走向長壁后退式鋼絲繩鋸采煤方法的探索
2014-03-22 04:09孫志文
中國科技博覽 2014年10期
孫志文
[摘 要]急傾斜煤層的開采方法一直是業內的一個難點，采用正規的長壁后退式采法，全部垮落垮落法管理頂板存在諸多難點。采用走向長壁后退式鋼絲繩鋸采法，相應的解決了這些問題。
[關鍵詞]采煤方法 鋼絲繩鋸 走向長臂后退式
中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0001-01
急傾斜煤層的開采方法一直是煤礦生產內業材料及生產實際應用的一個難點。采用正規的長壁后退式工作面使用金屬支護，打眼放炮進行回采浪費材料且存在諸多難點，且刀柱倉儲等采法又被列入淘汰工藝的情況下，鋼絲繩鋸采法就被一些煤礦率先采用。該采法在上世紀八十年代就有應用，只是由于多種采法的共存，一直未被業內重視并加以采用。根據新鐵煤礦地質條件復雜，薄煤層大傾角，煤層賦存條件現狀，采用靈活多變的鋼絲繩鋸采煤法十分有效，在此對繩鋸采煤法作簡單的論述。
—、鋼絲繩鋸采法的工藝
1.巷道布置：該采法的巷道布置同正常人工放頂的長壁后退式采法，在下巷施工到邊界后，留出保護煤柱施工開切上山，上山與上巷貫通后，進行開采前的準備工作及安裝。
2.繩鋸的安裝：首先在上下巷各布置一臺小絞車（下巷絞車布置在硐內），絞車配備鋼絲繩，兩條鋼絲繩對接處用自制割煤刀具相連接。
依據煤層厚度選擇刀具直徑：
割煤刀骨架用圓鋼制作，長度在1.0～1.5米之間，圓鋼兩端安設鐵環，便于與鋼絲繩連接，以圓鋼中部為界依次向兩端方向傾斜。上巷絞車布置與開切上山距離50米為宜，下巷絞車布置在與開切上山80-100米為宜，小絞車型號依據煤質的硬度不同，可以設JD—11.4KW或JD—25KW及以上的絞車。小絞車要打好“四壓兩戧”支柱。開采前，上、下巷超前支護各20米，工作面上下兩端在距煤壁1.5米處設定滑輪各一個，滑輪圈定方式可以依據情況而定，置于巷道頂板錨鎖上或由液壓支柱固定。采后下巷每循環進行密集頂子支護，然后進行煤矸渣護巷，下巷隨采面推進進行正規支護，以保證巷道完整。先在上下巷距離開切眼外30米處各設一臺小絞車，在開切眼上下轉角處安設滑輪，滑輪可以用單體液壓支柱固定，且保證滑輪高度上下可調?；啺惭b完后，將上巷絞車鋼絲繩穿過滑輪，沿開切眼下放到下口，在下口用溜子鏈把碎煤刀具兩側與上下鋼絲繩固定好，下部鋼絲繩必須穿過滑輪，然后拉緊下巷絞車鋼絲繩，使鋸頭緊貼煤壁。
3.割煤：調整滑輪高度，使鋸頭沿著煤層底板。開動上下巷絞車，上巷拉，下巷放，使鋸頭沿著煤壁運行。隨著鋸頭在煤壁上所拉出溝槽的加深，煤會在地壓和自重的作用下，自行脫落破碎，并沿工作面下滑到下巷。鋸頭運行速度0.5米/秒至1米/秒為宜。
4.注意事項
1）割煤時必須根據實際確定鋸頭在工作面各位置的運行次數。
2）要使工作面呈正傾斜或不超過5度的仰偽開采，防止工作面仰偽過大采空區丟煤，或是上頭俯偽下頭仰偽，造成工作面中部應力集中先冒落堵塞工作面。
3）必須根據工作面的偽斜情況來確定上下巷移動滑輪的次數及距離。
4.鋼絲繩鋸采法的適用條件
1）煤層傾角在35度以上。
2）無走向斷層或大角度斜交斷層。
3）煤層頂底板穩定（緩慢下沉的塑性頂板最為合適），無偽頂無偽底。
