提高綜放採區回採率措施

2021-08-17 21:44:24 字數 3160 閱讀 1848

摘要:較詳細地闡述了寧煤集團南溝煤礦針對綜放採區回採率的問題,採用優化綜放採區設計、優化生產工藝、合理加大綜放工作面幾何足寸、改革兩巷布置方式等措施來提高綜放採區的回採率。

1 礦井概況

山西寧武大運華盛南溝煤業公司是寧武能源投資有限責任公司所屬5個標準化礦井之一,投產於2023年3月。礦井設計生產能力為120萬t/a,2023年9月核定生產能力為180萬t/a。礦井共設三個井筒,開拓方式為斜井—平硐,開採水平標高為+1465m,採煤方法為走向長壁綜合機械化放頂煤一次性採全高,頂板管理採用全部垮落法。

主運輸方式為帶式輸送機,輔助運輸為蓄電機運輸車和串車。礦井通風方式為**並列式,採用機械抽出式通風方法,在回風井安裝有fbcdi-8-№26c型抽流式對旋風機2臺,配用電機功率為2×250kw。供電採用雙迴路,在本礦地面工業場地建有一座10kv變電所。

兩回10kv線路引自集團公司35kv變電站,10kv不同母線段。井下供電採用10kv下井,井下**變電所安裝1000kva變壓器2臺,分別向各用電點供電。礦井正常湧水量30m/h,最大湧水量為50m/h,排水採用安裝在**水幫浦房的3臺。

md155-30×10型水幫浦,最大排水能力155 m/h,一級額定揚程30m,功率220kw。水倉有效容積1720m,敷設有φ194排水管路兩趟。礦井水由**水幫浦房經副平硐排至地面沉澱池處理。

探水使用zlj-650型礦用坑道探水鑽3臺配合femh275型礦用隔爆型兼本安型瞬變電磁物探儀各1臺進行探放水。

在採用綜放開採過程中,南溝公司始終注重綜放採區的回採率,採用多種措施盡量多**煤炭資源,提高綜放採區回採率。

2 優化綜放採區設計

優化綜放採區設計,合理布置採區巷道,最大限度地減少採區煤柱損失。合理加大採區和綜放面的幾何尺寸,減少採區煤柱設計是提高綜放採區回採率的重要因素。由於綜放面受客觀條件的制約,客觀存在著諸多煤炭損失,如初採損失、停採損失、端頭損失等,損失率與工作面的可採儲量關係密切;通過加大工作面的幾何尺寸提高可採儲量,就能相對減少煤炭的損失率;因此,在裝置和地質條件以及軟岩巷道支護允許時,盡量加大綜放工作面面長和有效推進長度,以此來提高綜放採區回採率。

優化設計前綜放工作面面長135~150m,有效推進長度445~700m;優化設計後綜放工作面面長200~220m,最終達到300m以上;有效推進長度1620m,最終達到2400m以上。區段煤柱尺寸,優化設計前採用20~25m,增大了煤炭損失率;優化設計後採用為5~8m,提高了綜放採區回採率。對於採區上山和石門以及採區硐室群布置採用沿空送巷,不設保護煤柱;而採區三條中巷也不設保護煤柱,採用能布置乙個綜放工作面寬度的煤柱進行保護中巷,待採區開採後布置該綜放工作面進行回採;從而提高了綜放採區回採率。

在優化綜放採區設計過程中,根據小康礦已基本解決軟岩巷道支護和厚煤層極易發火的問題,以及三維**所提供資料,將原設計的三個採區(南

二、南三、南四採區)合併為乙個採區布置;將採區上、下山集中布置在採區的邊界,將中巷布置在採區中部;實行兩翼傾向仰、俯斜後退式開採。南二採區南、北翼傾斜長度分別達1600m以上;很明顯,由於採區的合併而取消了兩套採區準備巷道及採區之間的保護煤柱,從而提高了綜放採區回採率。

3 採用後部插板式低位放頂煤液壓支架

採用了zfs7200/17/29h型低位放頂煤液壓支架,與其相配套端頭支架為ztf25000/24/35s型和過渡支架zfg7200/22/30h型;前部及後部運輸機均採用sgz-880/800型運輸機。

4 優化生產工藝

5.1 放煤步距的優化

優化前採用的是「兩採一放」(即放煤步距1.2m),分段順序放煤的方式,現場實際情況表明:頂煤隨移架隨冒落,由於移第一遍支架時不放煤,在後部運輸機的下幫底板上形成了三角煤帶堆積,造成煤炭損失,其三角煤帶底寬為一遍幫的進度0.

