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[科普中国]-放煤顺序

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放煤顺序是指放顶煤时,各放煤口放煤方式和次序。放顶煤采煤法是在厚煤层中,沿煤层或(或分段)底部布置一个采高2-3米的长壁工作面,用综合机械化采煤工艺回采,利用矿山压力的作用或辅以人工松动的方法使支架上方的顶煤破碎成散体后由支架后方(或上方)放出,并予以回收的一种采煤方法1。

概述放顶煤开采是针对厚及特厚煤层开采发展起来的一种采煤工艺。它是在厚煤层的下部布置一个采高2~3m的工作面,随着工作面的推进,在前方支承压力的作用下,使工作面上部的煤体压裂破碎,并在支架尾部切顶线附近冒落放出的一种采煤方法。它与其他采煤方法的不同在于,除有一个包括破、装、运、支、控全部工序的普通长壁采煤工作面外,同时在支架的后部还有一套破、放、运等的顶煤回收系统,即前后两个采出煤炭的工作场所组成了一个完整的放顶煤工作面1。

主要方式(1)分段、低位、顺序多轮放顶煤方式

分段、低位、顺序多轮放顶煤方式(如图)

放煤口位置较低,采面分2-3段,每段按顺序放煤,根据顶煤厚度不同,2-3轮放完。其优点是顶煤下放均匀;与矸石混合机会小;能够提高回采率、降低含矸量,含矸量约为3%;这种方式顶煤运动缓慢,利于采场顶板控制。缺点是需多次开闭放煤口,增加了工作量和放煤时间1。

(2)分段、低位、间隔单轮放煤方式

分段、低位、间隔单轮放煤方式(如图)

这种方式放煤速度较快、时间短、易于掌握。但一次放尽见矸,矸石过早处于低位,邻架放煤时,矸石易混入,含矸量增大约为6%。

(3)高位放煤方式

这种方式放煤口位置高,能使煤流畅通。速度快;但流煤量大,不易及时封堵,易压死运输机;底煤丢失量较大;不宜采用。经试验证明,采用分段、低位、多轮放煤方式效果最好。

分段:是沿倾斜方向,将工作面分成若干段,每段由两名工人合作作业。

低位:即放煤时将放煤口开在比较低的位置,距底板0.3-0.5m处(柱锁以下),而不开天窗,这样既可避免煤尘飞扬,又不至于丢失底煤。

多轮:即每个放煤口放煤一定时间后(一般7-10mm)关闭,到相邻地段去放,待整个工作面或一部运输机长度,都放一遍后,再放第二轮。一般2-3轮将煤全部放净。这样能保证顶板均匀、缓慢下沉,工作面支架受力均匀,避免应力集中,又能提高顶煤回收率2。

放煤步距放煤步距是指两次放煤工序之间,综采工作面向前推进的距离。合理选择放煤步距,对提高回采率、降低含矸率是至关重要的。放煤步距与顶煤厚度、顶煤可放性、顶煤冒落时的垮落角及直接顶的厚度有关。实践表明,放煤步距太大,顶板方向的矸石将先于釆空区后方的煤到达放煤口,迫使放煤口关闭,采空区方向来放出的煤将被关在放煤口外形成脊背煤损。放煤步距太小,采空区方向的矸石将先于上部顶煤到达放煤口,而使上部顶煤的一部分被关在放煤口外,当然这时脊背煤损较小。只有合理的放顶煤步距才能得到较高的回收率1。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所