第27卷第12期煤炭技術(shù)Vol.27,No.122008年12月Coal TechnologyDee,2008殘煤采區(qū)綜采放頂煤技術(shù)孫和平(遼寧礦業(yè)集團(tuán)駐西安煤業(yè)公司，西安710000)摘要:通過對(duì)西安煤業(yè)公司殘煤綜采放頂煤的實(shí)踐研究,分析了殘煤綜采放頂煤的相關(guān)問題，提出了解決方案，研究總結(jié)了殘煤綜采放頂煤的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。關(guān)鍵詞:我存煤量;綜采放頂煤;適用條件中團(tuán)分類號(hào):TD823文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008 - 8725(2008)12 - 0150- 02Remnant Coal Working Area Synthesis Picks Puts Goes AgainstCoal Technology ResearchSUN He - ping(Liaoning Mining Group Encamp Xi' an Coeal Industry Company, Xi' an 710000, China)Abstract: Through picks to the Xi' an coal industry company remnant coal synthesis puts goes against the coalthe practice research, analyzed the remnant coal synthesis to pick puts goes against the coel the related ques-tion, proposed the solution, the research summarized the remnant coal synthesis to pick puts goes against thecoal the good and bad points and is suitable the condition.Key words: surviving coal amount The synthesis picks puts goes against the coal Is suitable the condition定生產(chǎn)能力為247萬t。0前言西安煤業(yè)公司于1950年11月22日破土動(dòng)工,1955年121綜合機(jī)械化放頂煤的應(yīng)用月1日移交生產(chǎn),該礦井設(shè)計(jì)能力90萬Va,原始地質(zhì)儲(chǔ)量酉安煤業(yè)公司自建成投產(chǎn)以來,相繼采用的采煤方法為9 618.6萬1,實(shí)際地質(zhì)儲(chǔ)量7045.2萬t,可采儲(chǔ)量僅為5283.9走向長壁 傾斜分層下行全部陷落法、走向長壁傾斜分層上行萬水砂充填法、金屬網(wǎng)假頂采煤法和單- -長壁放頂煤法。從1998年開始，西安煤業(yè)公司全面進(jìn)入了殘煤查找開為了穩(wěn)定煤炭產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),2006年,西安煤業(yè)公采階段。2002 ~ 2004年,共查找殘存煤量961萬1,使全礦的司積極改革采煤方法 ,準(zhǔn)備采用綜放法開采殘煤。共有24煤炭產(chǎn)量一直穩(wěn)定在170萬t以上。目前，該礦查找殘煤的個(gè)塊段比較合適,儲(chǔ)量281萬1,占全礦現(xiàn)有儲(chǔ)量的近1/3。