集团总工程师
正高级工程师
项目名称:主、付斜井采煤操作法_
申报单位:高平市南阳煤矿
主要完成人:明科栋
主要完成单位:高平市南阳煤矿
项目起止时间:2000.11-2002.12
项目简介:一、矿井开拓优化建设理论,主要是优设矿井开拓和简化完善生产系统,尽量减少岩巷工程,取消了原设计+790m水平石门2020m,做到了工期短,投入少,产出多。具体是:主、付井开拓方式:采用斜井开拓方式。通风方式:初期利用在工业广场原有的回风立井实现中央并列式通风,中后期在井田西翼尹家沟村附近打一回风立井,实现矿井对角式通风,满足各采区通风需求。运输、轨道大巷布置:取消了原设计+790m水平石门2020m,运输大巷沿3号煤层底板布置,轨道大巷沿煤层顶板布置,运输大巷和轨道大巷间距40m,运输大巷通过井底煤仓与主斜井相连,形成矿井主运输系统,轨道大巷通过井底车场与副斜井相连,满足矿井辅助运输,轨道大巷回风直接与回风立井相连,形成矿井回风系统。
二、革新高档炮采上分层工艺,① 工作面采用DZ—25单体柱配合TB1000金属铰接顶梁和2.2m长π梁支护。每隔三架铰接顶梁支一架π型钢梁,π梁下支设贴帮柱,柱距0.55m,排距1m,切顶线采用单体柱配合木梁一梁两柱密集戗棚支护,工作面采用 三、四排管理顶板。② 两端头支护改革:两端头采用4对8根支护,机头每对由一根3m长π梁和一架金属铰梁组成,共组4对,机尾每对由一根2.2m长π梁和一架铰梁组成,共组4对,每对间距0.55m,对内π梁和铰梁间距0.2m,π梁作超前支护梁,π梁下支设贴帮柱,铰梁作回柱放顶梁。③ 两顺槽20m超前支护改革:支设在顺槽巷道中间的超前支护采用单体配合1m铰接顶梁支护,铰梁要绞接,每根梁下支一根柱。正付顺槽靠工作面距煤壁10m范围内要支设六架抬棚,采用2.2m单体柱配合单体柱一梁三柱支护。④ 劳动组织采取各工序衔接紧凑,大部分工序实行平行作业,主要情况为:a 钻眼工:提前2小时上班,采用两台煤电钻钻眼,节约了钻眼时间。b 放炮工:只准使用一个发爆器爆破。c 装煤工:采用簸箕装煤,可同时使用两个簸箕装煤,节约了装煤时间。d 支柱、回柱工序可实现分组分段平行作业,作业间距15—20m。e 工作面实行“三八”作业制,两班生产,一班检修。⑤ 运输方式是:运输顺槽由原来的40T煤溜运输改为SJ—80胶带输送机和40T刮板输送机运输。
立项背景、科技内容、特点及应用推广情况:高平市南阳煤矿根据矿井规划,确立了“先井下、后井上、以矿养矿、滚动发展”的工作思路,矿井先完成30-60万吨/年一期工程建设,然后进行60-120万吨/年二期工程建设,为尽快使60万吨/年矿井达产达效,研究制订出了以下主付斜井采煤操作法。具体是:
一、矿井开拓优化建设理论。1、主要是优设矿井开拓系统和简化完善生产系统,尽量减少岩巷工程,取消了原设计+790m水平石门2020m。具体是:
① 原初步设计的开拓方案为:
主、付斜井开拓方式:采用斜井开拓方式。主斜井斜长500m,井底装载点标高+760m,800mm胶带输送机提煤,副斜井斜长316m,内部布置600mm,轨距24Kg/m双轨,地面安装一台直径1.6m的双滚筒绞车承担辅助提升。
通风方式:初期风井建在杜寨和南杨村之间,杜寨村南侧的山沟里,后期在寨沟附近打一回风立井,形成矿井的对角式通风。
石门、运输大巷和总回风巷布置:井下设计+790m水平石门及运输大巷,石门长2020m,总回风巷沿煤层顶板平行石门及皮带大巷布置。
原设计开拓方案的缺点是:岩巷工程量大,投入多,建井期长,优化设计方案后,做到了工期短,投入少,产出多。
②优化设计的开拓方案为:
主、付斜井开拓方式:仍采用斜井开拓方式。主斜井装载点标高+802m、斜长367m,井筒装备DTL100/40/200s型胶带输送机,副斜井斜长171m,井底标高835m。
通风方式:初期利用在工业广场已建成的距副斜井180m处的回风立井实现中央并列式通风,中后期在井田西翼尹家沟村附近打一回风立井,实现矿井对角式通风,满足各采区通风需求。
运输、轨道大巷布置:取消了原设计+790m水平石门2020m,运输大巷沿3号煤层底板布置,轨道大巷沿煤层顶板布置,运输大巷和轨道大巷间距40m,运输大巷通过井底煤仓与主斜井相连,形成矿井主运输系统,轨道大巷通过井底车场与副斜井相连,满足矿井辅助运输,轨道大巷回风直接与回风立井相连,形成矿井回风系统。
采区划分及开采顺序:原初步设计3号煤层共划分7个采区,现分为4个采区,即靠近井底车场的一采区和二采区、井田南部的三采区,井田西放面北部四采区、一、二采区布置分层高档炮采面,三、四采区布置综掘综。采区的开采顺序为一、二、三、四采区依次开采。
