长壁开采技术
作者: 来源: 时间:2012-02-15 浏览428次
70年代初,美国第一个长壁采煤工作面在固本能源集团(CONSOL Energy)位于阿巴拉契亚北部地区的煤矿正式投入生产。而今长壁采煤技术已成为美国井工矿开采最重要的采煤方法之一,而且也是井工开采时安全生产条件最好、产量最高、效率最好的采
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煤方法。该技术已在美国的阿巴拉契亚、伊利诺斯煤田,以及美国西部各省的井工煤矿得到普遍的采用。
1 长壁开采技术有利于井工矿实现高产高效
在过去的20多年里,固本能源集团长壁采煤工作面的平均班产量由900t增加到1998年的4700t,目前,最好的长壁采煤工作面每个8小时的生产作业班平均产商品煤7200t。1998年与1984年相比,最好的长壁采煤工作面的商品煤产量增长3倍以上。当1972年固
本能源集团的第一个长壁采煤工作面投产时,该集团共有55个生产矿井,而到1998年,生产矿井的个数已减少到25个,而商品煤产量却由1973年的54.5Mt增加到1998年的69Mt。煤炭生产矿井的雇员由1978年的21000人减少到1998年的8600人。井工煤矿开采部门每
班(工作8小时)的平均生产效率由10 t 左右提高到1998年的36t(见表1、表2、图1、图2)。
本能源集团的第一个长壁采煤工作面投产时,该集团共有55个生产矿井,而到1998年,生产矿井的个数已减少到25个,而商品煤产量却由1973年的54.5Mt增加到1998年的69Mt。煤炭生产矿井的雇员由1978年的21000人减少到1998年的8600人。井工煤矿开采部门每
班(工作8小时)的平均生产效率由10 t 左右提高到1998年的36t(见表1、表2、图1、图2)。
井工煤矿产量和效率大幅度提高的原因,归纳起来主要有以下几方面:
(1)将采煤方法由房柱式改为长壁采煤法;
(1)将采煤方法由房柱式改为长壁采煤法;
(2) 矿井运输方式发生了改变。现存的生产矿井全部由过去的轨道运输方式改变成胶带输送机运输方式。矿井煤炭运输、选煤厂与铁路的外运能力已增长到与矿井长壁工作面生产能力相互配套与适应的程度;
(3) 新投产的井工煤矿已全部设计建设成为长壁开采矿井,工作面生产出来的煤炭可直接用胶带输送机运到洗选厂;
(4) 对长壁工作面的采煤机械设备作了重大的技术改进。长壁工作面的输送机、采煤机都已具有较高的功率和生产效率;
(5) 长壁开采盘区的几何尺寸明显增大,从而可相对地减少连续采煤机准备盘区的时间。现阶段连续采煤机开拓准备盘区的掘进效率,差不多是长壁工作面生产效率的1/10左右,这已基本上能满足现阶段长壁开采所要求的采区准备速度。
2 盘区布置与生产设备发生了根本性的改变
长壁工作面生产设备主要由工作面采煤机、输送机和顶板支架3部分组成。由于矿井生产不便、不确定的因素太多,所以必须对长壁工作面生产系统进行科学合理的设计,使各部分之间能相互配套,以确保能形成一个安全生产条件好、生产效率高、经济效
益好的系统。长壁采煤工作面的几何尺寸变化及用工人数见表1、表2。
益好的系统。长壁采煤工作面的几何尺寸变化及用工人数见表1、表2。
减少盘区的开拓准备工作量,对提高矿井生产效率具有十分重要的作用。1970年时,准备一个面长150m、走向长度1200m,具有4条回采巷道的工作面时,全部巷道掘进的出煤量占盘区总采出煤量的20%~25%。而今,随着采煤方法的改革,大型盘区长壁采
煤工作面一般只有3条回采巷道。准备盘区长壁工作面回采巷道时,掘进出煤量占盘区总采出煤量一般不足10%,盘区采出煤量中90%以上来自长壁工作面开采过程。现在1个面长330m,采煤机截割深度为1070mm的长壁工作面,所采出的煤量是原先面长为150m
、采煤机截割深度为750mm的长壁工作面的3倍以上。单纯将工作面采煤机的截深由750mm改成1070mm,工作面的采出煤量就可增加40%。当然长壁工作面生产系统的其他组成部分也必须要与加大采煤机的截深、增加产量的能力相互配套和相互适应,否则,就不
可能实现增加工作面产量的目的(见表3)。
煤工作面一般只有3条回采巷道。准备盘区长壁工作面回采巷道时,掘进出煤量占盘区总采出煤量一般不足10%,盘区采出煤量中90%以上来自长壁工作面开采过程。现在1个面长330m,采煤机截割深度为1070mm的长壁工作面,所采出的煤量是原先面长为150m
、采煤机截割深度为750mm的长壁工作面的3倍以上。单纯将工作面采煤机的截深由750mm改成1070mm,工作面的采出煤量就可增加40%。当然长壁工作面生产系统的其他组成部分也必须要与加大采煤机的截深、增加产量的能力相互配套和相互适应,否则,就不
可能实现增加工作面产量的目的(见表3)。
在加大长壁开采盘区的几何尺寸时,以下几个关键性的环节必须要能满足生产的要
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