劉俊杰

(山西威德睦方煤礦設(shè)計(jì)咨詢有限公司，太原 030006）

棗泉煤礦12206綜放工作面放煤工藝的探索與實(shí)踐

劉俊杰

(山西威德睦方煤礦設(shè)計(jì)咨詢有限公司，太原 030006）

隨著綜采放頂煤開采技術(shù)的日益成熟，棗泉煤礦12206工作面為提高工作面循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)，通過研究采用不同的放煤方法進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)和理論數(shù)據(jù)分析，得出了不同采煤和放煤方法對(duì)工作面循環(huán)產(chǎn)量和煤質(zhì)的影響，為棗泉煤礦今后的綜采放頂煤開采技術(shù)提供了合理的依據(jù)。

工作面；綜采放頂煤；循環(huán)產(chǎn)量；煤質(zhì)

1 綜采放頂煤開采方法概述

隨著采煤技術(shù)不斷的發(fā)展，厚煤層的分層開采逐漸被淘汰，而綜采放頂煤開采和大采高采煤日趨成熟。綜采放頂煤開采方法的實(shí)質(zhì)就是在開采煤層的底部（沿底板或在煤層中某一高度范圍的底部）布置工作面，用正常的機(jī)械化方法進(jìn)行回采，然后利用礦山壓力并輔助人工松動(dòng)將上部煤體破碎后放出[1]。綜采放頂煤開采主要包括采煤和放煤兩方面，工作面的循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)主要與放煤有著直接的關(guān)系。棗泉煤礦綜采隊(duì)通過連續(xù)10 d采用不同的放煤方式進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)和理論數(shù)據(jù)分析，迅速調(diào)整了放煤方法和人員生產(chǎn)組織，保證了12206綜放工作面的循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)要求。

通過實(shí)踐證明：12206綜放工作面在生產(chǎn)中采用“一采一放，兩輪順序放煤”的放煤方法，可以保證工作面循環(huán)產(chǎn)量大于1 500 t，原煤發(fā)熱量大于4 700 kJ/kg。棗泉煤礦綜采隊(duì)通過在生產(chǎn)中放煤方式和人員生產(chǎn)組織的調(diào)整，保證了12206綜放工作面的循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)要求，實(shí)現(xiàn)了綜放工作面的高產(chǎn)高效，為棗泉煤礦2009年度產(chǎn)量的完成及煤質(zhì)增收打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為棗泉煤礦今后的綜采放頂煤開采技術(shù)提供了有力的依據(jù)。

2 工作面概況

棗泉煤礦12206工作面走向長度1 626m，傾斜長度250m，該工作面回采的2號(hào)煤煤層平均厚度7.95m，煤層傾角17°～19°（平均18°），煤層穩(wěn)定、起伏小且不含夾矸，煤層硬度f=1.6～2.0。12206工作面2號(hào)煤層的直接頂為3～4m厚的碳質(zhì)泥巖，老頂為13～14m厚的中粒砂巖，煤層頂板易破碎垮落，煤層適合使用綜采放頂煤開采。

3 采煤工藝

12206 工作面采用走向長壁綜采放頂煤采煤法進(jìn)行開采，采用全部跨落法處理采空區(qū)。由于12206工作面的直接底為0.5m厚的碳質(zhì)泥巖，遇水易變軟，所以12206工作面采用留設(shè)0.4m厚的底煤進(jìn)行回采。12206工作面的割煤高度3.0m，放煤高度4.55m，采放比3.0：4.55=1：1.52。從12206工作面的采放比可以看出，放煤工藝的選擇及操作直接影響12206工作面的循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)。

4 放煤工藝

放煤工藝主要包括初采和末采放煤工藝、放煤步距、放煤方式和端頭放煤[2]。由于12206工作面已經(jīng)歷了初采初放并結(jié)合2號(hào)煤的頂板條件，因此不考慮12206工作面的初采、末采和端頭放煤對(duì)工作面循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)的影響。從放煤步距和放煤方式對(duì)工作面循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)的影響做簡要分析：

放煤步距的大小不僅與頂煤的厚度有關(guān)，還與頂板冒落和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及頂煤的破碎程度有關(guān)，確定放煤步距時(shí)，必須保證放煤口上方能夠充滿已松散的頂煤。放煤步距過小，放煤時(shí)靠采空區(qū)側(cè)的矸石容易隨著頂煤一起竄入后部刮板輸送機(jī)，影響煤質(zhì)；而放煤步距太大，頂煤會(huì)隨著支架及后部刮板輸送機(jī)的前移而留在采空區(qū)，頂煤不容易放干凈，并且在放煤過程中采空區(qū)頂部矸石也會(huì)隨著頂煤一起竄入后部刮板輸送機(jī)，既影響產(chǎn)量又影響煤質(zhì)。放煤方式不僅對(duì)工作面原煤產(chǎn)出率、含矸率影響較大，同時(shí)還會(huì)影響到總的放煤速度、正規(guī)循環(huán)的完成以及工作面能否高產(chǎn)。工作面采用不同的放煤方式對(duì)循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)有著不同的影響。

為了保證12206工作面的循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)要求，棗泉煤礦綜采隊(duì)全體員工連續(xù)10 d采用不同的放煤方法進(jìn)行了探索實(shí)驗(yàn)和理論數(shù)據(jù)分析，幾種不同的放煤方式對(duì)循環(huán)產(chǎn)量及煤質(zhì)的影響如表1所示：

從表1可以看出：

1）采用一采一放，單輪順序放煤，回收率高但含矸率高、煤質(zhì)差。主要原因：每臺(tái)支架單獨(dú)放煤，放煤過程中相鄰支架的放煤漏斗重疊，煤巖分界線相割引起混矸，在放下部支架頂煤過程中上一支架發(fā)生竄矸，移架過程中發(fā)生二次竄矸。

2）采用兩采一放，三輪順序放煤，含矸率低、煤質(zhì)好但回收率低，煤炭損失量大，放煤工藝復(fù)雜，循環(huán)間隔時(shí)間長。主要原因：兩采一放，放煤部距過大，煤炭在移架過程中進(jìn)入采空區(qū)無法回收，多輪放煤擾動(dòng)煤巖分界面引起混矸，放煤漏斗重疊，在見矸關(guān)門的情況下煤炭損失量增大。

3）采用一采一放，兩輪順序放煤（第一刀兩個(gè)放煤工同時(shí)操作相鄰支架追機(jī)順序單輪放煤，第二刀四個(gè)放煤工分上下兩段兩輪順序放煤）既保證了循環(huán)產(chǎn)量又保證了煤質(zhì)要求。主要原因：第一刀同時(shí)操作兩臺(tái)支架進(jìn)行單輪放煤，降低了放煤漏斗重疊煤巖分界線相割引起的混矸，增加了煤炭回收率，通過放煤結(jié)束后將尾梁降低移架，有效的解決了移架過程中的支架漏矸問題。單輪放煤減小了對(duì)煤巖分界面的擾動(dòng)引起的混矸。第二刀在采取與第一刀同樣放煤工藝的同時(shí)采取兩輪放煤，目的是盡量回收第一刀沒有放完的頂煤，增加煤炭回收率。

經(jīng)過分析：12206工作面放煤方法采用一采一放，兩輪順序放煤，為有利于端頭管理，機(jī)頭、機(jī)尾各3臺(tái)過渡支架，原則上不考慮放煤，為提高頂煤回收率，當(dāng)頂煤冒落塊度較小、塊度均勻時(shí)，基本支架側(cè)的過渡支架可適量進(jìn)行放煤。

通過實(shí)踐證明，棗泉煤礦綜采隊(duì)在生產(chǎn)中采用一采一放，兩輪順序放煤的放煤方式可以保證12206工作面的循環(huán)產(chǎn)量在1 500 t以上，原煤發(fā)熱量大于4 700 kJ/kg。通過放煤方法的調(diào)整和加強(qiáng)人員組織，12206工作面實(shí)現(xiàn)了連續(xù)8個(gè)月的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了綜放工作面的高產(chǎn)高效，為棗泉煤礦2009年度產(chǎn)量的完成及煤質(zhì)增收打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

1）棗泉煤礦通過綜放工作面放煤工藝的調(diào)整，保證工作面循環(huán)產(chǎn)量和煤質(zhì)要求，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和煤質(zhì)增收。

2）棗泉煤礦通過12206綜放工作面采用一采一放，兩輪順序放煤的放煤方法實(shí)現(xiàn)了工作面的高產(chǎn)高效，為棗泉煤礦今后的綜采放頂煤開采技術(shù)提供了有利的依據(jù)。

3）棗泉煤礦以后的發(fā)展中，必須根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整和改進(jìn)采煤工藝，才能實(shí)現(xiàn)采煤工作面的高產(chǎn)高效，才能實(shí)現(xiàn)礦井的穩(wěn)步快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢銘高，石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2013.

[2]徐永析.煤礦開采學(xué)（修訂版）[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999.

Exploration and Practice of Caving Technology in No.12206 Fully Mechanized Mining Face in Zaoquan Mine

LIU Junjie
(Weide Mufang Mine Designing Consulting Co.,Ltd.,Taiyuan 030006,China)

With the readiness of top coal caving technology,to increase the production and coal quality of No.12206 working face in Zaoquanmine,different cavingminingmethods were tested and analyzed.The results showthe effect of different cavingmining on the coal yield and quality,which could provide reasonable evidences for future top coal cavingin themine.

working face;top coal caving of fullymechanizedmining;production of cycle operation; coal quality

TD823

A

1672-5050（2015）05-0064-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.05.021

（編輯：薄小玲）

2015-06-29

劉俊杰（1984-），男，陜西南振人，大學(xué)本科，助理工程師，從事煤礦設(shè)計(jì)相關(guān)工作。