简析旺格维利采煤法

简析旺格维利采煤法

作者：XXX

摘要：旺格维利采煤法是一种新型的短壁式开采方法，本文通过分析神华集团神东矿区对此方法的实际应用，浅析旺格维利采煤法在神东矿区应用概况和效果总体，旺格维利采煤工艺在井下的各项指标，以及短壁式回采工艺目前存在问题的分析及研究。

关键词：旺格维利；采煤工艺；短壁式开采

短壁放柱式回采工艺是我国较为传统的采煤方法，其主要是以短工作面采煤为主要标志。旺格维利采煤工艺作为短壁采煤工艺中的最先进的工艺方式，在美国、澳大利亚、加拿大、印度、南非等国有着较为广泛的应用。旺格维利采煤法是澳大利亚采矿专家在50年代末期在放柱式开采技术基础上发展起来的一种高效短壁式采煤法。

旺格维利采煤法作为一种新型的短壁式开采方法，以其适用机械化程度高、生产能力大、资源回收率高、生产系统简单、生产管理较为容易等特点，成为了短壁式采煤的发展方向，它的适用条件主要有以下几个方面:

1、煤层强度较大，埋藏较浅的煤层，另外，对多煤层开采区，煤层层间距离越大对下层的回采越有利。

2、低瓦斯或不易自燃煤层。 3、煤层倾角小于8°的近水平煤层。

4、大型井田的边角煤、不规则区域和不适宜布置综采的小型井田。 5、顶板中等稳定、底板不软化的煤层。

一、旺格维利采煤法在神东矿区生产实践中的应用

神华集团神东矿区在1999年引进了该项技术，并在短短2—3年时间内在矿区得到广泛的推广应用，获得了极大的经济效益，而且使引进的旺格维利采煤法得到了发展和创新，成为了一种具有神东特色的短壁式开采技术。

旺格维利采煤法在神东矿区应用概况和效果总体：

1999年12月根据集团公司推广旺格维利采煤法的总体部署要求，通过对旺格维利采煤法的现场观摩与消化吸收，结合神东矿区赋存条件，总结出一套具有神东特点，适应神东发展的具体实施办法，并逐步在全矿区范围内推广。

1、旺格维利采煤工艺在神东矿区的发展历程；

1

（1）第一阶段：无自移式液压支架的单翼开采。 （2）第二阶段；使用自移式支架双翼开采。

（3）第三阶段：使用连续运煤系统和自移式支架双翼回采。 2、应用效果：

（1）全面推广，产量大幅提升

神东大柳塔井、榆家梁矿、大海则矿、哈拉沟矿、康家滩矿等相继应用旺采技术、使旺格维利采煤法成为长壁式开采的重要补充。

（2）创立了全新的适合于神东矿区发展的矿井模式

正是旺格维利采煤法在神东的成功应用和大范围推广，使得神东矿区前无古人地创建了以旺格维利采煤工艺为基础的“投资少、见效快、自我积累、滚动发展”的矿井模式。

二、旺格维利采煤工艺

1、旺格维利采煤工艺的巷道布置及回采工艺 （1）巷道布置

在旺格维利开采区段布置三条区段中巷，分别为辅运中巷、胶运中巷、辅运二中巷。三条中巷两侧布置旺格维利采煤工作面。采用两套连续采煤机机组，一套准备盘区巷道及配采，另一套配合连续煤系统进行旺格维利回采。每个旺格维利采煤工作面长1000m，宽190m，工作面沿倾向布置，工作面布置两条顺槽，分别为胶运顺槽和辅运顺槽，两顺槽煤柱间距为15m。

旺格维利回采盘区巷道布置图

盘区中巷及联络巷断面为5.0mⅹ4.4m，工作面胶运顺槽断面为6.0mⅹ4.4m。回采工作面联络巷道与胶运顺槽成70°夹角，左支巷与胶运顺槽成60°夹角，右支巷与辅运顺槽垂直布置。

