煤礦節(jié)能降耗論文煤礦節(jié)能減排論文低瓦斯煤礦綜采工作面順槽護(hù)巷煤柱部分回收技術(shù)與實(shí)踐

1、煤礦節(jié)能降耗論文煤礦節(jié)能減排論文：低瓦斯煤礦綜采工作面順槽護(hù)巷煤柱部分回收技術(shù)與實(shí)踐摘 要： 通過(guò)對(duì)綜采工作面隔離采空區(qū)的順槽護(hù)巷煤柱的部分回收，提高煤炭資源回收率，延長(zhǎng)礦井生產(chǎn)服務(wù)年限，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有利于地表塌陷區(qū)的管理。關(guān)鍵詞： 綜采工作面 護(hù)巷煤柱 部分回收引言長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)的綜采工作面采煤方式都是回采兩順槽之間的煤層。而該面與上一個(gè)已采面的采空區(qū)之間的順槽護(hù)巷煤柱（或叫保安煤柱，以下簡(jiǎn)稱煤柱）被丟棄不采，造成了資源浪費(fèi)。經(jīng)過(guò)在神華神東大柳塔煤礦綜采采煤工作面的技術(shù)改造，部分地回收靠采空區(qū)的順槽煤柱，且回收的成本不會(huì)額外增加，對(duì)類(lèi)似礦井煤層開(kāi)采具有積極意義。1 神華神東大柳塔

2、煤礦簡(jiǎn)介大柳塔煤礦位于毛烏素沙地邊緣烏蘭木倫河兩岸，地處神木縣西北約62.5 km的大柳塔鎮(zhèn)和中雞鎮(zhèn)交界處，井田面積189.9km2，地質(zhì)儲(chǔ)量23.2億t，可采儲(chǔ)量15.3億t。經(jīng)過(guò)1987年10月建礦到2010年20多年的發(fā)展，現(xiàn)一礦兩井年產(chǎn)量達(dá)到20 Mt/a，是神華集團(tuán)特大型現(xiàn)代化高產(chǎn)高效的骨干礦井之一。該煤礦地表為流動(dòng)性沙及半固定沙覆蓋，厚度達(dá)2050m，井田內(nèi)地表水不發(fā)育，植被稀少，主要含煤層延安組分布廣泛，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層發(fā)育少，賦存穩(wěn)定，瓦斯含量低，瓦斯?jié)舛?%0.10%，屬于低瓦斯礦井，近水平煤層，煤層傾角為1°4°，煤層平均厚度在46m，可采煤層為7層，

3、主采煤層為5層（分別為1-2、2-2、3-1、4-2、5-2煤層），埋藏淺，1-2距地表70 m左右，1-2煤層與5-2煤層的層間距大致為170 m左右。煤質(zhì)具有低灰、低硫、低磷和中高發(fā)熱量的特點(diǎn)，屬于高揮發(fā)分的長(zhǎng)焰煤和不粘結(jié)煤，是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力煤化工和冶金用煤。2 神華神東大柳塔煤礦現(xiàn)有的開(kāi)采方式和設(shè)備安裝（1）大柳塔煤礦由于采煤地質(zhì)條件優(yōu)越，低瓦斯近水平煤層，因此經(jīng)過(guò)數(shù)次技改后采用平硐斜巷開(kāi)拓大巷（傾角不大于6°）、大巷條帶式布置綜采采煤工作面。三條開(kāi)拓大巷從井田的一側(cè)邊界開(kāi)口按照平硐斜巷開(kāi)拓方式揭開(kāi)其中的一層或上下數(shù)層待采煤層后沿煤層直至井田的另一邊界，然后在大巷兩翼布置條帶式綜采

4、采煤工作面，每一個(gè)條帶布置一個(gè)綜采采煤工作面，推進(jìn)長(zhǎng)度一般為40006000 m，條帶與條帶之間留有20 m左右的煤柱，綜采采煤工作面切眼直接布置在大巷兩翼的邊界上，切眼長(zhǎng)度（采面長(zhǎng)度）240360m。在大巷兩翼距大巷120160m左右布置主回撤通道（也是綜采采煤工作面順槽推進(jìn)長(zhǎng)度的貫通點(diǎn)），輔回撤通道布置在距主回撤通道向外2530m處，主輔回撤通道之間設(shè)56條聯(lián)絡(luò)巷，這樣其中的某一煤層的一個(gè)綜采采煤工作面就全面掘進(jìn)成了。（2）綜采采煤工作面切眼安裝刮板機(jī)、液壓支架，刮板機(jī)上安放綜采采煤機(jī)，與刮板機(jī)機(jī)頭相連接的轉(zhuǎn)載機(jī)安裝在順槽膠帶運(yùn)輸巷中，轉(zhuǎn)載機(jī)上安裝一臺(tái)破碎機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)與順槽膠帶運(yùn)輸巷中的膠帶