4）煤質硬度在2.5以下，不粘頂，不留護頂煤。
5）煤層厚度最小不低于0.2米。
二、鋼絲繩鋸采法的特點
現在以峰源煤礦88#左七片繩鋸工作面為例進行說明。該面傾斜長度70米，走向長度600米，煤層傾角40°，煤質中硬，采高0.8米。
1.除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。
2.工作面無人作業，不存在工作面傷亡現象。
3.工作面不需要打眼放炮支護。
4.坑木消耗基本為零。
5.回采率最大達到85%，月產量7000噸，而同樣條件炮采月產量4000噸。
6.節省火藥和電管。
7.與炮采比較原班生產人員可減少40%。
三、鋼絲繩據采法的優缺點
1.鋼絲繩鋸工作面的優點
1）除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。杜絕了施工全煤上山引發的各類事故。
2）工作面無人作業，其他有人工作面的所有工序已不存在，所以不存在工作面傷亡現象，工作面傷亡為零。
3）采空區浮煤少，減少了自燃發火的可能。
4）生產人員大幅度減少，節省材料，降低了成本，加大了安全系數。
5）不存在冒頂、摧毀工作面的現象。
6）產量增加幅度大。
7）急傾斜煤層普通回采困難的煤層都能回采。
2.鋼絲繩鋸工作面的缺點：
1）煤層傾角要求不小于35°。
2）煤層頂、底板要求穩定，無偽頂、偽底。
3）煤層硬度要求在2.5以下不粘頂。
4）遇到走向斷層或大角度斜交斷層需要施工上山或腰巷。
四、相關專業的配合
1.通風：下巷出貨要及時，否則將造成工作面下貨口處堵塞通風，否則形成空區回風。
2.運輸：下巷運輸在下貨口處應設刮板運輸機進行裝車，以免用放倉裝貨造成工作面貨物堆積。
3.信號：上下巷應采用聲光信號及防爆電話進行聯絡，使上下絞車同步去行，以避免造成機械事故。
4.防塵：下巷轉載點應進行噴霧消塵，上巷加設四道自動噴霧灑水裝置。
結論：鋼絲繩鋸工作面無人作業特別安全，隱性效益巨大，降低了安全管理難度，最小采高適用性強，不需要使用火工品，工作面不需要支護，大大降低成本，比普通炮采單產量提高3000噸/月。繩鋸采法因為其安全高效易于操作適用性強，在相同煤層賦存條件下，有很大優勢，值得推廣。endprint
[摘 要]急傾斜煤層的開采方法一直是業內的一個難點，采用正規的長壁后退式采法，全部垮落垮落法管理頂板存在諸多難點。采用走向長壁后退式鋼絲繩鋸采法，相應的解決了這些問題。
[關鍵詞]采煤方法 鋼絲繩鋸 走向長臂后退式
中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0001-01
急傾斜煤層的開采方法一直是煤礦生產內業材料及生產實際應用的一個難點。采用正規的長壁后退式工作面使用金屬支護，打眼放炮進行回采浪費材料且存在諸多難點，且刀柱倉儲等采法又被列入淘汰工藝的情況下，鋼絲繩鋸采法就被一些煤礦率先采用。該采法在上世紀八十年代就有應用，只是由于多種采法的共存，一直未被業內重視并加以采用。根據新鐵煤礦地質條件復雜，薄煤層大傾角，煤層賦存條件現狀，采用靈活多變的鋼絲繩鋸采煤法十分有效，在此對繩鋸采煤法作簡單的論述。
—、鋼絲繩鋸采法的工藝