（2）回采工艺

A、设备配备为：1台12CM15-10DVG型连续采煤机，1套10单元LONG-AIRDOX2000型连续运煤系统，1台ARO-10RELMB-CWT四钻臂锚杆钻机，1台UN488型铲车，2台XZ7000/24/45型行走支架，1部DSP-1040/800胶带输送机（带速3.15m/s）；

B、巷道掘进

大巷延伸到位，三条中巷平行向前掘进，把各工作面初始段160m准备出来并回采，

2

以提高回采率。两顺槽掘进到位后，在胶运顺槽左侧、辅运顺槽右侧分别开设左、右两条支巷进行回采，做到采掘同步，要求两顺槽掘进超前支巷20m。

C、支巷回采及顶板管理

两侧回采支巷工作面采用旺格维利双翼对拉前进式回采，采用全部垮落法管理顶板，即左、右翼支巷掘进到位后，进行后退式回采。回采时，在支巷两侧呈35°斜切进刀，采深为15m，宽度为连采机切割头宽度即3.3m，高度为4.6m，且从支巷顶头按先左后右各一刀的回采顺序进行回采，每采完一硐后退一硐距离，同时硐室左架超前，两架迈步式交替前进，支架移出后直接顶垮落。两相邻支巷间采硐不留煤柱，割透即停。

两侧支巷回采后与顺槽间留设5m的护巷煤柱，为了避免大面积顶板冒落，每采过7.5对支巷留设一个20m宽的隔离煤柱，以保证生产安全。

D、保护煤柱回采

当工作面采到采区边界后，回采顺槽间及两侧的煤柱，回撤回采采用后退式回采方式，只留设小三角煤柱。胶运顺槽两侧由里向外回采，按先左后右交替进刀的顺序进行，辅运顺槽回采右侧煤柱，同时对两顺槽及联络巷底煤进行回采，采用煤柱支撑法管理顶板。回撤回采完毕后，及时对工作面两顺槽进行密闭，分别采用两道厚500m的砼和砖墙，中间用黄土充填密实，以防止采空区煤层自燃。在回撤回采过程中，每次后撤距离为80m，同时根据顶板状况，每200m留设一个隔离煤柱，以确保安全、快速和高效地回撤回采。

（3）通风方式

矿井采用全负压通风，工作面采用局扇压入式通风，局扇安设在距辅运、胶运顺槽口30m以外的联络巷内，使用两台2×12kw对旋隔爆轴流式风机回采工作面通风，顺槽风筒分别吊挂在巷道右上角的锚杆上。回撤回采时利用逐步撤风筒进行通风。

2、旺格维利采煤工艺的顶板管理

旺格维利采煤工艺的顶板管理，其重点有三个环节：一是回采时旺格维利支巷的顶板管理；二是采硐三角区的顶板管理；三是预防采空区大面积冒顶的顶板管理。其重点在于后两项。

采硐与支巷三角区的顶板管理

采硐与支巷三角区的顶板维护，根据煤层稳定程度可选用有自移支架支护和无自移式支架支护的方式管理顶板。

3

3、旺格维利采煤法的瓦斯管理

旺格维利采煤法适用于低瓦斯煤层，在神东矿区的侏罗纪煤层中开采得到了成功的应用，但在康家滩煤矿应用时，由于开采石炭、二叠纪煤层，瓦斯漏出量大，属高瓦斯煤层开采。由于旺格维利采煤工艺本身存在着通风状况不理想的弱点，所以瓦斯管理显得尤为重要。

在高瓦斯煤层中进行旺格维利回采，首先应考虑从巷道布置方面解决防瓦斯问题，在布置旺格维利区段时，采用类似长壁综采工作面的布置方式，旺格维利区段宽度设计到80—100m，长度以一部胶带机长为限1000m左右，在区段两侧和布置运输回风顺槽，均采用双巷布置，运输巷侧两巷分别为胶带顺槽和辅助顺槽，回风侧两巷只做回风，垂直于上、下顺槽类似切眼状布置回采支巷，与上、下顺槽贯通在支巷中形成全负压通风系统。另外，安设局扇用于吹散采硐中可能发生的瓦斯积聚，这种方式回采支巷长度较短，会限制连运系统的使用，只能使用运煤车，但对瓦斯防治有利，同时，使用运煤车，减少支巷中电缆数量，减少电缆火花产生的可能性。

