采煤工作麵綜采升級改造實施方案
一、礦井生產基本情況
1、生產情況
興雲礦井核定生產能力為60萬噸/年,現有正規采掘隊伍7個,機采隊3個,掘進隊4個,采煤方法為走向長壁後退式,回采工藝主要以高擋普采為主,炮采為輔。高擋普采采用MDY-150或MG135/320-W型采煤機割煤,支護為∏型鋼長梁配外注式單體液壓支柱,運輸使用刮板輸送機和膠帶輸送機。掘進采用人工打眼,放炮落煤(矸),耙鬥裝岩機或耙礦絞車裝煤(矸),絞車配礦車或溜子、皮帶運輸。
2、礦井現采掘隊伍的分布情況
掘進一隊兩個頭施工,目前在九采區施工90713巷道,預計至4月初進入五七采區施工71201回風巷、71701回風巷。
掘進二隊三個頭施工,目前在一采區施工C9皮帶下山和11806巷道。
掘進三隊兩個頭施工,目前在一采區施工12011中切割,預計至4月初開始施工12012巷道。
開拓隊三個頭施工,目前在五七采區施工七采區C17煤層材料下山、皮帶下山及五七采區煤倉繞道。
采一隊目前開采902111工作麵,預計至4月初采完902111後進入902112工作麵,采至4月底後進入90713工作麵。
采二隊目前開采9099工作麵,4月上旬進入12011下工作麵。
采三隊目前開采11805工作麵,至6月中旬采完11805後進入11806工作麵。
二、實施采煤工作麵綜采升級改造工作地點的選擇
1、煤層的選擇
興雲礦井今後幾年所采的主要煤層為:C7、C9、C12、C17、C18、C19、C20幾層。
⑴、煤層的厚度情況
C7煤層平均厚度2.4 m,局部地段與C7+1煤層合並,煤厚達3.4 m;C9煤層平均厚度2.4 m ,但煤層厚度不穩定,薄的地段僅為0.4 m ,厚的地段為3.4 m ;C12煤層平均厚度1.3 m ;C17煤層平均厚度1.8 m ;C18煤層平均厚度1.9 m ;C19煤層平均厚度1.0 m,僅局部可采;C20煤層平均厚度1.25 m。
⑵、煤層現有可采麵積的分布情況
C20煤層的分布麵積最廣,C12、C17、C18煤層的分布麵積次之,C7、C9、C19煤層的分布麵積最少。
⑶、煤層現有可采儲量的分布情況
C17、C18煤層現有可采儲量最多,C20煤層現有可采儲量次之,C7、C9、C12、C19煤層現有可采儲量最少。
綜合煤層的厚度、穩定性、分布麵積及可采儲量等因素,為確保采煤工作麵綜采升級改造後設備能長期使用,選擇C7、C17、C18三層煤層為裝備綜采工作麵的煤層。
2、首采工作麵的選擇
興雲礦井C7、C17、C18三層煤層的采掘部署中,C7煤層90711、90713工作麵基本形成,90711儲量30.3萬噸(包括C7+1煤層、煤厚3.2米,若按2.4米采高計算,儲量為20.0萬噸),90713外塊儲量25.7萬噸(包括C7+1煤層、煤厚3.1米,若按2.4米采高計算,儲量為19.9萬噸),90713裏塊上工作麵儲量21.3萬噸, 90713裏塊下工作麵儲量9.6萬噸;C17煤層一采區已回采完畢,正在開拓七采區,七采區軌道下山、皮帶下山至6月底施工完成後才能施工71709工作麵巷道,71709工作麵預計在12月初才能形成回采;C18煤層目前隻有一采區在回采和掘進,正在回采的11805儲量為7.3萬噸,掘進的11806工作麵儲量為4.5萬噸。從整個礦井下半年能夠形成的工作麵看,為了確保采煤工作麵綜采升級工作盡快進行,首采工作麵選擇在現已基本形成的C7煤層工作麵。
按采掘接替的部署,采一隊必須於4月底後進入90713裏段開采。從C7煤層現已基本形成的90711、90713外、90713裏上三個工作麵比較,90711從工作麵長度變化、安裝綜采設備所需改造的巷道長度及儲量都是最優的,改造90711工作麵時,對采一隊的正常接替影響不大;90713裏塊上工作麵安裝綜采設備所需改造的巷道長度最長(從九采區C7煤層軌道上山上部車場至90713裏塊上工作麵切割1600米,絞車12台),改造所需時間較長(需4個月左右),嚴重影響正常的采掘接替;90713外工作麵因受斷層的影響,工作麵長度變化大(70~260米),不適宜綜采。因此,綜采升級改造的首采工作麵的選擇在90711工作麵。
