小煤柱开采在提高资源回收率中的应用探讨
1 采区回采率现状
五矿采区回采率整体偏低,且各采区参差不齐,严重影响了资源回收和利用,浪费了煤炭资源。2012~2015年五矿各采区回采率见表1。
表1 2012至2015年1~9月份五矿采区
采区 2012年/% 2013年/% 2014年/% 2015年1~9月/%西北翼 77.14 76.12 77.15 76.16南翼 73.21 74.16 74.56 74.18中央区 74.69 73.12 75.10 74.31四采区 75.31 75.14 74.98 74.65五林井 76.12 74.14 73.67 75.45
2 煤柱留设方案的选择
工作面之间留设小煤柱是提高采区回采率行之有效的方法之一,推广小煤柱开采势在必行[1]。8407工作面为五矿首个小煤柱开采面。
237例患者中,有168例送检了临床标本,病原学送检率为70.9%。168例标本中,行痰培养125例(74.4%),行血培养21例(12.5%),行导管分泌液培养7例(4.2%),行分泌物培养15例(8.9%)。治疗前,患者送检的所有标本均培养出G+菌,以MRSA、耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)、耐甲氧西林溶血葡萄球菌(MRSH)、屎肠球菌、粪肠球菌居多,有47例患者(28.0%)检出其他病原菌。治疗后,有121例患者的细菌培养结果为清除或部分清除,细菌清除率为72.0%,详见表1。
2.1 8407工作面地质条件
8407工作面地表位于南茹村南部,老东梁北部的山坡地带,整体地势为中部高、两端低的中低山地形。水文地质条件简单,地表无积水和河流经过,正常涌水量1.0 m3/h。
工作面开采15#煤层,煤层赋存稳定,整体为东北高、西南低的单斜构造,煤层厚度平均5.57 m,煤层倾角一般3°~12°,煤层倾角平均6°,受切巷及进风巷揭露的挠曲影响,最大倾角35°。煤层结构复杂,一般含夹矸4~6层,容重1.42 t/m3。直接顶为灰黑色泥岩,性脆易碎,断口参差状,上部为砂质泥岩,致密坚硬;老顶为灰色细粒砂岩,泥质胶结,具缓波状层理;直接底为灰色细砂岩,硅质胶结;老底为灰黑色砂质泥岩,致密坚硬,断口参差状,含泥质条带。
2.2 煤柱留设方案选择
根据公式(1)~(5),求得2013年烟台市136个地下水水质检测结果与5类地下水质量标准的综合指数值,如表2所示。
方案一:
方案二:
经过对两种方案分析后,决定采用第二种方案留设10 m小煤柱。其优点是支护强度符合小煤柱沿空掘巷要求、经济合理、支护成本较低,大大减少了施工强度,可充分利用劳动力,提高生产效率。
在关系到个体生存的“终极问题”面前,“功利主义” “拜金主义”盛行。 大学生群体不可避免的为日常琐事所纠缠而无暇顾其他。 集体和集体主义原则只有在能够助益自身利益的实现时才有可能被想起。 其他情况下,集体和集体主义原则之于他们而言,都是存在着的无。
方案一:采空侧巷道留设20 m煤柱。
① 煤柱留设宽度大,资源损失量较大。
② 顺槽位置处于已采工作面采动造成的应力集中区域,顺槽受动压影响,支护损坏严重,巷道维护工程量大,回采期间工作面机头尾压力大,维护困难,推进慢,影响工作面安全生产和单产水平的提升。
③ 由于五矿为高瓦斯矿井,构造复杂、煤层松软破碎,留设20 m煤柱有利于防止回采后煤柱受压造成的与临近回采工作面采空区导通带来的瓦斯异常和煤层自燃隐患。
1.2.2 利用2点对峙法对拮抗菌株进行复筛 将核盘菌菌种培养在PDA平板边缘1.5 cm处,距病原菌3 cm处接种上一步骤挑选出的生防菌,每组3个重复,25℃下培养,逐天观察,待菌落不再生长后观察对核盘菌的抑制效果,并在显微镜下观察菌落生长前沿受抑制的菌丝形态。
方案二:采空侧巷道留设10 m煤柱。
学生讨论后完成图4,进一步思考下列问题:(1)该食物链中能量的最终来源是哪里?(2)能量流动的路线是怎样的?(3)能量进入生产者的途径是什么?(4)上一级能量能否全部传给下一级?(5)能量的传递效率是多少?能否倒流?
