刘河煤矿块煤技术改造与应用.docxVIP

神火煤业公司“五小”创新成果推荐表成果名称刘河煤矿提高块煤率研究完成人（不超过5人）李辉、李原、张红乾、郭伟伟、王永杰一、设计背景 当前煤炭效益总体下滑 ，但块煤的效益比较突出，为落实公司精神指示、提高块煤产量，刘河煤矿从多方面入手，采取多项有效措施提高块煤率。不仅对井下所有的转载点装置进行改进和优化，增加缓冲装置，降低搭接高度。而且对采面的生产工艺进行了大胆的改进，从源头上提高块煤率。并进行了多次试验，摸索出了一套行之有效的提高块煤的办法二、设计方案 采用微差爆破、调整爆破参数、设计专用落煤工具（抓钩）、转载点优化，现场筛分（使用专用筛子）。具体采用了一下几种方案： A方案：炮眼采用五花布置，由上至下共设4排眼。眼深1200mm，自上至下第1、2、3排眼眼距1600mm，底眼眼距不低于1500mm。每孔装药量0.33kg（一个药卷）。采用毫秒延期电雷管起爆。对雷管段数无要求。封泥长度不小于600mm。如图1、图2爆破之后煤体全部脱落，块煤很少。基本不见大块煤，下游现场筛分结果来看，采面（参看顺槽机头数据）块煤率不能满足50%的要求。现场筛分数据筛分位置块煤率%顺槽机头4521集中运输巷机头36 B方案：对爆破参数进行小部分修改。上三排炮眼眼距加大到1800mm，封泥不低于600mm。全长封泥（即药卷外剩余炮眼全部封泥），雷管采用两个段位以上的雷管。严禁只使用一个段位的雷管。采用微差爆破。如图3 爆破之后块煤率有明显增加，煤块尺寸普遍较大，偶有长宽超过200mm的块煤出现。煤墙除紧贴内部下段的发生裂隙没有脱落外，其余70%-80%煤体松散脱落。从下游分析数据来看，采面块煤率基本达到50%的要求。现场筛分数据筛分位置块煤率%顺槽机头5121集中运输巷机头44CC方案：将上3排炮眼眼距调整为2000mm，其余参数基本保持不变。炮眼布置及爆破之后效果如图4。 爆破后煤层松动，煤墙外层300mm-500mm范围厚度的块煤脱落，里部煤层全部松动，大裂隙发育，但还不能自行脱落。用手稿往外扒即80%-95%脱落。块煤尺寸普遍较大。块煤率（爆破点处)达70%以上。 从下游筛分数据来看，采面块煤率远远超过50%的要求。现场筛分数据筛分位置 块煤率%顺槽机头6221集中运输巷机头58 眼距加宽至2000mm之后，产生的块煤率高，且炸药消耗较少。但由于顶眼炮眼间距达2000mm以上，致使两炮眼中间部分的煤层爆破不充分，不能完全从顶板上脱落，即形成“抓顶煤”，对炮后挂梁产生不利影响。如图5。爆破后需处理抓顶煤之后再进行挂梁工作，对支护时的安全工作有一定的影响。同时，由于底眼间距过大，爆破不够充分，局部需进行补眼。且爆破后会产生尺寸超过500mm的巨大块煤（图4所示），需人工砸烂。额外增加了工作量。D方案：在其它各项参数不变的情况下，由上及下第一、第二、第三排炮眼排距调整为800mm，第三排和底眼排距调整为400mm。同时，第三排炮眼间距调整为1600mm，底眼间距调整为1000mm。爆破之后效果明显。巨大块煤基本不再出现，同时块煤率不受影响。因底眼眼距缩小，且第三排眼与底眼排距变小，减少了补眼的工作量，生产效率相对的有所提升。如图6E方案：为了进一步提升块煤率，刘河煤矿大胆的尝试将眼距加大到2200mm进行爆破。如图7所示，其余参数基本保持不变。实验结果，炮眼眼距加宽到2200mm时，炮后煤墙仅有少部分片落，其余煤体大部分没有被爆破，即形成“拔筒炮”，起不到爆破的作用。试验失败。由以上数据可知，D方案最理想。所以刘河煤矿最终选择以D方案作为最终方案来提高块煤率。三、创新点1、对炮眼间距及装药量进行多次试验，选择最优方案。2、对封泥长度及雷管的段数进行了具体要求。3、块煤率有了明显提高且减轻了工人的劳动量4、设计并加工了专用抓钩及块煤筛子如图： 人工落煤抓钩 人工落煤抓钩用在采面爆破之后，煤体松动，但大部分煤墙没有垮落。此时使用抓钩人工落煤，能最大限度保证块煤的完整度，提高块煤率。此抓钩加工简单，使用轻便，成本低廉。采煤队共配备50把。块煤筛块煤筛孔径25mm，操作时两人合作，每筛分点取3次煤样，每次取煤样不低于20公斤。取筛后块煤与总煤样相除得百分比，三次的平均数视为此处的块煤率。筛分情况做好记录。0点、8点、4点每班组织生产科人员结合采煤队人员对运输路线块煤情况进行筛分，主要筛分地点为：采面机巷顺槽机头、21采区集中运输巷机头、猴车机头、上仓胶带输送机机尾、井底装载硐室。收集各个筛分点数据进行研究，找出影响环节并及时进行处理。四、效果评价（安全效益和经济效益）（一）安全效益严格控制炮眼间距，无形中减少了炸药的使用量，降低了爆破事故的发生。同时，炮眼要求全长封泥，能极大的保证爆破时的安全，减小因封泥不实爆破火焰引燃瓦斯的机率。对安全的贡献显