5、機(jī)機(jī)尾馬蒂爾達(dá)(Madilda)搭接。這樣液壓支架護(hù)頂幫、推移拉架，綜采采煤機(jī)割煤落煤、裝入刮板機(jī)運(yùn)入轉(zhuǎn)載機(jī)經(jīng)破碎后進(jìn)入順槽膠帶，然后進(jìn)入大巷膠帶直至地面洗選廠。在采煤生產(chǎn)過(guò)程中，由于順槽煤柱起著順槽巷道頂板支撐作用，所以隨著采面的推進(jìn)，煤柱的積壓煤炭就這樣進(jìn)入了采空區(qū)，造成了煤柱長(zhǎng)度、高度與采面推進(jìn)長(zhǎng)度、高度一致，寬度為20m煤炭被丟棄。3 綜采工作面采煤方式的技術(shù)改造3.1 綜采工作面巷道優(yōu)化設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要將采面切眼延長(zhǎng)至刮板機(jī)機(jī)尾處順槽煤柱內(nèi)15m左右。剩下的5m左右煤柱在掘進(jìn)施工時(shí)要支護(hù)好，以有利于安裝設(shè)備時(shí)安全。雖是低瓦斯煤礦，也要防止上一個(gè)已采工作面采空區(qū)有害氣體外泄。超過(guò)6

6、m長(zhǎng)獨(dú)頭巷道是盲巷，所以要一直保持局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，防止人員進(jìn)入工作時(shí)發(fā)生窒息。3.2 綜采工作面采煤設(shè)備的安裝安裝綜采采煤設(shè)備時(shí)，兩順槽之間的切眼設(shè)備安裝按著正常方式安裝。采面切眼延長(zhǎng)巷內(nèi)需要改進(jìn)刮板機(jī)機(jī)尾形狀和最尾端的一臺(tái)液壓支架。3.3 刮板機(jī)機(jī)尾形狀和尾端液壓支架的改進(jìn)主要是對(duì)刮板機(jī)機(jī)尾進(jìn)行改造，因?yàn)榫C采采煤機(jī)的鏈輪和滑靴壓在采煤機(jī)的銷(xiāo)排和鏟煤板上，要讓采煤機(jī)的尾側(cè)割煤滾筒能夠割到刮板機(jī)機(jī)尾末端最突出處外1m左右的煤柱煤炭，就必須改造成保證采煤機(jī)尾側(cè)割煤滾筒及其搖臂等采煤機(jī)突出部位與刮板機(jī)機(jī)尾相鄰部位不相碰撞或摩擦（間隙不小于10mm），所以刮板機(jī)機(jī)尾的鏈輪大小及其外框?qū)挾雀叨取⑦^(guò)渡

7、溜槽要與采煤機(jī)尾側(cè)搖臂和其搭接的機(jī)身相適合，刮板機(jī)上的銷(xiāo)排和鏟煤板要適當(dāng)延長(zhǎng)。同時(shí)刮板機(jī)機(jī)尾驅(qū)動(dòng)電機(jī)只設(shè)平行電機(jī)（與刮板機(jī)傳動(dòng)方向平行），不設(shè)垂直電機(jī)，這樣就可解決采煤機(jī)割煤滾筒及搖臂通過(guò)刮板機(jī)機(jī)尾截割煤柱煤炭了。其次是改造采面切眼延長(zhǎng)巷內(nèi)最末一架液壓支架，對(duì)該架液壓支架靠煤柱側(cè)底座上安裝千斤頂及框架伸縮梁式或直接設(shè)置合理數(shù)據(jù)的擋煤（矸）板，防止片幫煤（矸）進(jìn)入液壓支架內(nèi)，靠煤柱側(cè)的側(cè)護(hù)板要設(shè)置為可伸打縮回式護(hù)幫板，采煤機(jī)割煤滾筒割過(guò)煤柱后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行側(cè)支護(hù)，且該液壓支架距煤幫要在22.5m，以利于支架調(diào)整。3.4 改進(jìn)后綜采工作面采煤生產(chǎn)照此改進(jìn)后，采煤機(jī)尾側(cè)割煤滾筒就可以順利地對(duì)刮板機(jī)機(jī)尾

8、外1 m的煤柱煤炭進(jìn)行截割、落煤、裝煤，使煤炭進(jìn)入刮板運(yùn)輸機(jī)內(nèi)運(yùn)出，留有少量煤炭雖不完全進(jìn)入刮板機(jī)內(nèi)，但只要不影響液壓支架將刮板機(jī)推出，進(jìn)而拉動(dòng)液壓支架前進(jìn)，從而構(gòu)成一個(gè)完整的采煤循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)尾巷順槽煤柱達(dá)15 m左右的部分煤柱煤炭回收。4 經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)過(guò)技術(shù)改造和生產(chǎn)實(shí)踐，大柳塔煤礦某一個(gè)綜采工作面，推進(jìn)長(zhǎng)度為4000m，機(jī)尾煤柱回收15m，采高4m，假設(shè)每噸煤按市場(chǎng)價(jià)300元計(jì)算，效益是相當(dāng)明顯的，且采該煤柱煤炭的生產(chǎn)成本不會(huì)增加。該礦兩翼有n個(gè)條帶式綜采工作面，就可以回收n-1個(gè)煤柱（井田邊界煤柱除外），大礦區(qū)內(nèi)推而廣之，效益可觀。同時(shí)減少了煤炭資源的浪費(fèi)，節(jié)約煤炭，提高回采率，大大降低煤炭生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)煤礦的生產(chǎn)服務(wù)年限。也有利于采空區(qū)管理和地表塌陷區(qū)的管理。由于煤柱回收后僅剩下5m左右寬度，當(dāng)老