工作仍在繼續(xù),力爭再服務(wù)10年,全公司剩余表內(nèi)地質(zhì)儲(chǔ)量確定殘煤綜采的首采區(qū)為一區(qū)的07采。該區(qū)位于礦井142.8萬1,重新查找的殘煤儲(chǔ)盤916.3萬1,殘采比重已上升第二生產(chǎn)水平,屬下煤區(qū)間殘 留煤柱,首采工作面0705走向.到85%以上。到2006年末,共采出煤炭6328萬t,2007 年核長550 m,傾斜寬48 m,工作面傾角6- 13%。開采地質(zhì)條件復(fù)附近的炭質(zhì)泥巖極其松軟破碎,遇水就崩解成砂礫狀,加上上改變其性狀提高其自承能力。.地壓較大,支護(hù)起來非常困難.給井巷的支護(hù)與維護(hù)造成的3.3 錨索長度的選擇成本增加將是沉重的，給將來的生產(chǎn)造成的影響將是深遠(yuǎn).在施工中，開始選用9.3 m錨索,雖然沒有阻止住硐室的,是出乎預(yù)料的。的變形,但錨索附近是沒有變形或變形量很小的。后來,為3.2 注漿時(shí)機(jī)握好了將錨索生根在更牢固的巖層中,把錨索長度改到了12.5 .劉莊礦西進(jìn)風(fēng)井在井簡施工之前,也進(jìn)行了地面預(yù)注m,將其生根在上部2m厚的一層砂巖中,結(jié)果錨索眼滴水，漿,而且針對(duì)馬頭門上下的破碎地層,也提高了注漿漿液的錨索繃斷 ,硐室嚴(yán)重變形。分析原因,是鋪索深入砂巖之后，水泥用量與注漿壓力,目的在于固結(jié)園巖、加固地層。但等引出 了砂巖中的水,煤與炭質(zhì)泥巖遇水崩解完全喪失自承能到馬頭門與井底車場施工之后.發(fā)現(xiàn)地面頂注漿對(duì)煤層與泥.力,加上它們的吸水能力很大,嚴(yán)重加大了自身重量,使支撐巖地層的加固作用甚微。雖然漿液也擴(kuò)散了近30m遠(yuǎn),但力 喪失、荷重加大,導(dǎo)致錨索繃斷,硐室嚴(yán)重變形。只是沿著有限的一些劈裂裂隙擴(kuò)散，僅對(duì)地層產(chǎn)生了一些壓4結(jié)語實(shí)作用，而沒有滲透人軟弱地層,沒有根本上改變其性狀。而在掘砌過程中地注漿,是在地層原始應(yīng)力得到釋放，巷道綜上所述,爾室所處層位的選擇,對(duì)爾室的支護(hù)成本與.出現(xiàn)較大變形、煤層與炭質(zhì)泥巖出現(xiàn)崩解之后進(jìn)行的,這時(shí)施 工難度以及使用成本影響很大:支護(hù)方式與支護(hù)強(qiáng)度要在煤層與炭質(zhì)泥巖層中產(chǎn)生了許多相互貫通的大小裂隙,這時(shí)分析圍中國煤化工地層,要掌握好注漿注漿漿液能夠很均勻的擴(kuò)散到煤層與炭質(zhì)泥巖層中,從根本時(shí)機(jī),YHCNMHG!、變形之后進(jìn)行。.收稿日期:2008 - 07021;修訂日期:2008-09 -27作者簡介:孫和平(1962-),男,吉林遼源人,工程師,1983年畢業(yè)于阜新礦院,現(xiàn)任遼源礦業(yè)集團(tuán)駐西安煤業(yè)公司安全監(jiān)察處處長。第12期孫和平:殘煤采區(qū)綜采放頂煤技術(shù)●151.雜,工作面局部過舊采跡,煤層瓦斯絕對(duì)涌出量為0.85 m21(8)工作面支架如較長時(shí)間不需要操作作液時(shí),應(yīng)通過min,煤塵易爆炸,發(fā)火期為0.5-1.5個(gè)月。聯(lián)系使乳化液泵站停止運(yùn)行。1.1 工作面設(shè) 備選型及配套(9)當(dāng)?shù)装宄霈F(xiàn)臺(tái)階,支架必須采取措施,使臺(tái)階的坡度(1)采煤機(jī)MCDI50- -NW短壁采煤機(jī)1臺(tái)。減緩,以便支架能正常地完成移架和推溜工作。