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      薄煤層沿空回采的節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)

      2014-12-22 21:27:43王亞?wèn)|
      山東工業(yè)技術(shù) 2014年16期
      關(guān)鍵詞:方案設(shè)計(jì)節(jié)能減排

      王亞?wèn)|

      (河南永錦能源有限公司,河南 許昌 461670)

      薄煤層沿空回采的節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)

      王亞?wèn)|

      (河南永錦能源有限公司,河南許昌461670)

      摘要:《薄煤層沿空回采的節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)》主要是采煤工作面沿著上個(gè)水平的工作面的運(yùn)輸機(jī)巷布置,統(tǒng)稱“沿空留巷”,減少一條巷道的掘進(jìn),可以節(jié)省1000以上巷道的人力、物力的投入,降低了企業(yè)的成本。同時(shí)減少矸石的排放2000以上的矸石排放,節(jié)約了風(fēng)能、電能和水的使用。增加了煤炭的開(kāi)采量,煤炭的回采率可以達(dá)到97%以上,給企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理奠定良好的基礎(chǔ)。

      關(guān)鍵詞:薄煤層沿空回采;節(jié)能減排;方案設(shè)計(jì)

      1 呂溝煤礦的基本狀況

      永錦能源呂溝煤礦位于禹縣煤田西南部三峰山~米托寺井田,三峰山礦區(qū)內(nèi)。呂溝煤礦經(jīng)過(guò)三次技術(shù)改造,生產(chǎn)能力逐次提升,2006年7月11日,公司整體劃歸永城煤電集團(tuán)股份有限公司,成立永錦能源,礦井核定生產(chǎn)能力為45萬(wàn)噸/年。礦區(qū)主要可采煤層為六2煤層,煤層厚度穩(wěn)定,一般厚度1.2m普遍見(jiàn)一層夾矸。

      2 呂溝煤礦六2煤層的地質(zhì)狀況

      “薄煤層沿空回采的節(jié)能減排方案設(shè)計(jì)”中的薄煤層主要指開(kāi)采的六2煤層。該煤層情況穩(wěn)定,厚度變化小,最小0.72m,最大1.45m,平均1.2m。采面內(nèi)構(gòu)造形態(tài)為走向東西,傾向南的單斜構(gòu)造,煤層底板局部有起伏。采面內(nèi)構(gòu)造形態(tài)為走向東西,傾向南的單斜構(gòu)造,煤層底板局部有起伏,預(yù)測(cè)采面內(nèi)會(huì)有斷層發(fā)育。六2903采煤工作面位于呂溝煤礦六2采區(qū),根據(jù)上個(gè)水平采煤工作面的揭露情況分析,該采面范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單,向巷道充水的主要含水層為六2煤層頂板砂巖裂隙含水層,層位穩(wěn)定,對(duì)六2煤層開(kāi)采影響較小。

      3 巷道布置

      工作面采用走向長(zhǎng)壁布置,其中采煤工作面回風(fēng)巷為上個(gè)水平采面的下機(jī)巷(采面回風(fēng)巷為沿空掘巷),采煤工作面下機(jī)巷為九西聯(lián)絡(luò)巷東段下機(jī)巷掘進(jìn),工作面切眼沿煤層底板掘進(jìn)采面切眼。計(jì)算出采煤工作面平均走向長(zhǎng)度和平均傾向長(zhǎng)度為。

      4 采煤工作面的支護(hù)設(shè)計(jì)

      采煤工作面的支護(hù)經(jīng)歷了重大的技術(shù)改革,在頂板管理技術(shù)上,由傳統(tǒng)的密集支柱、對(duì)柱、叢柱等切頂支柱,發(fā)展到無(wú)密集、切頂,在堅(jiān)硬頂板工作面采用液壓切頂墩柱,這些支護(hù)技術(shù)改革有利地促進(jìn)了回采工作面單產(chǎn)的提高,安全情況也大有改觀。單體液壓支柱有外注式DZ和內(nèi)注式NDZ,由于內(nèi)注式操作時(shí)初撐力不穩(wěn)定和不便于檢修,因此,本礦采用外注式單體液壓支柱。

      支護(hù)選型及支護(hù)密度計(jì)算

      工作面采用DW型外注式單體液壓支柱與HDJA-1000型金屬鉸接梁配套使用,支護(hù)方式為齊梁直線柱正懸臂架設(shè),支護(hù)形式為一梁一柱,柱子打在鉸接梁上距煤壁側(cè)梁頭0.7米處,采煤后為四梁四柱(不包括密集支柱)。

      控頂距及放頂步距:工作面正常地點(diǎn)最大控頂距4.2米,最小控頂距3.2米,機(jī)頭機(jī)尾處最大控頂距7.2米,最小控頂距6.2米,具體規(guī)定正常地點(diǎn)“見(jiàn)四回一”,機(jī)頭機(jī)尾地點(diǎn):機(jī)頭機(jī)尾壘砌矸石帶時(shí)“見(jiàn)六回一”,若機(jī)頭機(jī)尾無(wú)矸石充石帶時(shí),可打設(shè)木垛進(jìn)行支護(hù),此時(shí)為“見(jiàn)七回一”。放頂步距1米。采空區(qū)采用全部垮落法管理頂板。

