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1、关于“煤锯无人工作面开采工艺”的可行性分析东风煤矿现开采六个煤层，煤层厚度为0.61.1m，煤层倾角为2050度。随着开采深度的增加，煤层倾角逐渐增大，采煤工作面的生产条件越来越困难，生产中安全性和可靠性差。我们试图将无人工作面开采技术在我矿一采区61层右三片进行试验和应用。一、煤锯无人工作面开采技术的发展和适用条件煤锯采煤是1910年在德国出现的，20世纪50年代末我国先后在四川鱼田堡煤矿、京西大台煤矿进行实验，后来在广东曲仁矿务局等江南一些矿区应用。70年代以后在开滦、北票和江西乐平等矿区使用，效果都比较好。一些矿井煤锯无人工作面开采技术经济指标矿井名称煤层厚度倾角工作面长度工作面进度工作
2、面月产量回采工效率坑木消耗采区回采率(m)(0)(m)(m/月)(t/月)(t/工)(m3/万吨)(%)开滦马家沟46506760.3154574.6849067.8北票冠山三矿2.26061123.021177.8四川渡口太平矿5.0待添加的隐藏文字内容140452736.257485060江西乐平涌山二号矿1.82.455623338104613.3251.4广东曲仁局0.417080184075009.511.990100广东夏茅煤矿0.10.8687425115515922.23216.386.897煤锯主要用来开采厚度0.35m的围岩稳定的倾斜和急倾斜煤层，如果煤层有软或比较软的夹层
3、，且煤层节理裂隙发育，对使用煤锯采煤更为有利。根据工作面布置方式的不同，煤锯采煤工艺系统可以分为走向长壁和倾斜长壁，走向长壁应用较多，区段斜长为40130m。工作原理：煤锯的形式繁多，但工作原理大致相似。煤锯一般是由双向割煤的碎煤刀组成，碎煤刀上有截齿，截齿上钳有合金钢片。一般每0.51m安装一组碎煤刀，煤锯与牵引钢丝绳相连接，钢丝绳通过两个出口绕过导向滑轮，与位于巷道中的绞车相连接。绞车带动牵引钢丝绳，使锯绳压紧煤壁，做往复切割运动，煤锯就拉出一个槽沟，随着槽沟的加深，煤壁在矿山压力的作用下，自行垮落破碎，然后靠煤炭自溜运出工作面，再由巷道中的输送机将煤运出。煤锯采煤工人不进入工作面工作，只
4、是在巷道中开动绞车和移动导向滑轮，大大减轻了工人的劳动强度，而且设备简单。二、采煤工作面条件1、煤层赋存条件一采区43004采煤队开采一采区61层右三片，煤层厚度在0.30.9m之间，平均厚0.70米，煤层松软无夹矸，煤层赋存不稳定，经常遇有变薄带，最薄处在0.3米左右，对回采影响较大。工作面煤层倾角在3545之间，煤层顶底板均为中细砂岩，比较坚硬，无伪顶，采后顶板呈弯曲下沉。矿井为高瓦斯矿井，煤质均为1/3焦煤，煤尘具有爆炸性。工作面为走向长壁式布置，运输巷及回风巷为单巷，工作面倾斜平均长度105米，走向长度880米，该工作面储量9.4万吨。现采煤方法为炮采，工作面煤自滑，下巷刮板机转载、皮
5、带机连续化运输。2、采场特点：1）、煤层倾角大，现工作面倾角35度以上，至采区中部达到45度。2）、煤层顶底板稳定坚硬，顶板不易冒落，主要为弯曲下沉形式，顶板悬顶面积大。3）、煤层赋存不稳定，局部变薄，煤层松软，无夹矸。3、现回采中出现的问题该工作面由2006年5月份开采至7月末，走向推进度200米左右。由于煤层薄，顶板坚硬，造成顶板大面积悬顶，致使采煤工作面煤壁压力大，使煤壁经常片帮，严重威胁生产安全。在7月末8月初，由于采后顶板不冒落造成采空区大面积悬顶，工作面压力异常增高，使工作面支柱大部分出现泄压现象，煤壁片帮将下出口堵塞，造成工作面微风，瓦斯超限。8月9日工作面再次来压，造成工作面由
