旺格维利采煤法在榆家梁煤矿的应用.docx

旺格维利采煤法在榆家梁煤矿的应用高士岗 旺格维利采煤法在榆家梁煤矿的应用 高士岗 (神华神东榆家梁煤矿) 摘要随着采煤技术的不断改进，落后的采煤工艺逐渐淘汰，采煤不断趋于机械化，旺格 维利采煤法提高了煤炭的安全生产性和回采率。旺格维利采煤法在神东矿区得到推广，在边 角煤及不稳定煤层生产中发挥了巨大的作用，本文分析了旺格维利采煤法的实际优缺点及在 榆家梁矿的应用。 关键词 旺格维利采煤法地质条件 回撤回采 1 矿井概况 榆家梁井田位于陕西省神木县东北部，该井田南北长1．0～9．1km，东西宽约4．9～9．5km，面积 为56．3km2，距神木县城25km，其地理坐标位于东经110。31 7—110。37 7，北纬39。01 7～39。05’。井田 位于陕西黄土高原北缘，地貌单元属黄土丘陵沟壑区，区内沟谷纵横交错，梁峁相间分布，地形支离 破碎，沟谷陡峻狭窄，相对高差近100余米，植被稀少，水土流失严重，基岩裸露于沟谷两侧，山质 固定沙丘屡见不鲜，地势总的趋势是东南高，西北低。海拔高度一般在1 100—1300m。 矿井总体为倾向北西的平缓单斜构造，却仍表现出呈“S”状展布极其宽缓的波状起伏，翼宽 500～900m，幅高4～6m左右，规模不等。含煤地层为侏罗系中下统延安组(J1—2Y)，延安组为井 田唯一的含煤岩系，自上而下主要可采的煤有4—2、4—3、4—4、5—2号等4个煤层，煤层总厚度 7．43—16．34m，一般厚度在10．85m左右。矿井开采技术条件极为优越，适于作动力用煤和气化用 煤，也可作一般工业锅炉煤和沸腾层发生炉用煤，也能作制备水煤浆用煤。 2旺格维利采煤法 旺格维利采煤法开始于20世纪50年代末期，是澳大利亚采矿专家在房柱式开采技术基础上发展 起来的一种高效短壁柱式采煤法。由于该采煤法首先在澳大利亚新南威尔士州南部海湾的旺格维利煤 层中试采成功，故称旺格维利采煤法。20世纪80年代末趋于成熟，20世纪90年代末引进我国并在 神东矿区推广使用。 旺格维利采煤法与房柱式采煤法的区别是：采区的区段划分和区段内煤体切割及回收的方法不 同，工作面布置较灵活，基本不受断层、褶曲、裂隙等地质构造的影响，搬家速度快，提高了采出 率，利用连续开采配套设备采用煤柱支撑法或采用支架支护，全部跨落法管理顶板的一种采煤方法， 更容易实现高产高效。 2．1旺格维利采煤法的适用条件 (1)煤层强度较大，煤层倾角小于60。 (2)煤层顶板强度不宜过大。如果顶板强度过大，则顶板冒落滞后，产生较大的空顶面积，顶板 压力集中在煤柱上，会产生高应力，不利于顶板控制。 (3)顶板条件适中的矿井。若顶板条件较差，则要求有较高的支护质量，除了需加大锚杆规格 一72— 外，还要缩小锚杆间排距，并加挂金属网和钢带。 2．2优点 外，还要缩小锚杆间排距，并加挂金属网和钢带。 2．2优点 (1)因旺格维利采煤法工作面布置较为灵活，可实现“即进即退”的灵活机动回采，基本不受 断层、褶曲、裂隙等地质构造的影响，采出率相对房柱式开采要高，对于大型井田的边角块段和不适 宜布置综采工作面的地质构造复杂地带，利用连续开采配套设备进行旺格维利回采更容易实现高产 高效。 (2)旺格维利采煤法采用连续采煤机作为主要生产设备，设备使用量较少，生产系统相对简单， 占用设备投资金额仅为综采配套设备的12％～16％。 (3)巷道施工采掘合一，出煤快，效率高，工作面搬家速度快，不影响正常生产。 (4)工作面采出率和安全程度较高。连续采煤机采用旺格维利采煤法回采，工作面采出率可达到 70％，且回采始终在有支护的顶板下作业，发生顶板或其他事故的可能性很小。如果采用线性支架， 回采率可达到94％。 (5)旺格维利采煤法用人少，机械化程度和回采工效高。 2．3缺点与不是 (1)局部通风机通风风速小通风条件不十分理想，不利于“一通三防”管理，在高瓦斯矿井布 置旺格维利工作面，容易因工作面风流不畅而造成瓦斯积聚，影响正常生产，适用于低瓦斯矿井。 (2)旺格维利采煤法适应于煤厚适中且较为稳定的煤层，且煤层的倾角不宜过大。当倾角大于 lO。时，设备的自移将会变得困难，工作效率将会大大降低。 (3)顶板不能及时冒落，易形成大面积悬顶。 3 旺格维利采煤法在榆家梁煤矿的应用 榆家梁煤矿5—2号煤是井田内主要可采煤层，厚度大，煤层稳定，位于延安组地层第一段的顶 部，全区可采。煤层稳定，变化幅值小，煤厚在1．64—5．10m，一般厚度在4．49m左右。煤层厚度在 井田的西南部较厚，东北部相对变的较薄。煤层结构简单，一般不含夹矸，有时在煤层底部0．50m 的地方内含一个薄层夹矸0．14。0．28m，一般0．28m，主要分布于井田北部小范围内。夹矸岩性多为 深灰色泥岩，富含植物根部化石残骸。煤层可采储量为2174