當(dāng)支架歪斜(2)前、后喬板輸送機(jī)SDG630/180各1臺(tái)。時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整頂梁和底座,以保證支架處于正常工作狀態(tài)，(3)基本支架Z400016/8共32盤。嚴(yán)防頂粱和底座產(chǎn)生橫向竄動(dòng),不使支架受力狀態(tài)惡化。(4)過渡支架ZFC4800/18/30 1盤。(10)若頂板破碎并形成冒頂,須及時(shí)用坑木、板皮、杏條1.2工作面設(shè) 備安裝等剩頂,使支架的頂梁能有效地支撐頂板。若底板松軟,并1.2.1設(shè)備安裝 的準(zhǔn)備工作(1)制定詳細(xì)的工作計(jì)劃和各專項(xiàng)安全技術(shù)措施。久經(jīng)水泡,支架可能下陷到運(yùn)輸機(jī)水平以下,此時(shí)移架前應(yīng)(2)擴(kuò)大開切眼斷面。0705工作面的開切眼是使用礦工將木楔墊在底座下面以抬高底座,便于移架。支架底座應(yīng)與鋼棚(梯形)支護(hù)的,凈寬1 900 mm,凈高2 000 mm。安裝綜放底板充分接觸,不宜懸空,以免造成支架受力嚴(yán)重惡化。支架的跨度需要6500護(hù)為主,以錨網(wǎng)支護(hù)為鋪。先錨網(wǎng)后，(11)液壓支架工作面,一般不充許放炮。如遇特殊情況效果特別好,給棚距離由設(shè)計(jì)的500 mm加大到了800 mm,經(jīng)必須放炮時(shí),應(yīng)由礦鑒定并同意。放炮前,要對(duì)放炮區(qū)域內(nèi)實(shí)踐,完全滿足了安裝要求。的支架立柱、千頂軟管等采取可靠的保護(hù)措施,并經(jīng)支架工(3)打上順槽專用起吊口。在開切眼以外I0 m位置(其進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真檢查,確認(rèn)無誤后,方可放炮。放炮后應(yīng)加大規(guī)格長x寬x高為I0x4x3 m),作為工作面設(shè)備安裝前的通風(fēng)量,盡快排除有害氣體和煤塵。設(shè)備組合場所,組合后進(jìn)工作面。(12)支架最低工作高度要嚴(yán)格掌握,不應(yīng)低于1 800(4)工作面零米和上出口各設(shè)一臺(tái)絞車,以便支架的運(yùn)mm。輸、安裝,并配用導(dǎo)向輪調(diào)整設(shè)備、支架的方向。(13)工作面初采,頂煤未跨落之前,支架尾梁處于收回1.2.2支架安裴-定角度狀態(tài)。在頂煤跨落之后,老頂未跨落之前,支架處在起吊口處組裝支架后,利絞車將支架拖至安裝地點(diǎn)于不能正常放煤狀態(tài);為提高煤炭回收率,可先放-部分頂后,依次從零米往上的安裝順序逐架次進(jìn)行。支架安裝完畢煤,但不能放空,以防老頂初次來壓,造成支架損壞。初次來后,要通過聯(lián)接裝置與前后運(yùn)輸機(jī)聯(lián)接。壓后,方可正常放煤。2綜采放頂煤采煤工藝應(yīng)用和設(shè)備操作(14)支架進(jìn)人正常循環(huán)作業(yè)后,采用1刀1放或2刀1放的放煤方式。2.1 回采工藝(15)支架放煤時(shí),輸送機(jī)應(yīng)處于正常工作位置(后輸送(1)采煤機(jī)的工作方式:單向割煤機(jī)千斤頂推出一定位置),支架的尾梁插板收回。為了增大(2)采煤機(jī)的進(jìn)刀方式:無缺口斜切進(jìn)刀。放煤址,可擺動(dòng)尾梁以松動(dòng)大塊煤,或增大放煤口。頂煤放(3)機(jī)組割煤。機(jī)組割煤時(shí),先割頂?shù)?