急傾斜煤層綜采放頂煤高產(chǎn)高效應(yīng)用實(shí)踐

摘要:急傾斜煤層水平分層綜采放頂煤采煤法，尤其是對(duì)于短臂綜采工作面，要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效有一定的難度，在新礦集團(tuán)葦湖梁煤礦多年來急傾斜煤層短臂綜采放頂煤開采的應(yīng)用實(shí)踐中，通過不斷改進(jìn)采煤工藝，技術(shù)創(chuàng)新，基本實(shí)現(xiàn)了急傾斜煤層綜采放頂煤的高產(chǎn)高效，在新礦集團(tuán)葦湖梁煤礦+579水平東翼B1+2綜采放頂煤工作面實(shí)現(xiàn)了平均日產(chǎn)1800噸以上，回采率85%以上的好成績(jī)，這主要得益于在技術(shù)管理和班組管理上二者得到很好的結(jié)合，并取得了很好的效果。

關(guān)鍵詞:急傾斜煤層;綜采放頂煤;高產(chǎn)高效

中圖分類號(hào):TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3198(2010)02-0304-01

1 工作面地質(zhì)概況

B1+2屬急傾斜煤層，煤層呈簡(jiǎn)單單斜構(gòu)造，煤層厚度29米，傾角63度，煤層走向略有變化。該區(qū)內(nèi)地層除受南北強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力的作用而使地層發(fā)生急傾斜外，在該區(qū)域范圍內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)其它構(gòu)造破壞，煤層節(jié)理發(fā)育，層理變化較小，硬度較大， B1+2中間分別夾有1.28米、0.18米、1.42米三層夾矸，頂板層理明顯，節(jié)理發(fā)育，屬中等穩(wěn)定性頂板，底板由直接底和老底構(gòu)成，直接底為11.90米節(jié)理發(fā)育的泥巖，煤層硬度F=2—3，該工作面階段高度18米，其中機(jī)采高度2.5米，放煤高度15.5米，由于頂煤較厚利用支架的反復(fù)支撐，很難破碎頂煤，將造成頂煤懸而不下，給工作面帶來危險(xiǎn)，同時(shí)影響回采率，因此必須采取強(qiáng)制松動(dòng)破碎頂煤。

2 工作面設(shè)備布置和技術(shù)改進(jìn)

(1)根據(jù)工作面煤層傾斜的特點(diǎn)(傾角63度)和刮板運(yùn)輸機(jī)的特點(diǎn)(后部輸送機(jī)兩頭高中間低)，合理選擇工作面液壓支架，該工作面共布置17付支架，中部布置13付ZFYB2800/16/28型支架，在B1槽布置兩幅ZFB4000/20/28型過渡支架，覆蓋B1端頭，提高南端頭安全性和端頭煤體的可放性，減少端頭煤量損失，克服了以往由于南墻形成端頭，造成南端頭的煤不能充分放出和由于后部輸送機(jī)機(jī)尾高，造成放煤口與機(jī)尾距離太近不能充分將頂煤放出;在B2端頭安設(shè)兩幅ZFB4000/20/28型過渡支架，克服了以往由于支架放煤點(diǎn)與后部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭太近，造成塊煤難以從機(jī)頭處通過，甚至由于塊煤被卡，而損壞設(shè)備，不但影響正常安全生產(chǎn)，而且造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。由于上下端頭距離減小，大大減少了支護(hù)人員的數(shù)量，縮短了以往走端頭的工序，減少了端頭支護(hù)材料的投入，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了更多的時(shí)間，提高了工作面正常放煤時(shí)間。

(2)解決以往交接班下一個(gè)班必須進(jìn)行一段時(shí)間的準(zhǔn)備工作，才能進(jìn)行正常回采工作的問題，采用上一個(gè)班收班時(shí)，直接將移架、推溜工作做好，下一個(gè)班接班時(shí)，直接進(jìn)行割刀，放煤，使每班平行作業(yè)率提高，生產(chǎn)放煤的時(shí)間增長(zhǎng)，產(chǎn)量也有一個(gè)大幅度的提高。

(3)合理分析綜采工作面礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律。① 初采階段煤壁前方支承壓力較小，對(duì)頂煤的裂碎作用不明顯，頂煤懸露范圍較大而且不冒落，因此需采取人工強(qiáng)制放頂煤方法，同時(shí)也減小周期來壓的步距，使周期來壓顯現(xiàn)減弱，緩解了煤壁前方壓力;② 由于煤層層理和節(jié)理的存在，在自重作用下，工作面支架承載是不一樣的，通過對(duì)工作面17付液壓支架工作阻力分析，靠近頂板側(cè)工作阻力較高，底板側(cè)工作阻力較低，中部支架的工作阻力最高，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，北墻端頭頂板易破碎，不易支護(hù)，在頂板側(cè)布孔時(shí)，一般放頂孔與頂板間的距離不能少于3米，這樣使頂板石頭不下竄，保證了工作面煤質(zhì)。

(4)針對(duì)B1+2槽兩頭煤硬，中間煤較軟的特點(diǎn)，在裝藥上采取，B1+2槽兩頭用紙炸藥(每節(jié)紙炸藥長(zhǎng)30厘米，重2公斤)裝孔，空孔1米，炮泥2米;中部用塑管炸藥(每節(jié)塑管炸藥長(zhǎng)30厘米，重1公斤進(jìn)行裝孔)，空孔0.5米，炮泥2米，實(shí)現(xiàn)由南向北成排布孔，沿工作面煤層傾向孔間距3米，沿煤層走向孔排距2.4米，孔高14米，如下圖對(duì)頂煤進(jìn)行充分爆破。布完孔后工作面向前推進(jìn)一刀(0.6米)使放頂孔移到支架頂梁處再進(jìn)行爆破(見圖1)，這樣既保證頂梁上方頂板完好，又使支架頂梁上方至尾梁后方的頂煤充分破碎，提高了頂煤的回收率，克服了以往孔裝完后，工作面向前推進(jìn)2.4后放炮，使部分頂煤丟到了采空區(qū)，而未能被充分放出。

