有效提升了煤炭开采效率,在煤炭开采期间,通过对开采条件的限制,可以实现合理布局,对煤尘实现有效控制,虽然放顶煤开采工艺有着明显的应用优势和广阔的应用前景,但是其技术应用要求较高,并且涉及的参数范围大,因此,如果任意一项参数出现错误,都会影响放顶煤开采技术的应用效果,这就需要工作人员在技术应用期间加强对开采数据的收集与分析,提升开采工艺的应用效果。
2放顶煤采煤工艺应用优势
在厚煤层开采的过程中,开采步骤主要包括切割煤层和放煤,两个步骤密切联系,如果某一步骤的效率较低,则必定会影响到另一步骤的效率,因此,应用放顶煤采煤工艺可以有效提升采煤效率,使得采煤空间得到扩大,并且实现持续采煤,避免浪费时间。在一般情况下,采煤活动是单口进行的,而利用放顶煤开采工艺,就可以双口采煤,提升煤炭开采量,并且降低人工操作的工作量,避免员工长期处于高强度的工作压力之下,减少人工操作失误率,与此同时,相较于一般采煤技术,放顶煤开采工艺可以减少员工处于危险环境中的时间,从而提升开采安全性。在煤炭开采的过程中,利用放顶煤开采工艺可以在提升出煤量的同时延缓采煤进程,也就降低了瓦斯爆炸的风险,同时提升了矿井内部的防火防尘工作的有效性,此外,放顶煤开采工艺对厚煤层以及矿井都有一定的防护作用,例如,放顶煤开采工艺中的黄泥灌浆、喷射阻化剂以及束管监测系统等技术的应用,都提高了采煤工作的安全性。
3综采放顶煤开采工艺
3.1综采放顶煤开采的工艺流程
综采放顶煤开采的工艺流程包括采煤机割煤、移架、推移前部输送机、移后部输送机。采煤机割煤过程中采用双滚筒采煤机沿着工作面进行全长截割,采高在2.4~2.8m,截深在0.6~0.8m。随着采煤机割煤工作的进行,放顶煤液压支架要及时移架、护住煤壁。推移前部输送机可以采用一次推移到位和分段推移输送机,分段推移输送机时一次推移的距离不能超过300mm,并确保前部输送机弯曲段不小于15m。移后部输送机应用专用千斤顶,避免出现错槽和掉链等事故。此外还需注意,在应用放顶煤技术进行初采时,支架推出切眼、顶煤开始冒落之后立即放煤,放顶煤之前将支架排成一条直线,根据实际情况决定支架的数量,工作面可以划分成两段,切煤工序和放煤工序同时进行。如果放煤口被大块的煤炭堵住则可以利用升降放煤板的方式解决。如果放煤时的矸石数量较多,则及时停止放煤。单输送机放顶煤工艺操作简单,但是容易出现架上、架前冒空的现象,应用过程中需要注意这个问题。
3.2初采和末采放煤工艺
我国放顶煤工艺应用之初,由于对该工艺了解不全面,应用过程中的保护措施不完善,为了防止出现顶板破碎掉落的情况,一般初采时推进10~20m不放顶煤,但是在实践中发现这种保护措施的效果不太理想。综采放顶煤开采工艺初采时,在工作面开采前需要沿着顶板开掘一条与开切眼平行的辅助巷道,即切顶巷,扩大切顶效果。此外,还采用深孔爆破的方式使顶煤破碎。综采放顶煤开采工艺末采时,工作面结束前,停采距离20m左右时铺设双层金属网停止放煤,这样造成了煤炭资源的浪费。
随着技术的发展和创新,缩小了停采距离,当前的停采距离为10m左右,但是停采线的距离不是固定的,需要根据煤层顶板条件的具体情况而定,金属网的布设要牢固,被矸石压住,避免矸石蹿入工作面。
3.3端头放煤
应用放顶煤技术进行采煤时,需要对端头进行维护,由于工作面两端端头的位置较高,需要将输送机的过渡槽加高,影响了支架的放煤和过煤,因此,需要在工作面两端预留出不放顶煤的支架2~4架,两端的煤炭资源不能开采,造成了煤炭资源的浪费,需要采取措施对端头放煤进行解决,采取的措施如下:一是输送机选择侧卸式的或者是机头、机尾短的;二是选择的端头支架能够实现高位放煤;三是设计综采放顶煤工作面时,生产巷道的断面尺寸需要不断加大,取消中间过渡支架。
4提升煤矿综采放顶煤回采率的技术管理措施
4.1严格控制放顶煤工作面开采损失量
为了进一步提高综采面的回采率,技术人员应有效采用以下几种开采技术。一是适当增加煤矿综采面的有效开采长度,减少综采工作面数量,切实降低综采工作面的开采损失。二是改进并优化综采工作面的初采工艺与末采工艺,保证回采率。总之,为了减少综采工作面的开采损失,提高回采率,相关技术人员必须提高自身水平,保证回采效果。
4.2优化放煤工艺
分析研究煤矿综采放顶煤的回采率可知,放顶煤期间的开采工艺直接影响着综采回采率。基于此,煤矿企业应切实做好放煤工艺的改进与优化工作,在放顶煤前,技术人员预胶结直接顶板,确保放顶煤时直接顶板形成近似网状结构,之后分割直接顶板上的岩石与直接顶板下部的顶煤,以免出现研石混合问题。除此之外,还应提前对综采工作面的直接顶板进行注浆、打眼,保证胶结效果,提高回采率。
4.3改进放煤设备
开采厚煤层时,不同的放煤设备也会产生不同的回采效果,对综采工作面的放顶煤工作产生较多影响。对此,技术人员应根据实际的开采情况做好煤炭设备的选择工作,保证液压支架等放煤设备的合理性与科学性。除此之外,技术人员还应强化顶板管理效果,在减少放顶煤损失的前提下,进一步提高割煤质量,切实保证综采放顶煤回采率的提高。
4.4强化技术人员的培训力度
首先,在实际开采期间,企业应组织专业管理人员严密检查各开采团队的实际生产情况,找出期间存在的问题,并采用合理的解决措施,提高技术人员的开采水平。其次,考核开采效果时应以煤矿综采放顶煤回采率作为重要指标,实行完善可行的激励措施,建立合理的奖惩体系,保证开采人员的工作积极性。最后,煤矿企业应不断完善自身的管理工作,针对综采放顶煤的实际回采率,建立可行的管理机制与考核标准,且指派专业人员进行定期考察,在保障综采放顶煤回采工作安全性与稳定性的基础上,提高回采率,保证回采效果。
结束语:在煤矿开采期间,煤矿井下综采工作面的放顶煤开采工艺具有明显的应用优势,因此,煤矿企业需要加强对技术的应用,并且正视自身在技术应用过程中存在的问题,针对问题采取有效措施,最终通过人员管理、设备管理和环境管理推动放顶煤开采工艺的有效应用。
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