其次，在回采时，采用单翼回采方式，单翼采硐可利用一台局扇通风，避免了采硐中采用扩散通风方式，采硐中不会形成瓦斯积聚，即使截齿截割夹矸产生火花也不会引燃瓦斯。

两相邻支巷间留设回采煤柱的宽度要大于采硐深度3—5m，防止回采下一支巷时与上一支巷的采空区贯通。

所有采空区均处于全负压通风系统中，不会在采空区形成瓦斯积聚，当推采一定长度后，将上、下密闭，就可以实现采空区封闭，采空区管理相对容易。

4、旺格维利回采工艺的通风管理及防灭火 （1）通风管理及通风方式

旺格维利回采时的通风方式，如果在整个盘区供风量要求一般在1500m3/min左右，盘区供风必须实现全风压通风，故在集中巷中形成全风险通风系统，回采支巷时考虑到前进式回采，进风和回风及采空区风压差较大，向采空区漏风严重，而且回采支巷的长度一般在100m以内，采用局扇通风更加快捷方便、经济合理。因此，通风管理一般采用区段集中巷全风压通风、回采支巷局扇通风二者互相结合的方式。

（2）采空区防火

旺格维利回采工艺最大缺陷就在于回采后采空区碎屑状浮煤较多，留设的小煤柱在

4

长时间承压后屈服垮落形成煤堆。另外，支巷、联巷较多，极易漏风，回采完成后的浮煤自燃成为威胁矿井安全的最大隐患，预防旺格维利采空区浮煤自燃，必须从以下几方面考虑：

A、在设计旺格维利回采方案时，尽可能选用仰斜开采，在生产过程中的积水可流入采空区或采用人工抽、排、灌水的方法。淹没浮煤，预防自燃。

B、在连续采煤机采硐完成撤出时，必须用截割安装一次到两次浮煤，力争少留或不留浮煤。

C、所有联巷、支巷密闭必须按防火密闭的标准设计、施工、密闭与巷道顶板的接合处采用膨胀材料填充，防止漏风。

D、尽可能选用自移式支架回采，不留煤柱，全部垮落法管理顶板，必要时可采用人工强制放顶，致使老顶全部垮落，这样既可以减少采空区丢煤，又可使冒顶带和裂隙带导通上覆基岩含水层，使顶板来水淹没浮煤。

E、在煤层中开采时，尽可能沿顶回采，不留顶板，只留底煤，防止顶煤冒落后形成自然煤堆。

F、在回采7—8条支巷，推进距离在200—500m后，留下20m宽度的隔离煤柱，既可以防止采空区大面积冒顶，又可缩小采空区自燃后的危害区域，为灭火争取主动，另外，在每一个隔离煤柱间隔区域的密闭中留一到两个观察孔，随时监测采空区的CO浓度和闭内温度。

5、连续运煤系统在旺格维利回采工艺中的应用 （1）巷道布置

工作面内仅内置两条顺槽，长度为1000m，一条作辅助运输巷道，另一条作胶带运输巷道。顺槽左、右两翼支巷对拉、齐头并进前进式回采。受连续运煤系统运输长度所限，靠胶带机巷侧工作面长度为78m，靠回风侧工作面长度为55m，胶带、辅助运输顺槽间距为15m，辅助运输顺槽宽度为5m。运输顺槽宽度为6m，联络巷及支巷宽度为5.5m，支巷间距中对中25.5m。

（2）连续运输工艺 A、设备配置及运输工艺

连运系统由8—10个独立的运输转载单元（MBC和PBC）和1条刚性结构胶带机尾（PFM和RFM/TP）组成。8个独立单元包括：4台移动式桥式输送机（MBC）和4台跨骑

5

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库简析旺格维利采煤法在线全文阅读。