摘?要:通過對汝箕溝煤礦厚煤層安全高效開采技術(shù)發(fā)展的總結(jié)與分析,摸索出了一套成功的厚煤層安全高效開采技術(shù)。
關(guān)鍵詞:厚煤層??? 系統(tǒng)改造??? 開采工藝
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1 概述
汝箕溝煤礦位于賀蘭山煤田中部井田內(nèi),具有百年開采歷史,可采及局部可采煤層共七層,其中主采煤層二2煤層為厚煤層,二2煤層平均厚度為10.26米,煤層節(jié)理發(fā)育,煤質(zhì)較硬。
汝箕溝煤礦資源糾紛多,露頭小窯多,火區(qū)多,地形條件復(fù)雜,煤層瓦斯涌出量高且“雙突出”,是典型的災(zāi)害嚴(yán)重礦井。開采技術(shù)條件較差,尤其以煤層火區(qū),瓦斯爆炸、小窯破壞等最為突出,以上自然災(zāi)害都影響著礦井的安全生產(chǎn)。
2 問題得提出
2.1 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜:
礦井原開拓方式采用斜井片盤式開采,具有五個采區(qū);礦井通風(fēng)方式為分區(qū)對角式,共有七個進(jìn)風(fēng)井,二個回風(fēng)井,通風(fēng)較混亂;采區(qū)布置不合理,點(diǎn)多面廣,運(yùn)輸戰(zhàn)線較長;不合理的布局造成了礦井生產(chǎn)能力、防災(zāi)減災(zāi)能力極差。
2.2 開采工藝落后:
2001年之前主要采用炮采工藝,工作面采用走向長壁式全部垮落法,使用單體液壓支柱配合Π型鋼梁。礦井主運(yùn)輸方式為皮帶運(yùn)輸,輔助運(yùn)輸方式為絞車串車提升運(yùn)輸,炮采工作面均采用40型溜子運(yùn)輸。開采工藝的落后,造成礦井人員多,工效低,勞動強(qiáng)度大,安全保證性差等突出問題。
2.3 瓦斯防治與防滅火技術(shù)落后:
原始瓦斯含量大,采掘接續(xù)緊張、瓦斯預(yù)抽期短,回采期間存在上隅角瓦斯時有超限;礦井瓦斯賦存規(guī)律,抽放效果等參數(shù)研究不夠,瓦斯抽放措施針對性差;礦井“四位一體”防突措施落實(shí)不到位,部分掘進(jìn)巷道未設(shè)置反向風(fēng)門。地面存在12處火區(qū),且受歷史原因,火區(qū)現(xiàn)在蔓延趨勢無法做出準(zhǔn)確預(yù)測,井下存在5個火區(qū),對礦井安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅?;鹪刺綔y手段欠缺,無法準(zhǔn)確掌握隱蔽火區(qū)的位置及發(fā)展趨勢,只能靠地面、井下施工探火鉆孔及利用測氡法探測。
3 問題的整改:
3.1 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的改造:
2005年至2009年礦井安全系統(tǒng)技改完成后,全礦井形成一個主力生產(chǎn)采區(qū),即中央采區(qū);中央采區(qū)上組煤主采二21層煤時,采用東、西兩翼跳采,上、下區(qū)段接續(xù);進(jìn)一步優(yōu)化井田開拓方式,達(dá)到采區(qū)劃分和生產(chǎn)布局合理化,全礦井形成一個主力生產(chǎn)采區(qū)、“一井一面”的現(xiàn)代化礦井格局,通過開拓部署改革,簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié),大力發(fā)展機(jī)械化,實(shí)現(xiàn)減頭減面,提高生產(chǎn)正常接續(xù)水平,以發(fā)展綜采為主,推行機(jī)械化采煤,選擇高產(chǎn)、高效、安全的采煤方法。井下運(yùn)輸系統(tǒng)要全面推廣機(jī)械化,逐步淘汰人力推車;大力推廣應(yīng)用井下機(jī)械化運(yùn)人裝備,逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化運(yùn)送人員,減輕職工勞動強(qiáng)度。
3.2 合理開采工藝的選擇:
2001年之前采用炮采工藝,炮采工藝在一定的時間內(nèi)滿足市場需要,隨著時代的進(jìn)步,機(jī)械化水平的不斷提高,落后的炮采工藝不但造成已無法滿足市場需要,從
2002年開始與北京開采所、西安科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、大連大學(xué)、山東科技大學(xué)等科研單位合作對礦井進(jìn)行技術(shù)改造,在逐步淘汰炮采的同時,針對厚煤層開采的規(guī)劃,摸清礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,合理劃分采區(qū),配套引進(jìn)綜采裝備,加大開采強(qiáng)度,縮小開采單元,全礦井整合為一個生產(chǎn)采區(qū),全部淘汰炮采,在組織好厚煤層機(jī)械化開采,實(shí)現(xiàn)“ “一井一面、一綜采”。 通過有效減少工作面?zhèn)€數(shù)的途徑,大力簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié),發(fā)揮機(jī)械化大規(guī)模、集中生產(chǎn)的優(yōu)勢,重點(diǎn)解決復(fù)雜地質(zhì)條件下頂板支護(hù)困難、底板比較松軟、支柱鉆底嚴(yán)重、安全生產(chǎn)管理難度大的問題,實(shí)現(xiàn)安全、高效開采,從而全面實(shí)現(xiàn)減人提效。