采煤机分段扩刷切眼技术在大倾角综采面的实践
大倾角三软煤层综采开切眼联合支护实践
山西 组二 煤层 。该 煤层层 位稳 定 ， 厚度 在 ０～２ ０ １ Ｔ Ｉ
之间， 平 均厚 ６ ． ５ ｎ ｌ ， 煤 层 倾 角在 ２ ５ 。～ ６ Ｏ 。 ， 属倾 斜 和急倾 斜 煤 层 ， 煤种为焦煤， 发热量在 ２ ３ ． ０ １～ ２ ７ ． ２ ０ ＭＪ ／ ｋ ｇ ， 质量稳定 ， 主要用于电力、 建材 、 化 工 等行 、 【 。
２ ０ １ ３年第 ５ 期
中州 煤 炭
第２ ０ ９期
大 倾 角 三 软 煤 层 综 采 开 切 眼 联 合 支 护 实 践
马 国栋 ， 毛 琦
（ 河 南 大 有 能 源 股份 有 限 公 司 义 络 公 司 ， 河南 宜阳 ４ ７ １ ６ ０ ０ ）
摘要： 义络公司工作面倾角较大 ， 煤 质松 软 ， 大 断面 切 眼掘 进 后 ， 如何有效控 制顶板 ， 为 综 采 安 装 提 供 合 适 条
基 于悬 吊作用 （ 图１ ） 和组合 梁作 用 （ 图２ ） 。① 当锚
杆深 入 到煤层 稳定 深 度 后 ， 将 煤 层破 坏 区域 与 稳定 煤层 相 连 ， 阻 止破 坏 区域 向巷 道移 动 ； 锚 杆 给破坏 区 煤层 提供 径 向和切 向约 束 ， 从 而 减小 煤 层 破 坏 区 的 扩容 、 松 动和 滑移 ， 增 大 其 承 载 能力 ； 破 坏 区 内煤层 的切 向承载能 力增 大 后 ， 会 增 加 岩层 与 煤 层 交 界 面
大断面综采开切眼支护的实践与探讨
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发生 。 怎样解决 好综采开切跟断 面大 ， 破碎圈范围大， 破碎层煤 岩接触面
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Ｉ 同 翻“ｆ Ｉ ｉ ｌ 槛
一
综 采 大 断面 开 切 施 工 示 意板位移观测 ， 以后施工提供可靠 的依据 ， 给 找 到应注意的问题 ， 找到规律。 位置 ：４ ２区下段开切 １ ｍ位置 ８０ ０
时 间（ ） ｈ
１
２
理坐标东经 １５２’１５４’ 纬４ 。Ｏ ４。７， ２。６ ２。１北 ～ ， ２２’ ２２’ ～ 地质 年代为新 生界下 第三系， 准备及 回采 区域 为下 含煤组 Ｅ， 准备巷道岩 性为普氏系数： 白砂 岩ｆＯ ５ ＝ ． ， ｆ ． 灰色页岩 ｆ ． ， ｆ１ ， ８ 泥岩 ＝ ９ ０ ， ＝ １ 煤 ＝ ． 由于岩性有松散软易风化， ２３ ２ 遇水 软化 、 的特点， 区位 于四煤 南翼标 高为井 下标 高一 ０ ｌＯ 膨胀 该 ５ ～ Ｏ ｍ，
一
凿 宽 Ｉ部 的上部 ， Ｉ 接着施 工 Ⅲ部的顶部 达到设计 断面宽 ６ 最 后施工 ｍ， 腰线 以下 的部分 。 重点说 明 ： 为一个综采架子 的宽度一般 为 １ ｍ； 进度 ． 要求掘进小班 ５ 必 须开帮 １ ｍ， ． 保证不误 上综 采架子 ， ５ 综采架 子下到指定位置 ， 一般运 到风道起 吊口。 综合 管理及要求 ： 从掘进 到运架子以及 到起 吊安装架子 到工作面 上架子都必须 统一指挥 、 统一安排 、 统一协调 、 正规循环 ； 保证小 班 １ ｍ ． ５ 进度 ， 保证 小班上一个综采架子 。
大倾角综放工作面初采实践
受其 影 响 ， 支架 起 架 困难 ， 若及 时起 架 或 起 架 太快 ，
则工 作 面片帮 、 冒顶 更为 严重 ， 导致 支架 跟不 上底 板 抬升 速度 ， 造成工 作面底 板破 岩高度 为 １ ． ０—１ ． ８ ｍ； 另外 ， 由于工作 面设 计布 局 回风巷 落 后 胶带 运 输 巷５ ０ ｍ， 在 初 采时需 及 时调 斜 ， 调斜 期 间 ， 顶板 破 碎 更为 严重 ， 且工 作 面本身 坡度 大 ， 片帮 冒顶 流 出的煤
矸沿 工作 面滚 滑 ， 初 采期 间向前 回采过 程 中的 割煤 、
移架 、 放煤、 推 刮板 输 送 机 等 主 要 工序 相 互 影 响 ， 严
重影 响 的工作 面 的安全 ， 生 产陷 入被 动 ， 突 出表 现在
４个方 面 ： ① 煤墙 片帮 严 重 ， 顶 板 难 以控 制 ， 冒顶 严
走 向长 ５ １ １ ｍ， 平 均倾 向长 １ ３ ０ ｍ， 倾角 ２ ８ 。 ， 局 部达 ３ ３ 。 ， 平均煤 厚 ５ ． ２ ｍ， 坚 固性 系数 为 １ ． ０～１ ． ３ ， 埋 深 ５ ０ ９ ． ９— ５ ８ ２ ． １ ｍ。该 工作 面采用 预采 顶分 层 网下 放
矿工安 全 ； ④ 支 架受 限制 不能及 时 抬起 ， 底 板 破岩严
重， 滚 筒切 割破 岩吃 力 ， 损 坏设 备 ， 影响煤 质 ， 推进 缓
慢。
岩， 以石 英 、 长石 为 主 ， 平均厚 ６ ． ２ ｍ。工 作 面 采 用 ＭＧ ． ３ ７ ５型双滚 筒 采煤 机 ， 端部斜切进刀 ， 沿 底 板 回 采， 机械 落煤 ， 采高（ ２ ． １±０ ． １ ） ｍ， 截深 ０ ． ８ ｍ， 放 煤
靠支 架尾 梁摆 动挤 酥顶煤 、 伸 缩插 板及 矿压 、 自重流 动 和放 出 。
综采工作面大断面切眼刷扩技术
图１ １ ２ １ ３ ０ ４工作面原切 眼断面 图
４ ２
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ ＡＳ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ ＥＡ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ ＹＩ Ｎ Ｆ ＯＲ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｓ ｅ ｐ ２ ０ ｔ ７ 中国科技 信息 ２ ０ １ ７年第 １ ８期
１ ０万 一 ３ Ｏ万 ◎
行业 曲线
真实度
行业 关联度
ＭