山东阳光矿业有限公司崖头煤矿井田位于新汶煤田泉沟二井田,可采煤层七层,正常情况下煤层倾角一般在15 35之间,但在八采区开采第13层时,由于受构造影响,煤层倾角达到47 65 ,属急倾斜煤层,无法采用走向长壁采煤法。按本矿的技术开采能力,只能穿采。穿采的回采率一般为45% ,为了节约资源,提高回采率,在八采区13煤层实验应用了仓储式采煤法,取得了很好的效果。
1仓储式采煤法的应用( 1)仓储式采煤法的实质是利用煤层倾角大可以自溜的特点,将采下的松散煤炭储留在采空区(仓房)内,用来暂时支撑顶板,使顶板不冒落,采面由下向上沿倾斜方向向上开采。松散煤炭距煤壁留1. 5 2. 0m的操作空间,工作面一般不进行支护。采空区容纳不了松散煤炭时,通过溜子道的放煤漏斗放煤,调节仓储空间,始终使操作空间符合要求。暂时储存的煤等整个仓房采完后再全部放出。
( 2)仓储式采煤法适用顶板岩石坚硬,不易冒落,底板稳固不易滑动,煤层倾角在50以上,煤层厚度1 3m,煤层不易自燃,顶板淋水较小等条件。13煤层顶板为厚度9m的石灰岩,煤层厚度1. 5m,倾角在47 65之间,符合仓储式采煤条件。
2试验过程( 1)巷道布置:仓储式采煤法对巷道布置有其特殊的要求,根据工作面实际情况确定每仓走向长度定为15m,两条倾斜上山间隔6m,每隔25m划分一个倾向条带。倾向上留8m煤柱开始开走向切眼,工作面自该切眼沿倾向向上推进。
在溜子道中由每仓的中部打一个放煤眼与走向切眼相透,放煤眼的上口打成漏斗形,以利放煤。为保证通风、行人的安全,在两条倾斜上山间每隔10m打一横向连络贯眼。
( 2)回采工艺:采用倾向短壁采煤法,工作面自走向切眼沿倾向向上推进,人工打眼,爆破落煤,工作面不进行支护或只采取必要的临时支护,随着出煤的增多,通过溜子道中的三个放煤漏斗进行放煤调节,保证工作空间。沿倾向推进,距离回风巷留5m煤柱停采。采完**仓,然后工作面搬至第二仓进行开采。当开始开采第二仓时,再通过放煤漏斗集中放尽**仓中的煤。
3技术要求及安全措施( 1)严格按照规程要求布置炮眼,爆破时采用微差爆破技术,串联一次全部起爆。
( 2)装药量顶眼为300g眼,中眼为225g眼,底眼为300g眼。封泥量不小于60cm,每个炮眼用一个水炮泥。
( 3)爆破后,不破坏顶底板,工作面煤壁要与水平面成直角,与顶板形成锐角,以防煤壁片帮伤人。
( 4)在深孔爆破打眼、定炮前,首先要在施工地点的上方加设挡板,防止上方矸石滚落伤人。
( 5)放炮落煤后,随时从三个漏斗放煤,调节工作面的空间,但放煤不能放的太多,以免造成工作面空顶面积过大而使工作面压力过大。
( 6)工作面通风线路上的所有设施要保证完好,并保证工作面的斜度(煤壁内部超前于外部,煤壁与走向夹角15 ) ,使通风路线畅通、不漏风,确保风量充足。
( 7)放煤时,放煤人员必须要在设有点柱和挡板的后部放煤,防止煤炭突然大量涌出,埋人伤人。
( 8)做好防尘工作,坚持湿式打眼,定炮使用水煤泥。
( 9)打眼时要控制好水量,防止水量过大而进入工作面,使煤体变湿不易下滑。
4遇到的问题及处理措施( 1)工作面在推进9m左右时,由于所出的煤填入原所掘出的巷道,工作面空顶面积较大,压力较大,片帮严重。为防止工作面冒顶,沿走向在工作面上打上两排木点柱,对顶板进行了支护,防止了顶板冒落。
( 2)顶板周期性来压,煤壁片帮严重,为此改变了打眼方式。打眼时由工作面两侧的上山采用深孔爆破的方式向工作面打眼,眼深为8m,炮眼距煤壁1. 5m,顶眼距顶板40cm,底眼距底板30cm,每个循环4个炮眼,循环进尺1. 5m,连续装药定炮,一次全部起爆。为保证打眼人员在上山打眼时不被上部滚落矸石所伤,在打眼人员上方的每个联络贯眼处打两棵木点柱,并用木挡煤板设置挡栏。
5结论( 1)安全性:操作简单,时间短,顶板压力小,比穿采安全。
( 2)回采率:穿采方法开采急倾斜煤层,工作面回采率只有45% ,而仓储式采煤法工作面回采率可达到71% ,提高了26个百分点,八采区13煤层可多采原煤3. 12万t.
( 3)劳动效率:仓储式采煤法工艺简单劳动强度低,每班出勤6个人即可完成整个回采工艺过程,工效达到9. 74t.穿采法工效1. 3t工。走向长壁采煤法3. 25t工。
( 4)材料消耗:仓储式采煤法所用材料只有炸药、雷管、和圆木。与走向长壁采煤法相比,减少了材料损耗,吨煤成本降低2. 65元。
( 5)经济效益:八采区13煤层多采原煤3. 12万t,创产值614万元,创利润156万元,节省材料费21. 2万元。