① 煤柱尺寸小,资源回收量增加,损失量减少[2]。
② 顺槽位置避开了采动应力集中区,巷道压力较20 m煤柱小,巷道支护稳定性提高,可适当降低巷道支护强度,减小成本压力,回采工作面两端头易于维护,有利于安全生产和单产水平的提高。
③ 受地质条件影响,煤柱缩小后,存在煤柱裂隙导通已采工作面采空区的隐患,需在顺槽掘进期间采取封闭和封堵裂隙措施,回采期间需加强工作面通风监测管理工作,防止煤柱导通造成的安全隐患。
(2)两方案优缺点比较:
(1)煤柱留设方案
3 项目应用情况及经济效益
跳数是指候选父节点到根节点之间的跳数。如式(1)所示,HCmax表示所有候选父节点中到根节点的最大跳数;HC(i)表示候选父节点i到根节点所需的跳数。到根节点所需最小跳数的候选父节点将被选为偏好父节点。
1)多采出了煤炭。过去工作面之间的保安煤柱20~40 m,平均25 m左右,而采用小煤柱保安煤柱降低为10 m,8407工作面则可多采出1177.1×10×5.57×1.42×87%=80.998 kt,以每吨300元销售价格计算,可增加收入2430万元。
2)支护费用减少了。支护断面不变,同样采用锚索、锚杆、金属网联合支护后,单位支护材料费用减少了293.54元/m,以8407回风巷走向长1177.1 m计算,支护费用降低34.55万元。
谢天谢地,呼伦冲进厨房的时候,水壶还在蹿着热气。做错事的丈母娘站在客厅,战战兢兢地给云梦讲述事情的经过。云梦一边安慰她,一边偷看着呼伦的脸色。呼伦说没事没事,虚惊一场……其实我和云梦也常犯这样的错误。既然女婿说没事,老人也就放心了,忙打开电视看连续剧,嘴里念叨着好在没晚好在没晚。一边的呼伦立刻傻了眼,电视剧竟然又他娘蹦出个三十集的续!心想指望客厅没有动静是不可能了,只能关紧书房的木门,再打开书房的窗户,然后把自己包得像一只过冬的蛹。
3)提高了资源回收率[3]。8407工作面工业储量1763.343 kt, 掘进出煤:1177.1×2×4.5×3.2×1.42=48.139 kt,巷 顶损失1177.1×2×4.5×(5.57-3.2))=35.653 kt,目前实际回采情况工作面回采率达84%左右,预计能采出量1481.208 kt。
在一年多的试验过程中,8407回风巷沿空掘进小煤柱经历了掘进考验,锚索锚杆可以控制巷道顶帮,实测矿压数据表明8407回风巷应用沿空小煤柱是成功的,所采用的支护设计是合理的,经济效益可达 2464.55万元。
(1)采用小煤柱之前,8409和8407工作面之间保安煤柱20 m,顺槽煤柱总量为:
1177.1 ×20×5.57×1.42=186.203 kt, 使用小煤柱开采前采区回采率:
当前,我省已进入森林防火期。全省各级各有关部门高度重视森林防火工作,强化责任落实,提高应急处置能力,把森林防火各项工作抓细抓实,筑牢森林防火安全屏障。
C1=(1481209+48139)/(1763343+186203+35653+48139)×100%=75.21%
(2)而采用小煤柱开采后,工作面之间保安煤柱为10 m, 顺槽煤柱为:1177.1×10×5.57×1.42=93.102 kt。使用小煤柱开采后采区回采率:
C2=(1481209+48139)/(1763343+93102+35653+48139)×100%=78.82%
C2-C1=3.61%,采取小煤柱之后采区回采率提高3.61个百分点。
4 结语
小煤柱开采最大限度地保护国家煤炭资源,且是高瓦斯矿井消灭回采工作面爆炸事故的最好开采方法[4]。同时能最合理地减少回风道压力,使巷道畅通无阻成为工作面名符其实的安全出口,还节约维修的人工和材料。8407工作面小煤柱在五矿的成功应用,为类似条件下采用小煤柱提供了宝贵的实践经验,具有广阔的推广前景。
参考文献:
〔1〕李家春,李忠诚.加强矿井地质工作提高资源回收率[J].煤炭技术,2001(10):43-44.
〔2〕王 雷.浅谈如何提高煤炭资源回采率技术[J].科技研究,2014(7):166.
〔3〕申随德.综放回采率的计算及提高措施[J].机械管理开发,2016(5):129-130.
〔4〕张健全.无煤柱、小煤柱开采防治回采工作面瓦斯爆炸[J].江西煤炭科技,2011(3):20-21.
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