3 影響柔掩面單產(chǎn)與回收率因素分析

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1、3影響柔掩面單產(chǎn)和回收率因素分析3.1影響柔掩采煤方法單產(chǎn)的因素3.1.1工作面幾何尺寸根據(jù)淮南礦業(yè)集團柔掩法開采的現(xiàn)場經(jīng)驗，開采煤層傾角在40～55°局部達60°的工作面常用傾斜長度80～110m、高產(chǎn)高效傾斜長度90m；傾角在55～90°的煤層工作面常用傾斜長度60～90m、高產(chǎn)高效傾斜長度70m。影響工作面走向長度的因素較多，但從掩護支架采煤法開采特點來看，開切和收作是影響工作面單產(chǎn)與回采工效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而加大工作面走向長度是減少搬家次數(shù)、縮減生產(chǎn)輔助環(huán)節(jié)的主要途徑。通過對一些基礎(chǔ)性工作的強化管理與預防

2、控制，并對生產(chǎn)礦井采區(qū)兩翼開采特點分析。根據(jù)柔性掩護工作面的現(xiàn)場經(jīng)驗得出加大工作面走向長度是完全可行的，一般情況下以不超過500m為宜。3.1.2回采工藝及爆破工藝柔掩面的爆破方式有工作面分段爆破和工作面全長一次爆破兩種。工作面全長一次爆破炮眼布置如圖3-1所示。圖3-1斜架內(nèi)工作面炮眼布置2-2段雷管炮眼；3-3段雷管炮眼；4-4段雷管炮眼；5-5段雷管炮眼工作面分段爆破的缺點是工作面容易產(chǎn)生臺階波折、架子受拉易變形損壞，從而耽誤工作面正常生產(chǎn)，影響生產(chǎn)效率。采用毫秒爆破技術(shù)進行工作面全長一次爆破支架不易出

3、現(xiàn)明顯的臺階波折，支架受拉力相對較小，不易變形損壞；縮短放炮時間，22提高工時利用。其缺點是如果炮眼布置不合理會造成碎煤堵塞工作面。當采用工作面全長一次爆破方式時，必須采取以下3條措施:①在雙突并有煤塵爆炸危險的煤層，必須執(zhí)行以風定產(chǎn)制度，嚴格按工作面的配風量合理確定1次起爆炸藥藥量，且留有一定的安全系數(shù)；②炮眼布置采用跳段布置，一般情況下，頂眼滯后于底眼1～2段，呈三花或三角眼形式布置，炮眼的間距、角度、方向以及裝藥量等參數(shù)，應根據(jù)回采煤層的具體情況，依爆破效果合理確定，以架寬2.4m為例，每炮孔1～2卷礦

4、用三級乳膠炸藥，正向裝藥，串聯(lián)起爆；③整個工作面必須整帶打眼，1次裝藥，1次起爆，整帶下放。3.1.3巷道布置方式柔性掩護支架工作面的巷道布置方式主要有平巷出煤巷道布置和偽斜上山眼出煤巷道布置兩種。圖2-1為一典型的平巷出煤巷道布置方式。偽斜上山眼出煤巷道布置如圖3-2所示。圖3-2偽斜上山出煤巷道布置1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-偽斜上山；4-回采工作面；5-溜煤小眼；6-聯(lián)絡平巷平巷出煤巷道布置的優(yōu)點是：(1)工作面走向長度不受水平劃分的限制，工作面走向長度可以適當?shù)丶娱L，從而減少搬家次數(shù)、縮減

5、生產(chǎn)的輔助環(huán)節(jié)。(2)工作面的兩順采用平巷布置，方便掩護支架等物料的運輸，從而減輕了工人的勞動強度；并且可以使大架寬的掩護支架運送至工作面。(3)對于急傾斜厚煤層的開采，由于掩護支架架寬的增大，柔掩面的單產(chǎn)和煤炭的22回收率都得以提高。這種巷道布置相對于偽斜上山眼出煤巷道布置的主要缺點是工作面出來的煤不能自溜運至階段運輸巷，需要使用額外的運輸設(shè)備。當采用偽斜上山眼出煤巷道布置時，工作面的煤可以通過溜煤斜坡自溜至階段運輸巷，從而減少了運煤成本；但這種巷道布置加大了工人的勞動強度，制約了支架的架寬，當開采急傾斜厚

6、煤層時，掩護支架的寬度不能過大，從而降低了柔掩面的單產(chǎn)和煤炭回收率。3.2影響柔掩采煤方法回收率的因素3.2.1三角煤柱回收偽傾斜柔性掩護支架采煤法的開切、收作方式主要有全部真傾斜直線布置、真傾斜分段錯開布置、偽斜布置三種。無論選擇哪種開切、收作方式，若不采取措施，都在采區(qū)邊界線內(nèi)側(cè)和停采線處工作面一側(cè)都要丟失一個三角煤柱。如果區(qū)段垂高大、煤層厚，應采取措施回收。采區(qū)邊界線內(nèi)側(cè)的三角煤柱的回收方法有兩種：一種是在聯(lián)絡巷內(nèi)接長架尾并加掘邊界眼，在初采支架下放中回收(圖3-3)。這種方法回采率較高但要接長掩護支架

7、，降低初采中掩護支架下放速度，延長不正?；夭蓵r間。圖3-3接長尾架回收三角煤1-區(qū)段運輸巷；2-區(qū)段回風平巷；3-開切眼；4-聯(lián)絡巷；5-加掘的邊界眼；6-采區(qū)邊界線另一種是延長開切眼聯(lián)絡眼并加掘邊界眼(圖3-4)，用落垛法回收。此法較簡單，但缺點是回收率較低。停采線工作面一側(cè)的三角煤柱，一般采取在收作眼聯(lián)絡巷內(nèi)分次拆除架頭的方法盡量回收(圖3-5)。22圖3-4落垛法回收三角煤1-區(qū)段運輸平巷；2-區(qū)段回風平巷；3-開切眼；4-聯(lián)絡巷；5-加掘的邊界眼；6-采區(qū)邊界線圖3-5拆架頭回收三角煤1-區(qū)段運輸平巷

8、；2-區(qū)段回風巷；3-收作眼；4-聯(lián)絡巷；5-停采線；AB-架頭拆除段3.2.2掩護支架架寬的選擇柔性掩護支架的架后煤的回采是影響柔性掩護支架采煤法工效與回收率的一個主要因素。在厚煤層中適當?shù)丶哟蠹軐挕２粌H可以增大一次爆破的煤炭數(shù)量，而且可以采出改進前掩護支架所不能采出的那部分架后煤。4.2m和6m架寬的掩護支架已在淮南礦業(yè)集團的孔集礦和李郢礦成功使用，并取得了良好的效果。圖3-6為一多根鋼梁組合結(jié)