近距离煤层大采高综放开采技术填补国内空白

您当前的位置: 首页 -> 技术动态

  

日,涡北矿顺利通过中国煤炭工业协会组织的专家验收,跨进全国煤炭行业安全高效一级矿井行列,这标志着该矿近距离煤层大采高综放开采技术取得重大突破。

仅用30个月建成的涡北矿,曾创下了淮北矿区建井的新纪录。涡北矿对集团公司的经济贡献率越来越大。一座年产120万吨的矿井何以令人刮目相看?

 

“珍珠”耀眼煤炭市场

 

被誉为“煤炭珍珠”的“涡北精煤”成为市场的抢手货。自去年5月份投产以来,该矿的精煤价格一路飙升。“煤炭珍珠”何以如此耀眼?关键是这里蕴藏的主焦煤种在我国乃至世界都十分稀缺。“炼好钢,用好煤”,“涡北精煤”成为钢铁企业的“炼钢富强粉”。

从煤炭的产生条件看,煤炭质量越好,赋存条件越差。煤种的稀缺、煤质的上乘也决定着煤炭开采的难度。技术资料显示,该矿的煤层厚度变化大,地质构造异常复杂,煤层极其松散,就像摔到地上的豆腐渣。煤层夹矸厚度变化大,并且夹矸抗压强度低。  

在如此复杂的地质条件下,如何把深埋地下的宝藏挖掘出来?传统的采煤技术已经不能满足涡北矿安全生产的需要。只有创新变革采煤技术,才能让乌金成为市场耀眼的珍珠。

 

建成“一矿一区一面”矿井

 

512日,该矿投产的首采工作面8102工作面80多架综采支架全部拆除升井,525日,该工作面完成封闭。“服役”长达一年多的首采工作面完成使命。据了解,首采工作面共生产120万吨优质煤炭,这也是矿井的总产量,“一矿一区一面”矿井建设目标如期实现。

 “一矿一区一面”建井新机制,不但是集团公司实施战略发展规划的需要,更是采煤技术创新的体现。

8102工作面所在的南一采区地质条件复杂,又是单翼采区,北二采区不能及时准备,满足不了正常的区段接续,工作面接替难度较大,选用分层综采工作面难以实现“一矿一区一面”建井目标,保证不了矿井年产120万吨的生产能力。选用一次采全高技术,由于煤层厚度在45米之间,必须采用大采高支架,而涡北矿运输系统不具备采用大采高支架条件,工作面最高为3.5米,这样就会造成煤炭资源的丢失,回采率降低。采用分层综采技术存在着巷道布置复杂、巷道维修量大、材料消耗大、生产成本高,加上异常复杂的地质条件,回采过程中将会出现支架下沉、矿压显现明显,不仅影响工作面单产单进的提高,而且制约着安全生产。另外,82煤层为易燃煤层,81煤层回采后,回采82煤层时极易发生煤层自燃,威胁安全生产。涡北矿回采技术在国内外没有同类型条件采煤经验可以借鉴。

集团公司高度重视涡北矿的采煤工艺,分管领导和生产技术管理部门、涡北矿,根据煤层及地质构造特点,多次调研、论证回采工艺,并对采用分层综合机械化采煤、一次采全高大采高开采与综采放顶煤开采三种回采工艺的优缺点进行反复比较,最后大胆确定选择综采放顶煤回采工艺。实践证明,选择综采放顶煤回采工艺,实现了“一矿一区一面”建井目标,奠定了涡北矿成为安全高效矿井的坚实基石,为已经开始生产、断层更加错综复杂的8101综采工作面开采提供了技术保证。

 

资源有限  创新无限

 

近距离煤层大采高综合机械化放顶煤开采技术,实现了多项技术创新。在一年多的工业试验和应用中,8102工作面取得了安全高效开采,单个工作面年产量达120万吨以上,单产在10万吨/月以上。与国内外类似条件煤层开采相比,该项技术处于领先水平。

近距离煤层大采高综合机械化放顶煤开采技术具有六大创新点,备受业界关注:

创新点一:通过合理设计支架和优化“三机”配套,实施煤壁潜孔注水工艺,确定合理的开采工艺和参数,研究放顶煤过断层技术,实现了我国极软、地质构造复杂、近距离煤层的大采高综合机械化放顶煤开采。

创新点二:综采过断层技术,工作面过落差28米的断层3条,填补了我国综采工作面放顶煤开采过断层的一项技术空白。

创新点三:运用散体介质流理论,确定了合理的放煤步距;提出了防治煤壁片帮的技术途径,解释了提高支架工作阻力和煤层注水对于防治煤壁片帮的机理。

创新点四:通过近距离煤层间夹矸的点荷载与水理性质实验研究,判断了近距离煤层间夹矸的可放性,为近距离煤层的放顶煤提供了理论依据。

创新点五:针对煤层极软、地质构造复杂、基本顶较坚硬、近距离煤层的夹层不稳定、煤层厚且不稳定的条件,研制了ZF6800/19/38型“三软”煤层大采高放顶煤液压支架。

创新点六:通过回采工作面矿压监测,得出较坚硬基本顶初次来压步距。通过采取有效技术措施,消除了因较坚硬基本顶大面积垮落造成采空区瓦斯等有害气体大量涌出的安全隐患。

资源有限,创新无限。淮北矿区因地质条件复杂、煤种齐全、煤质好闻名全国。正因为如此,近年来,许多高校、科研单位和煤炭企业的专家教授把研究的目光盯住这里。一位资深的煤炭开采专业的博士生导师这样感叹:来淮北矿区研究煤炭开采技术,一不留神就会创下世界先进水平。

淮北矿区地质条件复杂,断层较多,水、火、矿压、瓦斯等自然灾害较为严重,极大地制约了生产力的发展。原煤生产要想大发展,必须在采煤技术研究方面取得重大突破。近年来,集团公司与部分高校和技术研究部门联手,连续解决了许多采煤技术难题。芦岭矿特殊地质条件下采用综放开采工艺,为淮北矿区采煤技术的发展开创了新局面;杨庄矿“三软”煤层综合机械化开采技术研究,解决了中厚煤层一次采全高问题;朱仙庄矿“极软易燃高瓦斯厚煤层综合机械化放顶煤开采关键技术研究”,开采了特厚煤层的放顶煤。淮北矿区采煤主导技术实现了跨越式发展。采煤技术的难题被一个个攻破,促进了煤炭产量的突飞猛进。2007年,集团公司原煤产量突破2500万吨,再创新水平。

这种背景下诞生的涡北矿近距离煤层大采高综合机械化放顶煤开采技术,可谓应运而生。它不但解放了生产力,为其它新矿井煤炭开采提供了成功范例,而且丰富了淮北矿区采煤技术创新的内涵,更加坚定了集团公司自主创新的信心。




关于我们  |  广告服务  |  会员服务  |  法律声明  |  联系方式

版权所有:煤炭网   地址:北京市海淀区阜成路115号北京印象1号楼1门6层   电话:010-51667377  邮箱:Coal@Coal.com.cn
网站运营:北京中企联讯科技有限公司  煤炭网  注册商标,任何单位个人不得侵犯   
网站资质:《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》编号:京ICP证 041584 电信业务审批[2004]字第2142号