      5 采煤方法及工藝

      采煤方法采用走向長(zhǎng)壁采煤法。根據(jù)六2煤層地質(zhì)條件及煤層特征,煤層為較薄煤層,且煤質(zhì)比較硬,因此采用炮采采煤,一次采全高。正常回采期間,采高隨煤層厚度確定,煤厚平均1.2m,工作面平均走向長(zhǎng)度432m,傾斜長(zhǎng)度平均166m左右。采面采用兩臺(tái)風(fēng)煤鉆同時(shí)打通排眼,兩臺(tái)鉆相距不少于15m,炮眼布置采用“雙排三花眼”布置方式,底眼的炮眼位置距底板。炮眼角度為:底眼的角度與水平方向向下15°左右的俯角,與煤壁55°左右的夾角。頂眼距頂板0.2m,眼深1m,眼距1.4m。

      6 采面安全生產(chǎn)系統(tǒng)

      (1)運(yùn)輸系統(tǒng):因?yàn)檩斔湍芰=400t/h,大于設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率A=312.243/2.4=130.1t/h(運(yùn)煤所用的時(shí)間為2.4h),所以膠帶寬度一定滿足要求,選定膠帶速度υ=2m/s。設(shè)計(jì)生產(chǎn)率是運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)需要運(yùn)出的貨載質(zhì)量,為了保證完成礦井運(yùn)輸任務(wù),在選擇設(shè)備運(yùn)輸時(shí),應(yīng)使設(shè)備生產(chǎn)率大于或等于設(shè)備生產(chǎn)率。根據(jù)A=191.05t/h,選用SGB-630/150C型刮板輸送機(jī),鏈條形式,雙圓環(huán)鏈。

      (2)排水系統(tǒng):區(qū)內(nèi)范圍內(nèi)自上而下可分為四個(gè)含水層(組),自下而上依次為:寒武-奧陶系灰?guī)r巖溶承壓含水層、太原組灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水組、砂巖裂隙承壓含水組、新生界松散鹽類孔隙潛水含水層。其中砂巖裂隙承壓含水組中的六2煤層頂板砂巖裂隙含水層(VI)位于下石盒子組中上部。在裂隙發(fā)育處,常造成六2煤層頂板淋水,但水量較小,持續(xù)時(shí)間短,對(duì)六2煤層開(kāi)采有一定影響。

      在采煤工作面機(jī)巷內(nèi)做一個(gè)水窩,安裝兩臺(tái)型號(hào)為BQS25-50/7.5的高揚(yáng)程排沙水泵,將水排至九西大巷內(nèi),再經(jīng)水溝自流至九號(hào)水倉(cāng),利用九號(hào)井底排水系統(tǒng)排至地面。排水管路布置在工作面機(jī)巷下幫,水泵選用即可滿足采面排水需要。

      (3)通風(fēng)系統(tǒng):根據(jù)采煤工作面巷道布置方式,利用合理的通風(fēng)設(shè)施,新鮮風(fēng)流由主副井經(jīng)由階段運(yùn)輸大巷進(jìn)入采煤工作面機(jī)巷,到采煤工作面。乏風(fēng)由工作面回風(fēng)巷經(jīng)由西風(fēng)井,再到西區(qū)總回風(fēng),經(jīng)西風(fēng)井至地面。采煤工作面為U型通風(fēng),各掘進(jìn)工作面均采用獨(dú)立通風(fēng)。采煤工作面機(jī)巷為進(jìn)風(fēng)巷,采煤工作面回風(fēng)巷為回風(fēng)巷。

      7 煤質(zhì)管理

      為了提高煤質(zhì),加強(qiáng)煤質(zhì)管理,各回采工作面在回采期間成立以班組為單位的煤質(zhì)管理小組,由跟班隊(duì)長(zhǎng)任組長(zhǎng),班組長(zhǎng)任副組長(zhǎng),煤質(zhì)管理小組成員由本班組成員組成。

      采面煤、矸必須分運(yùn)分裝,即要保證矸車?yán)锊粠海很嚴(yán)锊粠ы?,保證煤炭質(zhì)量。全隊(duì)職工見(jiàn)矸就揀,做到矸不出責(zé)任段,嚴(yán)格保證煤質(zhì),降低含矸率。各轉(zhuǎn)載點(diǎn)灑水要適量,溜子與皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)和噴霧裝置開(kāi)關(guān)要同步,避免煤質(zhì)含水量過(guò)高或過(guò)低。各轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧、采煤機(jī)內(nèi)外噴霧、減速機(jī)、電機(jī)冷卻水等用水設(shè)備和地點(diǎn)必須做到先開(kāi)水后開(kāi)機(jī),停機(jī)后及時(shí)停水,并根據(jù)出煤量控制好噴霧大小。各設(shè)備轉(zhuǎn)載點(diǎn)、巷道口、軌道順槽和膠帶順槽內(nèi)每200m各設(shè)置一個(gè)垃圾桶,吃剩的班中餐、塑料袋、火腿腸皮等雜物要全部收集裝入垃圾桶,嚴(yán)禁其混入煤流,垃圾桶滿后及時(shí)清理。

      作者簡(jiǎn)介:王亞?wèn)|(1983—),男,河南禹州人,本科,研究方向:企業(yè)管理。

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