急倾斜薄煤层炮采工艺研究

急倾斜薄煤层炮采工艺研究

云南省地方煤矿设计研究院

【摘要】随着科学技术的不断发展,煤矿炮采技术也逐渐的完善,煤矿开采的方式也越发科学和规范,煤矿开采技术的先进性、智能性日益凸显。急倾斜薄煤层开采工艺研究是关乎煤矿生产安全性、经济性的重要课题,选用适当的开采工艺,保证工艺的科学合理、安全经济至关重要。本文就急倾斜薄煤层炮采工艺进行探讨,结合其工艺过程进行分析,希望对于煤矿开采技术和管理的发展有着积极促进的意义。

【关键词】煤矿;急倾斜薄煤层;炮采工艺

前言:

我国采煤工艺的研究虽然起步较早,但是针对于急倾斜薄煤层开采工艺的研究并不是很完善。受到急倾斜薄煤层地理位置的影响,开采难度相对较大,并且不同煤层还存在一定的差异,导致开采方式也不相同。急倾斜薄煤层开采工作中,容易受到各种因素的影响,导致安全事故或经济损失等情况,使生产难以安全、经济、持续进行,本文的研究有助于加强薄煤层炮采工艺的研究,使其开采成本有效的降低,保证急倾斜薄煤层开采的安全和效率。

1、炮采的条件

经过深孔爆破开采分析后,就要对其工作面开采的条件,进行有效的分析。首先要保证砂岩顶板具有适当的悬顶面积、时间,使其在悬挂时间内,能够确保煤炭迅速的溜至采场储煤位置,同时也不会发生煤研混合现象。同时急倾斜薄煤层的倾角,都相对要大很多,一般在50到65度之间,能保证煤炭得以实现自溜运输。

一般系统配套的钻眼机设备,都具有深爆破的作用,加之强力电钻都是深孔爆破中主要用到的设备设施,在实际的应用中GXMZJ型钻架、ZG—19型节联式麻花钻杆技术取得了很好的钻孔成绩,说明该技术的应用是非常重要的。

2、炮采工作面巷道布置

2.1巷道布置参数

参数包括区段斜长、顺槽煤柱、巷道断面,其中区段斜长,现阶段煤矿开采会对于钻眼工具的应用进行一定的约束,同时自溜运输开采方式应用广泛,尤其是对于煤层倾斜环节需要钻取一定的深孔,并进行引爆。对于工作面的平均斜长,一般会控制在30m左右,当其工作面处于试验环节时需要将其区段斜长,进行某一参数的设定,待试验成功后针对于其设定的区段斜长参数进行合理的修整。其中顺槽煤柱在开采的过程中下运输平巷受到影响因素较多,很容易出现质量问题,为了避免这一问题的出现会对其下运输平巷进行双巷布置处理,实现漏斗状的顺槽煤柱。其中巷道断面的设置,要考虑到顶板的工作性质,使其更好的起到平巷维护作用,使其满足平巷运输、通风等要求。

2.2巷道布置分析

工作开采流程为前期准备工作、底板打眼道支护帮顶,并补打顶子、打眼、装药、防压溜子尾坑木铺设、超前顶子翻打、降尘、布岗撤人、放炮出货、缩溜子尾。其中首先要按照倾斜情况,进行试采工作面的布置,根据其倾斜趋势,进行逐渐的延伸;其次再考虑到在其基础上,回风平巷的设置;同时在再在运输平巷、轨道平巷之间布置适当长度的宽煤柱,实现平巷的维护、煤矿的运输。同时增加的开采斜长、提高开采的煤矿量、降低、顺槽与护巷的煤柱,能够有效控制的采煤成本,并实施综合生产;在工作的后阶段,配置相应的中间顺槽,按照一定的顺序,进行打眼、放炮,最后进行集中集装、运输。

3、深孔爆破工艺

3.1钻眼程序

钻孔的工作质量,直接关系到深孔爆破采煤法的应用效果,对此要合理的要求钻眼工具,除了要具备一定的体积优势,还要工作性质稳定,常用的钻眼工具是强力煤电钻,采用GXMZJ型钻架、ZG—19型节联式麻花钻杆技术,技术人员要明确强力煤电钻工具的电机功率、钻孔直径、钻孔深度、转轴、电压、重量、外形尺寸等。掌握钻架的最大程度、牵引力等参数以及麻花钻杆的每节长度、有效长度、每节重量、最大孔深、最大据矩等参数值。规范操作从而更好的保证其爆破的效果,眼孔呈扇形布置,眼排间距,控制在1.5m左右,眼深控制在10m左右,最小低抗线,控制在1.5m。