三、實施方案
1、實施方案
在C7煤層90711工作麵進行綜采升級改造,工作麵采煤工藝由高檔普采升級為綜采:支護由∏型鋼梁配外注式單體液壓支柱變為掩護式液壓支架支護,采煤機由MG135/320-W型采煤機改為MG150/375—W型(總裝機功率:2×150+75 KW)矮型液壓牽引雙滾筒采煤機, 工作麵供電電壓由660V供電升級為1140V,並配套配備相關綜采設備,使工作麵回采實現全過程機械化開采,達到高產高效的目的。
2、90711工作麵煤層賦存條件、開采條件
90711工作麵位於興雲礦井九采區C7煤層, 儲量30.3萬噸(含C7+1煤層)。C7煤層平均厚度2.4 m,在90711工作麵,C7煤層與C7+1煤層之間的夾矸變薄(70~300mm,平均為150mm),可采煤厚達3.4 m;C7煤層頂板以灰色粉砂岩和層狀細砂岩為主,頂板較完整;C7+1煤層直接底為1.5米厚泥岩、老底為粉砂質泥岩;工作麵地質構造較為簡單,煤層賦存相對穩定,影響開采的斷層為工作麵中段一落差0.75m的逆斷層。
90711采煤方法為走向長壁後退式,工作麵巷道沿C7+1煤層底板施工,回風巷長590米,運輸巷長580米,切割長70米。
3、升級改造需進行的井巷改造工作
⑴、巷道補掘
90711工作麵長度隻有70米的原因是在施工工作麵巷道時,為了避開斷層的影響,切割施工到斷層後,用斜回風巷與工作麵運輸巷聯通,為了減少工作麵在回采時支架的加減,加重職工的勞動強度和影響工作麵產量,在工作麵安裝前,需補一條切割(120米);
90711與90713外工作麵共用運輸巷,為了確保90711工作麵改造時礦井采掘接替的正常進行和運輸巷內設備的正常安裝及改造後工作麵能正常快速推進,在工作麵安裝前,需補一條90713工作麵運輸巷(480米)。
需補掘巷道總長:600米。
⑵、井巷改造
為確保工作麵安裝的快速、安全,綜采支架需整體運輸。90711工作麵材料的運輸線路:地麵 主副斜井 下山 1900運輸大巷 平巷 九采區石門 平巷 九采區C7煤層軌道下山上部車場 平巷 九采區C7煤層軌道下山 下山 90711回風巷 90711工作麵。從整條運輸線看,井巷的寬度都不成問題,從主副斜井至九采區石門,巷道無需改造,從九采區C7煤層軌道下山上部車場至工作麵總長970米有3處巷道轉彎,需擴大巷道轉彎半徑,局部淨高不足2.2米的地點,需進行改造,C7軌道下山至90711切割(長970米)軌道需由15kg/m更換為22kg/m。
4、設備、材料配置計劃
工作麵配備一台MG150/375 – W 型雙滾筒采煤機 ,運輸配套使用SGZ-630/220型 一台,綜采支架按能適應興雲礦井C7、C17、C18三個煤層選用ZY3600/11/28型掩護式支架,在運輸巷內配備一台邁步式自移轉載機、一台破碎機和一台可伸縮皮帶。具體設備配備見投資估算表。
四、實施計劃
1、對國內成功應用綜合機械化采煤工藝的先進礦井進行考察學習,了解、掌握綜采工作麵的開采條件、開采技術、設備配置等,為采煤工作麵綜采升級改造工作奠定基礎,2011年3月完成。
2、確定實施地點、井巷改造方案、采煤工作麵設備配置方案等,完成設備訂貨,2011年4月完成。
3、井巷改造、設備到貨、設備運輸的準備,2011年9月完成。
4、工作麵安裝,2011年11月完成。
5、2011年12月工作麵試運行。
6、2012年1月工作麵正式生產。
五、投資估算
興雲礦井采煤工作麵綜采升級改造預計投資2630.68萬元,投資明細見下表。
項 目 投 資 估 算 表
六、預期效果評價
1、項目實施完成後,工作麵實現全過程機械化開采,達到高產高效的目的。
2、項目實施完成後,工作麵工作人數可減少一半(50人),同時,采煤隊可由現在的三個隊減少為兩個隊。
3、改善了職工工作環境的安全條件、降低勞動強度,實現安全清潔生產;提高煤炭資源回收率;降低坑木消耗量大。