1.巷道布置：該采法的巷道布置同正常人工放頂的長壁后退式采法，在下巷施工到邊界后，留出保護煤柱施工開切上山，上山與上巷貫通后，進行開采前的準備工作及安裝。
2.繩鋸的安裝：首先在上下巷各布置一臺小絞車（下巷絞車布置在硐內），絞車配備鋼絲繩，兩條鋼絲繩對接處用自制割煤刀具相連接。
依據煤層厚度選擇刀具直徑：
割煤刀骨架用圓鋼制作，長度在1.0～1.5米之間，圓鋼兩端安設鐵環，便于與鋼絲繩連接，以圓鋼中部為界依次向兩端方向傾斜。上巷絞車布置與開切上山距離50米為宜，下巷絞車布置在與開切上山80-100米為宜，小絞車型號依據煤質的硬度不同，可以設JD—11.4KW或JD—25KW及以上的絞車。小絞車要打好“四壓兩戧”支柱。開采前，上、下巷超前支護各20米，工作面上下兩端在距煤壁1.5米處設定滑輪各一個，滑輪圈定方式可以依據情況而定，置于巷道頂板錨鎖上或由液壓支柱固定。采后下巷每循環進行密集頂子支護，然后進行煤矸渣護巷，下巷隨采面推進進行正規支護，以保證巷道完整。先在上下巷距離開切眼外30米處各設一臺小絞車，在開切眼上下轉角處安設滑輪，滑輪可以用單體液壓支柱固定，且保證滑輪高度上下可調?；啺惭b完后，將上巷絞車鋼絲繩穿過滑輪，沿開切眼下放到下口，在下口用溜子鏈把碎煤刀具兩側與上下鋼絲繩固定好，下部鋼絲繩必須穿過滑輪，然后拉緊下巷絞車鋼絲繩，使鋸頭緊貼煤壁。
3.割煤：調整滑輪高度，使鋸頭沿著煤層底板。開動上下巷絞車，上巷拉，下巷放，使鋸頭沿著煤壁運行。隨著鋸頭在煤壁上所拉出溝槽的加深，煤會在地壓和自重的作用下，自行脫落破碎，并沿工作面下滑到下巷。鋸頭運行速度0.5米/秒至1米/秒為宜。
4.注意事項
1）割煤時必須根據實際確定鋸頭在工作面各位置的運行次數。
2）要使工作面呈正傾斜或不超過5度的仰偽開采，防止工作面仰偽過大采空區丟煤，或是上頭俯偽下頭仰偽，造成工作面中部應力集中先冒落堵塞工作面。
3）必須根據工作面的偽斜情況來確定上下巷移動滑輪的次數及距離。
4.鋼絲繩鋸采法的適用條件
1）煤層傾角在35度以上。
2）無走向斷層或大角度斜交斷層。
3）煤層頂底板穩定（緩慢下沉的塑性頂板最為合適），無偽頂無偽底。
4）煤質硬度在2.5以下，不粘頂，不留護頂煤。
5）煤層厚度最小不低于0.2米。
二、鋼絲繩鋸采法的特點
現在以峰源煤礦88#左七片繩鋸工作面為例進行說明。該面傾斜長度70米，走向長度600米，煤層傾角40°，煤質中硬，采高0.8米。
1.除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。
2.工作面無人作業，不存在工作面傷亡現象。
3.工作面不需要打眼放炮支護。
4.坑木消耗基本為零。
5.回采率最大達到85%，月產量7000噸，而同樣條件炮采月產量4000噸。
6.節省火藥和電管。
7.與炮采比較原班生產人員可減少40%。
三、鋼絲繩據采法的優缺點
1.鋼絲繩鋸工作面的優點
1）除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。杜絕了施工全煤上山引發的各類事故。
2）工作面無人作業，其他有人工作面的所有工序已不存在，所以不存在工作面傷亡現象，工作面傷亡為零。
3）采空區浮煤少，減少了自燃發火的可能。