优设方案后,实现了少打岩巷、多打煤巷,少投入、多产出的原则,井巷工程量大大减少,施工技术简单,开拓速度快,投资小,建井期短。
2、主要经济技术效益:30—60万吨/年改扩建建设周期短,由五年降为二年,缩短工期三年;投资少,由6500万元降为3800万元,节省投资2700万元;前景好,不仅符合边生产边建设的发展思路,而且为年产120万T改扩建预留了发展空间;经济效益好,提前三年达效,每年按实现利润2000万元计算,创造直接经济效益在6000万元以上;社会效益好,解决了新庄煤矿职工分流难的难题。
二、革新高档炮采上分层工艺。
1、原来的采煤工艺是:上分层工作面采用摩擦柱配合1.2m金属铰梁支护,工作面两端头采用摩擦柱和铰梁支护,两顺槽超前支护采用单体柱在原巷道木棚中间打一排点柱支护。其缺点是:交叉先后作业误工误时,日产水平低,日产只有300T左右,成本高,工效低。
2、革新后的采煤工艺、劳动组织和运输条件是:① 工作面采用DZ—25单体柱配合TB1000金属铰接顶梁和2.2m长π梁支护。每隔三架铰接顶梁支一架π型钢梁,π梁下支设贴帮柱,柱距0.55m,排距1m,切顶线采用单体柱配合木梁一梁两柱密集戗棚支护,工作面采用三、四排管理顶板。② 两端头支护改革:两端头采用4对8根支护,机头每对由一根3m长π梁和一架金属铰梁组成,共组4对,机尾每对由一根2.2m长π梁和一架铰梁组成,共组4对,每对间距0.55m,对内π梁和铰梁间距0.2m,π梁作超前支护梁,π梁下支设贴帮柱,铰梁作回柱放顶梁。③ 两顺槽20m超前支护改革:支设在顺槽巷道中间的超前支护采用单体配合1m铰接顶梁支护,铰梁要绞接,每根梁下支一根柱。正付顺槽靠工作面距煤壁10m范围内要支设六架抬棚,采用2.2m单体柱配合单体柱一梁三柱支护。④ 劳动组织采取各工序衔接紧凑,大部分工序实行平行作业,主要情况为:a 钻眼工:提前2小时上班,采用两台煤电钻钻眼,节约了钻眼时间。b 放炮工:只准使用一个发爆器爆破。c 装煤工:采用簸箕装煤,可同时使用两个簸箕装煤,节约了装煤时间。d 支柱、回柱工序可实现分组分段平行作业,作业间距15—20m。e 工作面实行“三八”作业制,三班生产,跟班检修。⑤ 运输方式是:运输顺槽由原来的40T煤溜运输改为SJ—80胶带输送机和40T刮板输送机运输
革新高档炮采上分层工艺后,既改善了安全工作环境,又使生产工效由原来的4T/工提高到10.6T/工,日单产水平由300T提高到1060T以上。
发现、发明及创新点: 一、矿井开拓优化建设理论。原设计开拓方案的缺点是:岩巷工程量大,投入多,建井期长。优设方案主要是优设矿井开拓系统和简化完善生产系统,尽量减少岩巷工程,取消了原设计+790m水平石门2020m。实现了少打岩巷、多打煤巷,少投入、多产出,井巷工程量大大减少,施工技术简单,达到了开拓速度快,投资小,建井期短,投入少,产出多的目的。
二、革新高档炮采上分层工艺。原来的采煤工艺缺点是:交叉先后作业误工误时,日产水平低,日产只有300T左右,成本高,工效低。改革工艺后,既改善了安全工作环境,又使生产工效由原来的4T/工提高到10.6T/工,日单产水平由300T提高到1060T以上。
应用情况:按照矿井开拓优化建设理论进行设计施工后, 实现了少打岩巷、多打煤巷,少投入、多产出,井巷工程量大大减少,施工技术简单,达到了开拓速度快,投资小,建井期短,投入少,产出多的目的,并且为120万吨/年改扩建二期建设预留了空间。革新高档炮采上分层工艺后,生产工效由原来的4T/工提高到10.6T/工,日单产水平由300T提高到1060T以上,并且安全系数极大提高,资源回采率提高到75%以上。
经济效益:1、矿井开拓优化建设理论主要经济技术效益:30—60万吨/年改扩建原设计工期5年,实际建设工期2年,工期缩短3年;原投资概算6500万元,实际投资3800万元,节省投资2700万元;工期缩短3年,每年按实现利润2000万元计算,创造直接经济效益在6000万元以上。
2、革新高档炮采上分层工艺。 主要经济技术效益:既改善了安全工作环境,又使生产工效由原来的4T/工提高到10.6T/工,日单产水平由300T提高到1060T以上。
社会效益:每年按实现利润2000万元计算,创造直接经济效益在6000万元以上,为国家创造了税收;建设工期由5年缩短为2年,解决了部分当地劳动力就业难的问题;安全系数极大提高,工人劳动强度低,职工健康平安队伍稳定,确保了家庭和谐、社会稳定; 提高了资源回采率,延长了矿井服务年限。
曾获科技奖励情况:2005年11月荣获飞禽走兽老虎机:劳动竞赛委员会、飞禽走兽老虎机:总工会经济技术部三等奖