6、下向上片帮85米，片帮走向深度达8米，工作面停产10天，重新施工跳面开切眼，留煤柱支撑顶板。三、走向长壁煤锯无人工作面开采方案钢丝绳煤锯采煤法的回采工艺是，以绞车牵引带碎煤刀的钢丝绳，在工作面煤壁往返切割落煤，工作面不支护，采煤过程中工人不进入工作面。工作面设备布置如图所示。 在上、下平巷内，距工作面510米处，各设置一台JH-14型回柱绞车，导向滑轮安装在距工作面出口2米左右处，绞车和导向滑轮均随工作面推进而移动。牵引钢丝绳的规格为6*19直径18.8毫米的锯绳和碎煤刀组成，每1.53.0米安装15把碎煤刀。正常割煤时，上下两台绞车一正一倒牵引钢丝绳煤锯往复切割煤壁，在煤层底部掏出槽沟，上部
7、的煤体靠自重和矿压作用垮落，自溜至运输平巷。初锯时，为防止卡锯工作面下端1.53.0米，再锯上端，使工作面略弧形，然后转入正常割煤，为防止煤下落时溜入采空区，应使工作面锯成下部略超前于上部，使之有利煤自溜，又能控制工作面上部采空区顶板形成滞后冒落。上下平巷内各安装有通信、电声信号及控制系统。工作面三班出煤。由于煤锯采煤法工作面内无支护，所以回采时的支护工作面仅是在回风巷内进行采前的支架加固工作。煤层顶板为35米坚硬的中细砂岩，采空区处理采用顶板弯曲下沉式，采空区大面积悬顶，有利于通风管理。四、经济效益当条件适宜时，这种采煤法具有单产和工效较高，生产安全和材料消耗较低等优点。由于工作面无支柱，减
8、少了打眼、放炮、支护等工序，工序单一，工人只在平巷内操纵绞车和维护巷道，所以生产安全条件好。实践证明，采用这种采煤法的矿井，多年来未发生过重大人身事故。并且工人的劳动条件较好。工作面机械配备简单，日常工作中很少出现机电故障。工作面技术经济技术指标序号项目原炮采支护工作面指标煤锯工作面指标1采高/m0.70.72倾角/(0)40403工作面长度/m1101104日推进度m.d-11.83.65日产量/t.d-11873746月推进度/ m.月-145907月产量/ t.月-467593508回采工效/t.工-12.679.359坑木消耗/m3.万t-1603010火药/Kg.万t-1400001
9、1电管/发.万t-18000012支柱/棵110020013采煤队人员704014吨煤直接成本4517根据实践经验，在顶底板岩石比较稳固、允许有较大的悬露面积、煤质松软、且煤层不粘顶底板，又无夹石层的倾角较大的急斜煤层中，使用这种方法能获得较好的技术经济效果。例如开滦马家沟矿，薄煤层工作面的长度为50米，在采场有支护的条件下，工作面的平均日产达到550T以上。该矿在厚煤层中采用无支护钢丝锯采煤法，其产量比同等条件使用水平分层采煤高67.5%，工作面效率提高60%，坑木消耗仅为水平分层的40%。五需要探讨的几个问题1、煤锯煤锯的钢丝绳可根据使用的绞车合理选配，锯刀之间采用2.02.5米的短钢丝绳
10、连接，锯刀的个数应根据绞车牵引能力及煤层硬度确定，一般23个。本煤层选3个。在短钢丝绳的绳头做出绳扣，用销轴使绳扣与锯刀两端扁孔连接。这有利于检查钢丝绳锯时，及时更换锯刀和切断或更换超限的钢丝绳。2、防止断绳由于钢丝绳与煤壁的挤压磨擦，对钢丝绳的磨损较大，应对钢丝绳的磨损情况每班进行检查，防止断绳影响生产。同时在生产期间上下两口绞车前不得有人，防止断绳伤人。3、采面回收率这种采煤法的主要缺点在于采场支护和顶板管理等问题尚未得到妥善解决，因此采区回采率普遍较低，一般在60-70%以下。另外，由于煤炭自溜运输，难于控制顶底板矸石滑脱，所以煤质较差。4、上下巷绞车同步由于上下巷绞车同时工作，绞车工协
11、调一致至关重要，上下巷必须设置电话和可靠的信号装置，同时绞车工在工作必须精力集中，有良好的精神状态。是防止断绳的重要环节。5、沿空留巷下巷沿空留巷采用胶泥石墙配合贴帮木点柱护巷，下巷采用锚索及锚杆支护巷道。由于工作面呈弧形，因而下出口护巷石墙滞后下出约5米左右。此段可采用双排液压单体支柱排距1.0米，柱距0.5米，既加强下出口支护，又有利于下货，增加挡板时，可以限制工作面下货量。6、工作面通风由于工作面大面积悬顶，可保证工作面的有效风量。但必须回强上下出口的支护管理和防止采后漏风。下出口可超前开缺口，上巷出口可打密集支护保证上出口断面。以上问题需要在考察和生产实践过程中逐步加以解决。关于“煤锯无人工作面开采工艺”的可行性分析东 风 煤 矿2006年8月