4）生產人員大幅度減少，節省材料，降低了成本，加大了安全系數。
5）不存在冒頂、摧毀工作面的現象。
6）產量增加幅度大。
7）急傾斜煤層普通回采困難的煤層都能回采。
2.鋼絲繩鋸工作面的缺點：
1）煤層傾角要求不小于35°。
2）煤層頂、底板要求穩定，無偽頂、偽底。
3）煤層硬度要求在2.5以下不粘頂。
4）遇到走向斷層或大角度斜交斷層需要施工上山或腰巷。
四、相關專業的配合
1.通風：下巷出貨要及時，否則將造成工作面下貨口處堵塞通風，否則形成空區回風。
2.運輸：下巷運輸在下貨口處應設刮板運輸機進行裝車，以免用放倉裝貨造成工作面貨物堆積。
3.信號：上下巷應采用聲光信號及防爆電話進行聯絡，使上下絞車同步去行，以避免造成機械事故。
4.防塵：下巷轉載點應進行噴霧消塵，上巷加設四道自動噴霧灑水裝置。
結論：鋼絲繩鋸工作面無人作業特別安全，隱性效益巨大，降低了安全管理難度，最小采高適用性強，不需要使用火工品，工作面不需要支護，大大降低成本，比普通炮采單產量提高3000噸/月。繩鋸采法因為其安全高效易于操作適用性強，在相同煤層賦存條件下，有很大優勢，值得推廣。endprint
[摘 要]急傾斜煤層的開采方法一直是業內的一個難點，采用正規的長壁后退式采法，全部垮落垮落法管理頂板存在諸多難點。采用走向長壁后退式鋼絲繩鋸采法，相應的解決了這些問題。
[關鍵詞]采煤方法 鋼絲繩鋸 走向長臂后退式
中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0001-01
急傾斜煤層的開采方法一直是煤礦生產內業材料及生產實際應用的一個難點。采用正規的長壁后退式工作面使用金屬支護，打眼放炮進行回采浪費材料且存在諸多難點，且刀柱倉儲等采法又被列入淘汰工藝的情況下，鋼絲繩鋸采法就被一些煤礦率先采用。該采法在上世紀八十年代就有應用，只是由于多種采法的共存，一直未被業內重視并加以采用。根據新鐵煤礦地質條件復雜，薄煤層大傾角，煤層賦存條件現狀，采用靈活多變的鋼絲繩鋸采煤法十分有效，在此對繩鋸采煤法作簡單的論述。
—、鋼絲繩鋸采法的工藝
1.巷道布置：該采法的巷道布置同正常人工放頂的長壁后退式采法，在下巷施工到邊界后，留出保護煤柱施工開切上山，上山與上巷貫通后，進行開采前的準備工作及安裝。
2.繩鋸的安裝：首先在上下巷各布置一臺小絞車（下巷絞車布置在硐內），絞車配備鋼絲繩，兩條鋼絲繩對接處用自制割煤刀具相連接。
依據煤層厚度選擇刀具直徑：
割煤刀骨架用圓鋼制作，長度在1.0～1.5米之間，圓鋼兩端安設鐵環，便于與鋼絲繩連接，以圓鋼中部為界依次向兩端方向傾斜。上巷絞車布置與開切上山距離50米為宜，下巷絞車布置在與開切上山80-100米為宜，小絞車型號依據煤質的硬度不同，可以設JD—11.4KW或JD—25KW及以上的絞車。小絞車要打好“四壓兩戧”支柱。開采前，上、下巷超前支護各20米，工作面上下兩端在距煤壁1.5米處設定滑輪各一個，滑輪圈定方式可以依據情況而定，置于巷道頂板錨鎖上或由液壓支柱固定。采后下巷每循環進行密集頂子支護，然后進行煤矸渣護巷，下巷隨采面推進進行正規支護，以保證巷道完整。先在上下巷距離開切眼外30米處各設一臺小絞車，在開切眼上下轉角處安設滑輪，滑輪可以用單體液壓支柱固定，且保證滑輪高度上下可調?；啺惭b完后，將上巷絞車鋼絲繩穿過滑輪，沿開切眼下放到下口，在下口用溜子鏈把碎煤刀具兩側與上下鋼絲繩固定好，下部鋼絲繩必須穿過滑輪，然后拉緊下巷絞車鋼絲繩，使鋸頭緊貼煤壁。