將伸縮粱伸出，完后尾梁應(yīng)處于和掩護(hù)梁一致的狀態(tài),如后部工作空間夠，而后割底刀、移架、推溜子,完成一個(gè)工作循環(huán)。每循環(huán)500尾梁要下擺一定角度,不能將尾梁處于上挑位置。同時(shí)插板~ 600 mm。伸出,伸出多少以擋住矸石不漏進(jìn)后部輸送機(jī)即可。在移架2.2 放煤工藝前應(yīng)將后輸送機(jī)先拉過去。(1)放煤步距:相鄰2次放煤的間隔距離約為放煤高度(16)要盡量加快工作面的推進(jìn)度,正常情況下,支架不的(0.15 ~0.2)倍;能在一個(gè)位置滯留時(shí)間過長,如工作面出現(xiàn)故障需要長時(shí)間(2)放煤方式:根據(jù)殘煤賦存的特點(diǎn),采用循環(huán)順序多輪維修,所有支架尾梁必須收回。次放煤。2.3 支架操作時(shí)注意事項(xiàng)3采煤機(jī)操作注意事項(xiàng)(1)操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn).熟悉支架性能、結(jié)構(gòu)及各元(1)開機(jī)前.必須檢查機(jī)組附近有無人員。件的性能、作用.熟練準(zhǔn)確地按操作規(guī)程進(jìn)行各種操作。(2)開機(jī)前,必須置牽引手把位于零位,截割部離合器位(2)認(rèn)真檢查各鉸接件間的連接銷子有無脫落、串出、彎于脫開位置。曲現(xiàn)象;軟管有無被砸、被擠情況,并及時(shí)處理。(3)先供水后開機(jī),先停水后關(guān)機(jī)。(3)移架前,要認(rèn)真清理架前架內(nèi)的浮煤和碎研,以免(4)經(jīng)常觀察油位及有無滲漏情況。影響移架。(5)未遇特殊情況,不要使用緊急停車。(4)在正常作業(yè)時(shí)應(yīng)先移架后推溜,移架工作滯后采煤(6)注意觀察油壓、油溫及聲響,如有異常情況立即停車機(jī)滾筒約3架處進(jìn)行,但要注意避免發(fā)生擠人和割頂梁等事檢查 ,并及時(shí)排除故障。故。(7)隨時(shí)注意滾筒位置,并防止制頂?；蚱渌课?。(5)應(yīng)使支架盡量做到擦頂前移,以利于控制頂板,故操(8)如低壓表壓差超過0.5 MPa必須更換精濾器,背壓低縱手把在降柱位置的停留時(shí)間要盡可能的短。當(dāng)頂粱和頂于1.7 MPa,須更換粗濾芯。板有松動(dòng)后,即停止降柱,進(jìn)行移架。.(9)較長時(shí)間停機(jī)或換班時(shí),必須打開隔離開關(guān),并把離(6)在頂板較完整時(shí),可前后立柱同時(shí)下降，當(dāng)頂板破碎合器手把脫開,牽引手把打在零位斷開水閥。時(shí),要先降后柱,使頂梁星前高后低的傾斜狀態(tài),以免矸石向中國煤化工肉掛、擠壓憋勁、跣前滑落。升柱時(shí)的情況與降柱相反(前高后低)。櫝等事(7)滯后采煤機(jī)滾簡15 m左右開始推輸送機(jī),根據(jù)工作.MH叭一ir四吐陽CNMHG愿的幾個(gè)問題面的情況可幾架同時(shí)推,可1架1推或隔開1~2架推溜,推.溜的步距可一次推足,也可分次推足。要注意調(diào)整步距,以4.1 巷遒支護(hù)問題保證工作面的平直,使運(yùn)輸機(jī)除彎曲段外均成直線。對(duì)于綜放工作面來說,走向越長越好,而相應(yīng)的巷道支●152.喋炭技術(shù).第27卷護(hù)問題顯行極其重要。殘煤開采巷道支護(hù)主要是依靠U型放煤層沒受采動(dòng)影響.煤層壓力沒有較大變化,如果煤層透鋼,但主張?jiān)跅l件具備時(shí),還是要以巷道錨網(wǎng)為主,兩相比氣性不好,可能達(dá)不到預(yù)抽效果。