综采放顶煤开采可行性分析研究

沈宇

【摘 要】根据盖山煤矿可采煤层厚度情况,进行了综采放顶煤开采相关参数设计和技术,通过确定开采技术方法和工作面参数,工作面产量计算及设备选型,放顶煤工艺分析等内容的研究,对综采防放顶煤开采可行性进行了分析. 【期刊名称】《黑龙江科技信息》 【年(卷),期】2017(000)025 【总页数】2页(P97-98)

【关键词】综采放顶煤;三机配套;揭煤 【作 者】沈宇

【作者单位】黑龙江省煤矿设计研究院,黑龙江 哈尔滨 150000 【正文语种】中 文

矿井主采煤层为二1煤层,二1煤层位于山西组下部,大占砂岩（标5）之下,下距太原组顶部灰岩顶面一般5.41～26.94m,平均11.84m。上距四2煤层160m,距砂锅窑砂岩底68m。二1煤层厚度0～15.00m,平均3.70m。

通过矿井生产井巷揭露煤厚,二1煤层煤厚范围0～15.00m,平均5.23m；特别在同一个采区内煤厚变化不大,相比较西部采区的煤厚变化比东部采区煤厚变化大；除东部边界附近煤厚比较薄外,其他区域煤层都比较厚。

瓦斯：根据2015年河南省工业和信息化厅的批复为煤与瓦斯突出矿井,根据2016年矿井瓦斯涌出量测定报告,矿井绝对瓦斯涌出量5.53m3/min,相对瓦斯涌出量为

6.22m3/t。

发火期：根据2015年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告为自燃倾向等级为Ⅲ类,不易自燃。煤尘爆炸指数：根据2015年4月10日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验报告煤尘爆炸指数为17.99%,煤尘有爆炸危险性。

矿井水文地质条件中等,正常涌水量73m3/h,最大125.5m3/h。主要可采煤层二1煤底板下伏的Ⅱ2、Ⅱ1、Ⅰ含水层均属底板涌水的岩溶裂隙含水层,是矿井充水的主要来源。

井田内二1煤层层位稳定,煤厚0～15.00m,平均5.23m。具有突然增厚、变薄现象,厚度变化大,且无明显规律。2008年矿井完成技术改造后,根据技改设计在22202工作面开始采用综合机械化放顶煤采煤法,至今已回采5个工作面,回采期间最大煤层厚度为14.70m,采放比达到1：5.68,采用综合机械化放顶煤采煤法,效果不错,效率较高,工人劳动强度低,安全条件好。

根据设计和实际情况,工作面长度确定为120/172m（现工作面长度120m）,采用1.5m中心距液压支架共115架。

根据采煤机及煤层结构和支架性能确定工作面循环进度为0.6m,根据工作面到井田薄煤带边界的实际距离及煤柱留设,确定工作面可采走向长度为676m。 根据ZF3000/16/26型液压支架的支护高度、煤层实际厚度的变化情况、工作面煤壁片帮程度、采煤机割煤高度以及工作面三机尺寸配套关系,确定工作面的采高为2.0m～2.4m,工作面回采期间必须沿底回采、严禁留底煤；当工作面顶煤厚度低于0.5m不宜进行抬顶煤作业时需沿顶回采,且支架采高不得超过2.6m。 23302工作面回采期间：

W=LShγc=120×0.6×5.14×1.4×95%=492.2t 日循环数：2.5个

日产量：Q=492.2×2.5=1230.5t 工作面年产量：2276.4×276=34万吨 达产工作面个数以往为1个。

结合三机配套,23302工作面选用采煤机为MG160/375-WDI型双滚筒采煤机。 根据刮板输送机的运输能力,大于采煤机的生产能力及结合三机配套原则选取。前部刮板输送机：SGZ630/160×2型刮板输送机一部 后部刮板输送机：SGZ630/132×2型刮板输送机一部。

按其生产能力大于等于刮板输送机的能力选择。转载机：SZZ630/90型中双链桥式转载机

胶带输送机：DSJ800/75×2型胶带输送机

（1）放顶煤液压支架ZF3000/16/26,放顶煤过渡支架ZFG3400/17/27。 （2）放顶煤支架：型号：ZF3000/16/26 （3）放顶煤过渡支架：型号：ZF3400/17/27

（4）支架高度与中心距。根据支架型号及支架高度确定采高为2.2m,支架中心距为1.5m。

3.1 顶煤在4m以上时逐架放煤,每次开一个放煤口,自上而下进行放煤工作,分4轮进行。

3.1.1 首轮放煤时只需松动支架后插板,放支架顶部0～1.3m煤层,放煤时间以1～2min为宜。

3.1.2 第二轮放煤工作,放支架顶部1.3m～2.6m煤层,放煤时间以1～2min为宜。 3.1.3 第三轮放煤工作,放支架顶部2.6m～3.6m煤层,放煤时间以1～2min为宜。 3.1.4 最后一轮放煤时,放支架顶部3.6m以上带有矸石的混合煤层,将煤放净为止。 3.2 顶煤在4m以下时可隔架放煤,可开1～2个放煤口,两个放煤口之间相隔1～2架。

3.2.1 首轮放煤时只需松动支架后插板,放支架顶部2m以下的煤层,放煤时间以1～2min为宜。

3.2.2 第二轮放煤工作,放支架顶部2m～4m的煤层,放煤时间以1～2min为宜。 3.2.3 循环工序达到放煤步距、后部输送机正常运转后,开始放煤作业。

3.2.4 支架后尾梁高度距后部刮板运输机槽子上沿高度不得低于0.3m,放煤口与采煤机之间必须保持15m以上距离,放煤后将刮板输送机及支架之间浮煤清净。 根据矿井巷揭露煤层赋存情况及水文地质条件等资料,结合矿井从2008年开始采用综采放顶煤开采近10年的实践经验,分析证明在采用综采放顶煤开采工艺是合理可行的,总结如下：

4.1 该矿二1煤层具有可冒性。从煤层开采深度、煤层厚度、煤层结构、夹矸及煤层顶底板等方面对二1煤层的冒放性进行评价,得出此结论。

4.2 该矿所采二1煤层具有突然增厚、变薄现象,厚度变化大,且无明显规律,采用一次采全厚放顶煤采煤法是最理想的方法,若采用分层开采会因剩余的煤有厚有薄甚至不可采而丢失大量煤炭。

4.3 综放开采的适宜倾角为0°～15°,采取措施可达到25°,大于35°的应采用分层综放开采。云盖山煤矿二矿二1煤煤层倾角平均14°,属缓倾斜煤层,满足综放要求。 4.4 在经济方面,综放工作面具有不可比拟的优越性,具有产量高、效率高、掘进率低、材料消耗率低、占用设备少、工作面搬家次数少等优点。

综合以上分析证明,综采放顶煤对于本矿井是技术可行,经济合理,安全可靠的采煤方法。

【相关文献】

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[2]张鹏飞.厚煤层综采放顶煤开采技术探讨[J].机械管理开发,2017,171（7）：131-132.

[3]姜孝宇. 综采放顶煤技术问题的探讨[J].民营科技,2017（3）：170

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