3.割煤：調整滑輪高度，使鋸頭沿著煤層底板。開動上下巷絞車，上巷拉，下巷放，使鋸頭沿著煤壁運行。隨著鋸頭在煤壁上所拉出溝槽的加深，煤會在地壓和自重的作用下，自行脫落破碎，并沿工作面下滑到下巷。鋸頭運行速度0.5米/秒至1米/秒為宜。
4.注意事項
1）割煤時必須根據實際確定鋸頭在工作面各位置的運行次數。
2）要使工作面呈正傾斜或不超過5度的仰偽開采，防止工作面仰偽過大采空區丟煤，或是上頭俯偽下頭仰偽，造成工作面中部應力集中先冒落堵塞工作面。
3）必須根據工作面的偽斜情況來確定上下巷移動滑輪的次數及距離。
4.鋼絲繩鋸采法的適用條件
1）煤層傾角在35度以上。
2）無走向斷層或大角度斜交斷層。
3）煤層頂底板穩定（緩慢下沉的塑性頂板最為合適），無偽頂無偽底。
4）煤質硬度在2.5以下，不粘頂，不留護頂煤。
5）煤層厚度最小不低于0.2米。
二、鋼絲繩鋸采法的特點
現在以峰源煤礦88#左七片繩鋸工作面為例進行說明。該面傾斜長度70米，走向長度600米，煤層傾角40°，煤質中硬，采高0.8米。
1.除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。
2.工作面無人作業，不存在工作面傷亡現象。
3.工作面不需要打眼放炮支護。
4.坑木消耗基本為零。
5.回采率最大達到85%，月產量7000噸，而同樣條件炮采月產量4000噸。
6.節省火藥和電管。
7.與炮采比較原班生產人員可減少40%。
三、鋼絲繩據采法的優缺點
1.鋼絲繩鋸工作面的優點
1）除了遇到傾斜斷層外，無需施工新的開切上山。杜絕了施工全煤上山引發的各類事故。
2）工作面無人作業，其他有人工作面的所有工序已不存在，所以不存在工作面傷亡現象，工作面傷亡為零。
3）采空區浮煤少，減少了自燃發火的可能。
4）生產人員大幅度減少，節省材料，降低了成本，加大了安全系數。
5）不存在冒頂、摧毀工作面的現象。
6）產量增加幅度大。
7）急傾斜煤層普通回采困難的煤層都能回采。
2.鋼絲繩鋸工作面的缺點：
1）煤層傾角要求不小于35°。
2）煤層頂、底板要求穩定，無偽頂、偽底。
3）煤層硬度要求在2.5以下不粘頂。
4）遇到走向斷層或大角度斜交斷層需要施工上山或腰巷。
四、相關專業的配合
1.通風：下巷出貨要及時，否則將造成工作面下貨口處堵塞通風，否則形成空區回風。
2.運輸：下巷運輸在下貨口處應設刮板運輸機進行裝車，以免用放倉裝貨造成工作面貨物堆積。
3.信號：上下巷應采用聲光信號及防爆電話進行聯絡，使上下絞車同步去行，以避免造成機械事故。
4.防塵：下巷轉載點應進行噴霧消塵，上巷加設四道自動噴霧灑水裝置。
結論：鋼絲繩鋸工作面無人作業特別安全，隱性效益巨大，降低了安全管理難度，最小采高適用性強，不需要使用火工品，工作面不需要支護，大大降低成本，比普通炮采單產量提高3000噸/月。繩鋸采法因為其安全高效易于操作適用性強，在相同煤層賦存條件下，有很大優勢，值得推廣。endprint
