摘 要:煤炭是我國的主要能源,合理開發(fā)和利用煤炭資源,最大限度地提高煤炭資源的回收率是煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。本文以濟寧三號煤礦七采區(qū)為例,對濟寧三號煤礦提高資源回收率的主要措施作了介紹,這些多項并舉的措施,極大的提高了煤炭資源回收率。
關(guān)鍵詞:煤炭;資源;回收率
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.061
1 概述
濟寧三號煤礦位于山東省濟寧市南郊,距市區(qū)14km。濟寧三號煤礦是一座設(shè)計能力5.0Mt/a的特大型現(xiàn)代化礦井,1993年12月19日正式開工建設(shè),2000年12月28日礦井正式投產(chǎn),井田面積110km2,設(shè)計服務(wù)年限81年。
七采區(qū)位于井田的西南部,采區(qū)東西寬2090~3194m,南北長5319m,面積14.21km2。
2 設(shè)計儲量及開采率
地質(zhì)資源量為勘探地質(zhì)報告提供的查明煤炭資源的全部,工業(yè)資源儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源儲量。采區(qū)設(shè)計可采儲量匯總詳見表1。
3下煤層共布置16個工作面,按照采煤工作面實際采出量計算,3下煤層采出量為2558.11萬t,采區(qū)回采率為80.4%;3上煤層共布置36個工作面,采出量為1357.4萬t,采區(qū)回采率為84.4%。
3 提高資源回收率的措施
3.1 優(yōu)化設(shè)計提高資源回收
(1)優(yōu)化采場布置,提高資源回收率:
通過對移交生產(chǎn)采區(qū)補勘,進一步查明斷層發(fā)育情況,認真優(yōu)化采場布局;針對礦井工作面內(nèi)斷層數(shù)量較多、落差較大的實際,礦成立了專業(yè)化的井下鉆研隊伍,加強了井下鉆探施工力量,最大限度地回收煤炭。
(2)根據(jù)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,合理減小沿空煤柱尺寸,提高煤炭回收率。
3.2 合理確定采煤工藝,提高資源回收率
(1)根據(jù)煤層厚度變化情況,合理選擇采煤配套設(shè)備:
根據(jù)礦井3下煤層厚度變化較大,根據(jù)各采區(qū)煤厚的變化情況,在采煤配套設(shè)備選型方面采取凡是大于4.0m煤厚的煤層,均采用了綜放配套設(shè)備。綜放面支架選用低位放頂煤支架,放煤效果好;工作面刮板運輸機選用帶鏟煤板的運輸機,實現(xiàn)對工作面浮煤的鏟裝一體化,減少浮煤丟失。七采區(qū)北部由于煤層厚度2.4~3.8m左右,則采用了大采高綜采配套設(shè)備。通過設(shè)備的合理選型,大大提高了煤炭的回收率。
(2)加強綜放面頂煤回收工作:
在初采期間加大工作面采煤機采高,另外通過加大支撐力,加大對頂煤的破壞;綜放面兩順槽每隔一排剪開巷道頂網(wǎng),促使巷道及工作面端頭頂煤跨落;對局部難放的頂煤采取多架同時放煤,放煤工序與割煤、移駕相配合,保證放煤時間,在放煤速度慢時,及時停止割煤與移駕,最大限度回收頂煤;嚴格按設(shè)計停采線進行停采,接近停采線時加大采高,按工作面設(shè)備撤除停采要求距離上網(wǎng),嚴禁超前上網(wǎng)、超前停采,提高工作面頂煤回收范圍。
3.3 加強回采工藝改進與過程管理,提高資源回收
嚴格控制丟底煤。工作面多斷層期間,加大工作面割底量,順好工作面坡度,減少過斷層丟底煤量;采煤機割煤時盡量加大割煤高度,并根據(jù)煤層起伏變化情況,順好底板嚴格沿煤層底板回采,減少丟底煤量;合理選擇采煤方法和割煤步距。對于煤厚大于4m的工作面采用綜放開采。割煤步距為0.8m,采用一刀一放。實踐證明,在本礦頂板條件下這種割煤步距放煤效果最好;工作面過斷層,均采取打眼放炮強行推過措施,雖推進慢,對設(shè)備損壞較大,成本增加,安全管理難度增加,但提高了資源回收;針對涌水量較大實際,加大工作面排水系統(tǒng)能力,每個面均按最大涌水量的1.5倍布置,保證了排水及時可靠,也保證了資源的最大化回收;加強放煤和浮煤清理。
3.4 加大地測工作,為設(shè)計回采提供準確合理依據(jù)
在礦井設(shè)計中斷層煤柱留設(shè)原則是:斷層兩側(cè),根據(jù)落差大小,按落差和煤柱寬度1:1各留一定煤柱。落差大于等于100m,兩側(cè)最大各留100m;落差大于等于50m,兩側(cè)最大各留50m;落差大于等于20m而小于50m的,兩側(cè)最大各留30m;落差大于等于10m而小于20m的,兩側(cè)各留20m;落差小于10m的斷層不留斷層煤柱。在實際生產(chǎn)中加強斷層含水喝位置探測,并結(jié)合我礦斷層面平直、破碎帶相對較窄的特點,在保證安全的前提下盡量減少斷層煤柱,能回收的盡量回收。
工作面與斷層平行布置,斷層平面位置擺動對順槽位置布置和工作面回采影響較大,為盡量減少影響,利用已施工順槽對其邊側(cè)斷層進行探測,準確控制邊界斷層位置,為合理布置順槽位置和今后開采邊角煤提高準確依據(jù)。
結(jié)合生產(chǎn)接續(xù),加大采區(qū)生產(chǎn)補充勘探。為采區(qū)劃分和合理布置工作面提供詳實地質(zhì)資料,保證了資源的合理開采。
參考文獻:
[1]張榮立,何國瑋.采礦工程設(shè)計手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2010:3454-3480.
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作者簡介:楊曉彤(1990- ),女,碩士研究生,助理工程師,主要從事煤礦測量及儲量管理工作。