6m,高度經實測平均為1.2m,這種損失量按200m面長計算為76.83t;由於是兩遍幫丟一次三角煤,因此折合為每遍幫丟煤38.

411,損失率為2.6%。優化後採用的是「一採一放」(即放煤步距為0.

6m),避免了放煤堆積損失,實踐效果很好。

4.2 放煤方式的優化

優化前採用的放煤方式為順序單輪放煤一次放完,這樣做可簡化作業程式;通過煤質檢驗及驗算回採率,發現混矸率較高,達到8%,而煤炭的**率較低,只有85%;這是因為一次放完一架頂煤,頂板緊跟著下落,在接著放相鄰支架頂煤時,會過早地出現混矸現象,造成混矸增加;同時在放煤的後期,煤矸相混嚴重,矸多煤少,只得關上插板,造成煤炭損失增加。在此研究基礎上,優化了放煤方式,優化後採用了順序兩輪折返補放法,這樣做可以使頂煤均勻下沉,能夠最大限度地放出頂煤,並減少混矸;通過煤質化驗及驗算回採率,回採時期工藝回採率達到了90%,其混矸率為5%。

5 改革綜放工作面兩巷布置方式

最開始設計綜放工作面時,兩巷布置方式是採用相同斷面,巷道底板沿煤層底板掘進;由於礦壓大,加之直接底板為捨泥質量大的粉砂岩,造成巷道底臌嚴重,不僅導致巷道嚴重失穩,而且原煤灰份增加,煤質下降。由此改變綜放工作面兩巷布置方式為採用相同斷面,巷道底板沿留有1.0~1.

5m煤,平均為1.2m左右煤掘進。為控制巷道底臌、提高回採率的問題,採取以下的措施:

(1)兩巷支護形式均採用架設36u型鋼4.4m圓形金屬支架、噴混凝土、打錨桿的復合支護;棚距600mm;錨桿採用m20×2400mm的螺紋鋼錨桿,選用樹脂加長錨固,每孔裝3個樹脂錨固劑,先裝入ck2335錨固劑乙個,後裝入z2335錨固劑兩個;錨固長度為1110mm,錨固力為150kn;托盤採用120mm×120mm×10mm的高強度托盤;錨桿間、排距為800mm×600mm,五花眼布置。

(2)兩巷均採用底錨。

(3)兩巷掘進時,每日探巷道底板煤厚,控制在1.0~1.5m範圍之間。

(4)兩巷回採前,綜維隊施工超前支護過程中,人工臥底,確保巷道底板為煤層底板。

6 最大限度減小構造對煤炭**的影響

加強地質**預報工作,並及時向有關部門提供可靠的地質資料,對斷層及煤層變薄、缺失帶位置、影響範圍的推斷,力求準確可靠。在綜放工作面設計和施工中,採取比較靈活的方法,盡量以大斷層做為採區和區段邊界。在準確掌握地質及水文地質、瓦斯賦存情況的前提下,對斷層煤柱以最小尺寸留設,對煤層厚度與斷層落差相比≥2.

0m的斷層,採用直接硬過的方法,並在回採過程中提前做好過斷層的準備工作,加強技術管理。

7 結束語

採區回採率是反映採區設計、開拓布置和生產技術管理水平的重要指標,小康礦通過上述方法和措施,有效的控制煤炭資源的損失,使得綜放採區實際回採率達到80%以上,超過了國家規定標準;小康礦對提高綜放採區回採率工作的重視,促進了儲量管理基礎工作的標準化和儲量監督工作;綜放採區回採率的提高,促進了該礦產量高,掘進率低,採面接續正常,礦井經濟效益好的良性迴圈。

關於提高採區回採率的實施方案

礦井回採率管理 考核實施辦法 礦屬各單位 根據國家 第16號令 特殊和稀缺煤類開發利用管理暫行規定 和17號令 生產煤礦回採率管理暫行規定 的相關要求,為進一步加強我礦回採率管理,提高煤礦資源回採率確保礦井利益穩步提高,對我礦原回採率考核驗收辦法進行了修訂如下 1 回採率執行標準 我礦採礦許可證批准...

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