較,錨網(wǎng)占有的優(yōu)勢極為明顯:4.3.2邊抽本煤層瓦斯方法(1)改善了巷道支護(hù)狀況。錨桿支護(hù)是主動(dòng)支護(hù),它能這是西安礦目前常用的瓦斯抽放方法。(1)邊采邊抽。這種方法由于是在采煤的同時(shí)抽放瓦及時(shí)加固圍巖,利用共自身強(qiáng)度減少變形。(2)提高了巷道斷面利用率。既能有效地控制巷道圍巖斯,受采動(dòng)影響,煤層已卸壓,煤體變得松動(dòng),增加了煤的透變形又極少占用巷道有效空間,可提高巷道利用率10% ~氣性,因此能提高抽放效果;這種抽放方法不受采掘工作影響,也不互相干擾,具有較強(qiáng)的靈活性和針對(duì)性。這種方法17%。(3)有利于安全生產(chǎn)。改變了巷道圍巖的力學(xué)形態(tài),防的不足之處是:因?yàn)榇蜚@的開孔位置在煤層，所以封孔不易止巷道早期破壞和頂板早期離層..基本消除片幫冒頂現(xiàn)象,保持嚴(yán)密,會(huì)影響抽放效果和抽出的瓦斯?jié)舛?另外,鉆孔與煤層層理平行,層理之間不易溝通,也影響抽放效果。保證行人暢通,有利于快速安全地組織生產(chǎn)。(2)邊掘邊抽。這種方法由于工作面前方和巷道兩幫的一(4)有利于預(yù)防自然發(fā)火和瓦斯管理。避免了巷道掘進(jìn)定范圍形成了壓力集中帶,造成煤壁松動(dòng),因而煤體中解吸的瓦冒頂現(xiàn)象,從根本上消除了傳統(tǒng)支架上方發(fā)火隱患和瓦斯積斯能直接被鉆孔抽出,從而大大減少巷道內(nèi)的涌出量。聚。4.3.3安全抽放采空區(qū)瓦斯必須注意的問題(5)極大地減少了輔助運(yùn)輸工作量。采用錨網(wǎng)支護(hù)后,(1)控制抽放負(fù)壓，保證瓦斯質(zhì)量。因?yàn)椴煽諈^(qū)圍巖受不需要往返運(yùn)輸大量的支護(hù)鋼材及其它輔助材料,改善了工采動(dòng)影響,透氣性已大大提高,因而抽放負(fù)壓過大,很容易使作環(huán)境,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了2道回棚工藝,加快.空氣進(jìn)人采空區(qū)而降低抽出的瓦斯?jié)舛?且容易引起采空區(qū)內(nèi)自然發(fā)火。了循環(huán)進(jìn)度。(6)改善了工作面出口的支護(hù)狀況,簡化了工作面超前(2)定期進(jìn)行檢查測定,避免自然發(fā)火。為防止因抽放而引起煤炭自燃發(fā)火,西安礦對(duì)所有的抽放地點(diǎn)原班進(jìn)行一支護(hù)方式,確保工作面出口暢通。(7)降低了支護(hù)成本。每米巷道的支護(hù)費(fèi)用僅為900元次采取氣樣分析測定,其內(nèi)容包括密閉或抽放管內(nèi)的氣體成左右,是同等規(guī)格U型鋼的1/4,并且減少了勞動(dòng)用工?；夭?分、溫度、負(fù)壓、流址等,并分析其變化動(dòng)態(tài)。當(dāng)co或溫度呈上升趨勢時(shí),應(yīng)進(jìn)行控制抽放(低負(fù)壓抽放);而發(fā)現(xiàn)有發(fā)火過程中,錨桿至少可以回收2/3。預(yù)兆時(shí),立即停止抽放并采取針對(duì)性措施,消除隱患后,再繼.2 防火問題續(xù)抽放。防火問題是殘煤綜采能否成功的關(guān)鍵。該礦原始煤層5結(jié)語自然發(fā)火期短,只有1~3個(gè)月,殘煤開采附近舊采跡,舊巷多,導(dǎo)致其發(fā)火期更短,一般為15~45 d,有的只有I0d左5.1 0705°綜 放工作面取得的效果右。對(duì)這樣的工作面,采取的措施是預(yù)防為主、綜合治理、具.經(jīng)過一年多的開采實(shí)踐,0705取得了較好的效果。工作體問題、具體分析具體操作。