(5)采用人工超前預(yù)破碎頂煤的方法如圖2所示，針對(duì)B1槽煤層硬度大的特點(diǎn)， B1槽端頭到工作面中部10米(此范圍內(nèi)煤較硬)，沿走向超前工作面5米在B1槽布扇形超前孔進(jìn)行預(yù)爆破，這樣一來使頂煤提前進(jìn)行爆破松動(dòng)，在

利用礦山壓力使頂煤充分破碎，大大縮短了再次在工作面布孔裝孔的時(shí)間，效果較好。

(6)解決高孔在工作面壓力較大時(shí)容易變形，使裝孔不能按孔的正常高度進(jìn)行裝孔，甚至在裝孔上要占用很長(zhǎng)時(shí)間，降低了工作效率。通過對(duì)穩(wěn)鉆和鉆頭上進(jìn)行改造，穩(wěn)鉆采用支架和單體配合，鉆機(jī)利用”U”型卡子固定在單體上，增加鉆機(jī)的穩(wěn)固性;鉆頭由以往的長(zhǎng)度較小傘形葉片巖石鉆鉆頭，改成長(zhǎng)30厘米的麻花合金長(zhǎng)鉆頭，這樣打出孔成形較好，把鉆桿改成4分帶絲扣的長(zhǎng)1.5m的炮桿子，重量輕，便于裝孔，減少了裝孔的時(shí)間，保證了爆破的質(zhì)量，使頂煤能充分破碎，提高了工作面回采率。

(7)在成孔的角度上進(jìn)行嚴(yán)格管理，并研究出了適合葦湖梁煤礦B1+2煤層放頂孔角度的方向(老塘方向和煤層傾斜方向)，為了打孔時(shí)測(cè)量角度方便，計(jì)算出由老塘方向和煤層傾斜方向兩個(gè)方向推算出一方向的方位角，提高打孔過程中測(cè)量角度的精確度。

(8)在放煤方式上，采取由底至頂逐架多輪均勻放煤原則，確定了合理的放煤步距(1.2米)，增加工作面放煤點(diǎn)(在兩端頭布置兩付過渡支架)，減少工作面兩端頭三角煤的損失。

3 管理上實(shí)行班組成本核算

為能處理好綜放面回采率、灰份、產(chǎn)量、材料消耗和提高工效，開展了班組成本核算，使干部職工帶著指標(biāo)開展各項(xiàng)安全生產(chǎn)工作。

(1)實(shí)行各工種每班工程質(zhì)量的評(píng)價(jià)，由班組長(zhǎng)對(duì)本班各工種當(dāng)班的工作情況進(jìn)行打分，由分值總數(shù)來定個(gè)人的總收入。

(2)在生產(chǎn)班組之間進(jìn)行安全、回采率、灰份、產(chǎn)量、材料消耗、標(biāo)準(zhǔn)化和工效這六大指標(biāo)進(jìn)行核算，并落實(shí)到班組，班組再次落實(shí)到個(gè)人頭上。

(3)機(jī)電班組直接跟安全、設(shè)備檢查、檢修、維護(hù)、設(shè)備影響時(shí)間和材料消耗以及機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行掛鉤核算。

(4)打孔班組跟安全、打孔裝孔爆破的質(zhì)量，打孔影響生產(chǎn)的時(shí)間，打孔材料的消耗，打孔工效進(jìn)行核算。

(5)支護(hù)班組跟安全、支護(hù)工程質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)化，及支護(hù)影響生產(chǎn)的時(shí)間，支護(hù)材料的消耗，維護(hù)，維修，回收及工效進(jìn)行核算。

(6)展開技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，提倡小改小革，對(duì)專項(xiàng)問題進(jìn)行專項(xiàng)攻關(guān)，充分發(fā)動(dòng)職工主觀能動(dòng)性，開動(dòng)腦筋，往往一項(xiàng)小小的改動(dòng)就能達(dá)到事半功倍的效果。

以上各班組的指標(biāo)逐一落實(shí)到班組個(gè)人頭上，并在每班班前會(huì)通報(bào)各班組指標(biāo)完成情況和個(gè)人工程質(zhì)量得分情況。這樣基本上做到了工作有指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，有專人監(jiān)督和管理，落實(shí)有班組和個(gè)人，極大激發(fā)了工人工作的積極性。

4 結(jié)論

實(shí)踐證明:新礦集團(tuán)葦湖梁煤礦+579水平東翼B1+2槽綜放工作面，從支架選型、工作面布置、放頂孔布置、鉆頭改造、爆破方式改進(jìn)等方面增加了工作面放煤點(diǎn)， 通過不斷改進(jìn)綜放面采煤工藝，在一定程度上使工作面支護(hù)人員由8人減到6人，使上下端頭的“四對(duì)八梁”變?yōu)橹挥邢露祟^的“兩對(duì)四梁”，支護(hù)材料投入相對(duì)減少，由于頂煤破碎程度較好，轉(zhuǎn)載溜的破碎工由兩人減為一人，同時(shí)減少了設(shè)備頻繁啟動(dòng)，設(shè)備故障有以前的7%降低到2%，頂煤易于放出，架后浮煤易于清理，清煤人員相對(duì)減少，由于端頭頂煤損失減少和頂煤爆破充分，回采率有66%上升到85%。工作面直接工效有15.4噸/工上升到27噸/工。