3.2爆破环节

炮眼要按照实际的煤层情况、特征进行布置,常用的布置方式是双排对眼方式。爆破器材包括炸药、雷管、导爆索;要本着安全、经济、技术的原则,进行合理的选择。其中深孔破爆装药示意图,如图2所示。

图中1表示火药、2表示电雷管、3表示炮泥、4表示水炮泥、5表示脚线。装药要分层、分段装,中间用1到2段厚度为1m的炮泥间隔,封孔炮泥,控制在1m以上。针对于炸药量计算时,要综合考虑煤层的实际坚硬度,选择合适的间隔装药结构,并设置合理高度的结构循环。或是采用装透孔装填的方法,实施爆破,能够保证爆破的安全、操作简易度。针对于爆破分析,因为导爆索会在雷管发生爆轰波后的几秒内发生爆破,速度非常迅速且时间较短。当同时引爆多个雷管时是延迟雷管,对此最好是在其引爆时将其雷管放置在导爆索端部上,并将其雷管的聚能穴朝向向里,以保证安全。

图2深孔破爆装药示意图

3.3顶板管理操作

顶板管理,是使用深孔爆破采煤法的关键,按照实际情况进行合理的管理,使其顶板保持稳定、坚固,使其顶板无支护自由垮落法应用发挥最大作用,针对于初采实验环节,要通过信号柱得知顶板面积逐渐扩大时的各种现象,从而采取针对性的保护安全的措施。当其煤矿处于跨落阶段时,要安全撤离人员、设备,使其跨落自由性得以维护。

4、其他管理

包括通风、瓦斯监测、防火、除尘、放炮、溜煤下山管理等。其中通风方式采用的是组合型正反向铁风门两道,从而更好的保证全区的安全。瓦斯监测,要分配专职瓦检员,对其回风石门、顶板回风道、打眼道、溜子道、无支护工作面的瓦斯检查,设置一定的探头,确定不同监测位置的断电值,利用便携式瓦斯检测仪,进行实时监测。防火管理,包括防火门套构筑、设置防火隔离煤柱、束管监测等措施。除尘管理,包括转载点喷头、洒水软管的设置,做到全面帮顶洒水降尘。放炮管理,要按照一炮四检、三人联锁放炮的制度进行管理,落实岗位职责,在放炮前,撤离所有人员,拉好警戒,尽可能的降低放炮事故影响。溜煤下山管理,目前自滑下煤方式应用广泛,对此应当提前设定溜煤筒,同时将其打眼道下煤口密封处理,做好安全处理。

总结:

综上所述,通过对于急倾斜薄煤层炮采工艺的分析,表明我国采煤工艺方法随着应用次数、经验的增加,也逐渐的向着更加科学规范的方向发展,不仅保证了工作质量,同时也降低了工作量、难度。炮采管理也非常重要,人力资源作为控制机械操作的关键,要合理的布置队长、组长、放炮员、电钳工、看风门、安检员等岗位职责,并严格落实责任,加强各个员工之间的联系,使其工作程序更加的规范,从而更好的保证工作质量,降低安全事故、经济损失情况的发生,保证巷道布置等工作的质量,持续稳定安全生产,降低采煤成本和事故风险。

参考文献:

[1]陈兴隆.吕沟煤矿薄煤层炮采工作面矿压显现规律研究[D].河南理工大学,2012.

[2]吴建.缓倾斜薄煤层炮采工作面三角眼爆破技术应用[J].山东煤炭科技,2013,No.15703:7-8.

[3]薛毅.从传统到现代:中国采煤方法与技术的演进[J].湖北理工学院学报(人文社会科学版),2013,v.30;No.9305:7-15.

[4]曹建辉,刘华君.急倾斜薄煤层工作面采场应力及顶板垮落变形规律研究[J].中州煤炭,2015,No.23002:45-48+52.

[5]李献飞.急倾斜薄层采煤工艺研究和应用[J].科技风,2011,No.17008:36.

[6]江腾达,何世骥.薄煤层炮采机械半机械化开采技术及工艺探索[J].江西煤炭科技,2014,No.14404:142-143.

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