面人數(shù)100人,是炮采面的70% ,效率12 U工,是炮采面的3.2.1 開采技術(shù)措施倍,噸煤成本:12.596元/1,是炮采面的1/3。(1)保證足夠的推進(jìn)度,實(shí)踐證明,殘采工作面每月推進(jìn).5.2綜采放頂煤采煤法的優(yōu)點(diǎn)綜采放頂煤采煤法就是采用滾簡式采煤機(jī)、放頂煤液壓度在30m以上時(shí),能有效地控制采空區(qū)發(fā)火。.(2)老塘的煤要盡量放凈,使自然發(fā)火的條件不復(fù)存在。支架、刮板輸送機(jī)及其它附屬設(shè)備進(jìn)行配套聯(lián)合生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)采煤工藝全過程機(jī)械化,其優(yōu)點(diǎn)是:4.2.2預(yù)防性灌 漿目前西安煤業(yè)公司使用的灌漿材料通常是黃土,與水按(1)巷逍掘進(jìn)率降低到112.6 m/萬t。(2)適用于煤學(xué)變化大的采煤工作面。1:10-1:7的比便制漿,實(shí)踐證明,有以下優(yōu)點(diǎn):(3)平均單產(chǎn)達(dá)到3.6萬1,開采厚煤層,容易實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。(1)來源廣泛,成本低廉;(4)地壓破煤,自重放煤,對(duì)殘煤開采更為有利。(2)不含可燃或助燃成分;(5)成本低,回采工效率達(dá)到12U工,經(jīng)濟(jì)效益高。(3)通過絞絆和沉淀,粒度細(xì)小,1 mm以下的細(xì)小顆粒(6)配合洗煤,回采率可提高20%。所占比例高達(dá)90%以上,含砂址小,對(duì)注漿泵的磨損小;(7)采煤機(jī)械化程度由零提高到41%。(4)注入后收縮量小;6.3綜采放頂煤采煤法的適用條 件(5)制漿容易; .(1)頂煤的冒故性:因西安煤業(yè)公司是殘煤綜放,煤層原(6)易于脫水,穩(wěn)定性好。始賦存狀態(tài)被破壞,頂煤冒放性非常好。.3 瓦斯抽放問題(2)煤層厚度:要求是2.5-15m,超過15 m應(yīng)采用分層殘煤開采的瓦斯含量具有很大的不確定性,由于殘煤開綜放。對(duì)于殘煤開采來說,煤層賦存不穩(wěn)定,但大都符合此采主要集中在下煤層,故抽故方法都是本煤層抽放。本煤層要求抽放就是采用巷道法或鉆孔法直接抽放開采煤層的瓦斯。(3)煤層傾角:綜放的工作面傾角以不>15$%為宜,采取措按照抽放與采掘的時(shí)間關(guān)系,本煤層抽放可分為“預(yù)抽"和邊施后,盡量不超過25°。抽2種方法。(4)煤的硬度的節(jié)理:煤層硬度的普氏系數(shù)f一般為2.5.3.1 預(yù)抽本煤層瓦斯方法左右,小于3,適合于放頂煤開采。(1)巷道預(yù)抽。巷道預(yù)抽就是在采煤前事先掘出瓦斯巷(5)煤層頂?shù)装鍘r性:因?yàn)槭菑?fù)采,所以煤層頂板隨采隨道,然后,將巷道密閉，在密閉處接設(shè)管路進(jìn)行抽諺,直到采冒,底棟中國煤化工煤時(shí)為止。瓦斯涌出量大時(shí)使用。:復(fù)雜結(jié)構(gòu), 但也僅(2)鉆孔預(yù)抽。 這種方法由于鉆孔貫穿煤層,鉆孔與煤有一層YHCNMHG采煤機(jī)割煤。層的層理面成斜交.瓦斯很容易沿層亙面流人鉆孔,有利于(7)煤層無煤與瓦斯(CO2)突出。提高抽放效果;此外,抽放工作是在掘進(jìn)和采煤這之前進(jìn)行(8)煤層發(fā)為期較短,但經(jīng)實(shí)踐證實(shí),采取措施后,可以.的,所以能使生產(chǎn)過程中的瓦斯涌出量大大減少。因?yàn)楸怀楸ＷC不出現(xiàn)自燃發(fā)火。