版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-单翼采区

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

单翼采区是指采区上山布置在采区的一侧边界附近,向另一侧前进回采或由边界向上山后退回采的采区。

简介煤矿的开采按采区上(下)山的布置可以分为单翼采区和双翼采区以及跨多上山采区。采区的分类主要是依据是:采区的位置、范围、煤层的赋存情况;采区上、下边界标高,采区走向、倾斜长度;煤系产状,煤层厚度;相邻采区情况,地面情况及其开采的关系。采区内所有探明的褶曲构造的性质、特征、轴线位置及变化规律,对开采的影响。区含水层的特征及充水条件;地面水系,老塌陷区积水,采空区对本采区的影响。

特点单翼采区与其他采区相比较,主要是采区的上山。车场以及硐室等巷道的掘进工程量相对较大,这就要需要机械化连续化的作业开采方式。单翼采区的运输的设备数量要比双翼采区的用量要大,生产相对分散。为了有效提高单翼采区的开采效率需要采区连续式的快速开采技术。1

单翼采区连续快速开采技术综合机械化开采技术目前单翼采区煤矿开采的技术很多,但是先进的连续机械化的开采技术却很少。目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤,简称为“综采”,综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化,减少了中间人力参与的环节,提高了劳动效率。

装备特点煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产,实现工作面高产高效,达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产。实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标,其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。增加工作面的出煤点。提高综采设备及矿井生产系统的可靠性,减少工作面辅助工序的影响时间。实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

单翼采区综合机械化采煤工艺流程长壁综采是利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法,其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼,通风系统完善良好。一般来说,加大综采工作面的长度,增加采煤机割一刀的煤量,相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间,因此能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度,一般以工作面日产量最高或吨煤成本最低为准则,制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。增加工作面的推进长度是减少工作面搬家次数最有效的方法。制约工作面走向长度增加的主要因素是回采巷道的掘进和支护、可伸缩带式输送机的铺设长度以及采场的地质构造。

短壁综合机械化采煤工艺的应用主要基于两个条件:即回采巷道实现机械化快速掘进和实现了综采工作面上、下端头的快速作业。这种采煤工艺使用于开采缓倾斜中厚及厚煤层的中小型矿井,以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。

短长壁综采是在已掘巷道巷柱式开发区内布置长壁工作面,并用综采成套设备回采煤柱的新式采煤法。

综采面的拆卸和安装拆除期间的顶板控制的具体方法:金属网加木板梁、金属网加钢丝绳、金属网加钢丝绳加锚杆。综采设备的拆除顺序,一般是先拆输送机的机头和机尾,继之拆采煤机和输送机机槽。支架的拆除顺序多为后退式,即从工作面的运输巷端退向回风巷端拆除。2

综采工作面的安装(1)开切眼的扩大:如果顶板稳定、压力较小时,可一次先扩完,然后安装设备;反之,如果顶板破碎、压力较大时,可分段扩面,边扩面边安装,即将工作面分成30~50m 的几段,扩完一段安装一段。

(2)开切眼支护:采用与工作面推进方向一致的棚子加铺顶网支护或采用锚杆加顶网支护。

(3)综采设备的组装:地面工业场地、井下巷道、工作面组装三种方式。这些组装方式要根据具体采区情况而确定使用的组装方式,以来提高工作效率。

(4)综采设备运进工作面的方法:可用绞车将设备拖入工作面,即在工作面的两端头出口处各设置一台小绞车,首先用绞车将支架沿底板拖至安装地点,再用两台绞车转向、对位和调正。

(5)综采面的安装顺序

前进式:支架的安装顺序与运送方向一致,支架的运输路线始终在已安装好支架的掩护下,支架运进时要架尾朝前,便于调向入位。

后退式安装:一般开切眼一次扩好,并铺好轨道,或直接在底板托运,然后由里往外倒退式安装支架,支架安装完毕再铺设工作面输送机,最后安装采煤机。3

本词条内容贡献者为:

邱昆峰 - Research Fellow - Colorado School of Mines, USA