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淺談極薄煤層采煤工藝選擇論文
關鍵詞：薄煤層采煤工藝螺旋鉆采煤
摘要：劉橋一礦3煤為極薄煤層，4煤為主采煤層，3、4煤層間距較小，3煤采用走向長壁全部冒落法回采不現實，選用螺旋鉆采煤法較好地解決了這一難題。
1概述
劉橋一礦位于安徽省濉溪縣境內，煤系地層為華北晚生古生界二疊系下石盒子組及山西組地層，含3、4、6煤及三到四層發(fā)育不全的極薄煤線，以單一薄煤層為主，煤層厚度0-1.75，平均厚度0.82m，平均傾角14°，局部可采，為極不穩(wěn)定煤層。3煤儲量主要分布在II46上山采區(qū)東翼及六采區(qū)，可采儲量合計為148.8萬噸。
2采煤工藝選擇
根據3煤賦存特點及煤層厚度特征，我礦3煤采用鉆采采煤工藝，邊掘邊采，掘進與鉆采平行作業(yè)的方式施工。前方掘進工作面至少超前鉆采工作面80米，鉆機采用烏克蘭生產的薄煤層三軸螺旋鉆機，采用獨頭單向鉆采。鉆采順序為前進式鉆采至迎頭。該機先在巷道下幫沿煤層傾向向下進行鉆采，鉆采完后再退回調頭在巷道上幫沿煤層傾向向上進行鉆采，該機適用于煤層厚度為0.5m-0.9m，煤層傾角-15°-+15°，煤層走向傾角小于8°的各種硬度的煤層。
2.1落煤方法
�、俾涿悍绞�
即一臺螺旋鉆機布置在運輸順槽中，向煤層打鉆，鉆頭割煤，螺旋鉆桿掏煤，煤直接落在運輸巷的刮板輸送機上運出。該機一次采寬2.0米，三軸聯(lián)動鉆桿1.54米一節(jié)，鉆機本身自動接桿，達到設計采深或遇斷層時，推出鉆桿，螺旋鉆機整體前移，預留0.8±0.2米煤柱后開始下一循環(huán)鉆采。
�、诼菪@機正常鉆進
設計鉆采長度：鉆采從運輸巷設計位置處開始運行，從順槽上幫向上鉆采，鉆采深度最大85米，平均80米，螺旋鉆機以2.0m/min的速度向上鉆采，直至達到設計深度。
2.2設備配置
①螺旋鉆
螺旋鉆機選用烏克蘭制薄煤層三軸螺旋鉆機，其主要技術參數如下：
鉆高625/725/825
鉆寬2.0m
鉆深上山方向85m，下山方向40m。
電機功率220kw
鉆進速度0-1.0m/min
�、谶\輸設備
刮板輸送機一部：型號為SGW—40T
電機功率：40kw
運輸能力：150t/h
中間順槽尺寸：1500mm×630mm×180mm
鏈速：0.92m/s
③運送和安裝鉆具的設備
單軌吊車一部，起吊速度為3m/min，運行速度為20m/min，起吊高度為3m。
④輔助運輸設備
SGW---40T型轉載機和STJ800/2×40型皮帶和SD—150F型皮帶運煤。
2.3生產能力
按一個螺旋鉆采工作面布置，工作面每班鉆進30m，每天鉆進深度90m，鉆孔高度0.65m，實際采高1m，鉆孔寬度為2.0m，鉆煤時采儲率為0.95，則：
W=L×S×H×r×C=90×2.0×1×1.46×0.95=250T
式中W---日產量，t/d;
L---日鉆進深度，m/d;S---鉆孔寬度，m;H---鉆孔高度，m;r---煤層視密度;
C---采出率×95%;則年生產能力=350×250=8.75萬噸
3巷道布置
根據3煤賦存狀況，可充分利用II46上山采區(qū)及六采區(qū)生產系統(tǒng)運料，排矸，運煤。減少了掘進巷道工程量，在3、4煤層間距較大的地點可設一臨時垂直煤倉進行連接，煤倉高度即3、4煤層間距。
4頂板控制
由于3煤無直接頂，老頂以中細砂巖為主，平均厚17.5m，鉆采面采寬1.905m，煤柱寬0.5m，頂板來壓及下沉量不明顯，故鉆采工作面采用不支護方式。正常工作時期，在工作面鉆孔鉆采完備后，在鉆孔口以里0.3m處支設3棵φ×H=180mm×650mm的優(yōu)質木點柱，上方戴規(guī)格為長×寬×厚=400mm×200mm×40mm的木柱帽(柱帽沿傾斜使用)，并用木柵欄加緊打牢，軟底處加穿規(guī)格為1500mm×250mm×40mm的大木鞋。木點柱嚴禁支在浮煤、浮矸上。 隨著螺旋鉆采煤機不斷前移采煤，要隨時觀測運輸巷的圍巖變形情況。當巷道壓力變大，變形嚴重時，及時打錨索加強支護，錨索間排距300mm×300mm，長度6.0m，安設在巷道拱頂，防止冒頂或影響鉆采工作。運輸巷采用貓網作永久支護。在鉆孔口以上或以下0.3m處支設3棵φ×H=180mm×650mm的優(yōu)質木點柱支護頂板。
5通風
鉆采工作面通風方式是利用2×15kW局部通風機供風。
6該工藝與傳統(tǒng)工藝相比的優(yōu)點
�、僭诓擅好鎸崿F無人操作，安全生產。
②降低傷亡事故和職業(yè)病患者。
③可以在螺旋鉆具上安裝三種不同直徑的鉆頭625mm、725mm、825mm，增加在不同厚度煤層上的采收率。
④實現薄煤層采煤，其中包括從平衡的和保護煤柱上采煤，這樣增加采煤量，并降低其在礦藏中的損失。
�、葜徊擅翰徊身肥沙雒嘿|好。
⑥由于不需要支撐，從而節(jié)約了大量的木材。
�、咴谙嗤瑮l件下，與傳統(tǒng)工藝相比礦工的工作效率提高一倍以上。
�、嘤捎诹裘褐�，代替了支護，降低了采煤成本，由于煤柱的存在，也減少了順槽等巷道的回收費用。
⑨在順槽中的設備維護、維修方便，避免了重體力勞動。
�、馊斯すば岣撸擅簷C每班需6人操作，并且大大地減輕了工人的勞動強度。
７經濟效益
以我礦II362鉆采面為例：
儲量8.75萬噸，井巷工程600米(II362運輸巷)費用270萬元;
螺旋鉆采煤機1臺520萬元，輔助設備136萬元;
人工工資/年72萬元(2500元/月)，電力消耗/年42萬元;
其他消耗/年100萬元，計1140萬元，預計銷售收入2625萬元
預計利潤1485萬元。
�。附Y束語
采用螺旋鉆采煤工藝解決了我礦3煤長期以來無法回采的難題，我礦3煤可采儲量共148.8萬噸，經濟效益十分可觀。該采煤工藝用人少，效益好，能多回收煤炭資源，延長了礦井服務年限。同時由于利用該工藝采煤鉆孔間要留下煤柱及鉆孔不能達到設計的深度，造成煤炭損失，因此在生產中，還應不斷完善螺旋鉆機采煤技術和工藝。
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