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[摘 要]本文通过对原平市石豹沟煤矿奇村井的现状和急倾斜煤层综采放顶煤采煤法在本矿的适应性分析,论证了急倾斜煤层综采放顶煤采煤法在奇村井应用的可行性。
[关键词]急倾斜煤层 综采放顶煤 应用
中图分类号:TD823.49 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0330-01
急倾斜煤层开采方法一直是采矿技术中的难题,在20世纪,倾角35°―55°的煤层在国内外均被视为难采煤层,因为用走向长壁采煤法时倾角大,用伪斜柔性掩护支架开采时煤层倾角又太小。
随着综采技术的发展和人们对急倾斜煤层采煤法的研究,综采被认为是解决大倾角采煤的有效途径。
在大倾角条件下用综采开采既能极大地减轻工人劳动强度,改善安全条件,同时可获得很好的经济效益。
第一部分 综采放顶煤采煤法在本矿采用的可行性
一、综采放顶煤的适用条件
1、顶板条件
煤层顶板应为硬度小、易垮落的破碎或中等稳定型顶板,最适应的顶板岩性是泥砂岩和砂质泥岩。
2、煤质松软,硬度小,易碎易冒落。
3、煤的自然发火期短,至少3――6个月。
二、石豹沟煤矿奇村井5#煤层使用综采的可行性分析
1、奇村煤层情况
5#煤层平均倾角47°―50°,局部地段可达70°;煤层埋藏不稳定,煤厚12―20米,平均18米;煤质松软,煤层结构简单,无大的断层。
2、 可行性分析
对照综采放顶煤的适用条件和大倾角煤层综采的适应性分析,并与已成功使用综采的煤矿对比,我矿煤层条件正好符合综采放顶煤的适用条件,从煤层和技术上讲综采放顶煤采煤法在我矿是可以推行的,但必须根据实际条件对综采设备正确选型,做好采煤机、液压支架和刮板机的配套使用。
第二部分 综采放顶煤采煤法在奇坑使用的现状评价
三、 工作面的设置
1、现在正在准备的511工作面顺槽全长660米,北边330米为采空区,除去护巷煤柱,可利用长度只有不到300米,回风系统未形成,而综采搬家大约需1―2月时间,安装综采面不经济,况且若此面安装综采面,在综采运行之前,主井暂时无回采工作面,影响全坑产量,故在511工作面上马综采不现实。
2、5#煤层在1580水平以下至矿界还有走向长1800米,倾斜长420米的储量范围,工业储量为1800×420×18×1.35=1837万吨,若在此范围内布置工作面,则走向长900米,倾斜长100米的综采工作面可布置6个,回收率保守按70%计算,则可生产1286万吨煤炭。
四、 矿井现状
井巷准备不足,现有巷道断面小,采掘衔接不上;总回风系统不完善;无供水系统;现有主运输和辅助运输系统不能满足综采需要。
五、 改造或新建工程的工程量
要想安装上马综采工作面,必须保证满足设备运输要求,工作面风量要求,静压洒水喷雾要求及供电等要求,则需做好以下工作:
1、1680大巷局部地段断面不够,需维护改造巷道长度约250米,2#轨道下山及回平需扩刷巷道670米,5#下山及运平需扩刷巷道540米。
2、原回风井断面小,为满足综采面风量要求需改造400米。
3、5#运输下山需延长岩石巷道200米方可到达第一个综采面的运输平巷水平。
4、主井安装皮带后,设备需从副井运输,在副井下部需开拓一条长800米的轨道上山与主井巷道贯通。
5、形成首采工作面需掘进顺槽煤巷900×2=1800米,掘进大断面切眼150米。
6、地面需建静压水池一个,安装供水管路3000米,形成完善的喷雾洒水系统。
综上所述,若上马综采需扩刷维护巷道1660米,新掘巷道2950米。
六、 设备
需新购液压支架、采煤机、刮板机等综采运输设备及供电和辅助运输设备如开关、调度绞车等。
七、 评价
1、综采面一旦试采成功,单产大,效率高,回收率可由20%提高至80%以上,安全性好。
2、先期内投入大
设备投资、井巷工程费用、人工费用等一共大约需2500―3000万元。
3、工期长
井巷工程、地面基建工程完工及综采设备安装到位需一年左右时间。
4、上马综采需新招一批机电技术工人,并加强职工培训,建立一支技术过硬的队伍。
5、难度大
大倾角综采虽然在很多煤矿已成功使用,但各矿地质条件、管理机制、技术水平都有很大差异,而我矿5#煤层倾角变化较大,局部地段可达70°,巷道支护及综采设备防滑非常困难,所以初次试采有很大难度和风险。
第三部分 结论
从理论上讲,奇坑的煤层和地质条件符合大倾角综采放顶煤采煤法的要求,但先期投入大、工期长、短期内效益差。
参考文献
[1] 李栖凤.急倾斜煤层开采[M].北京:煤炭工业出版社,1984.
[2] 徐永圻.采矿学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.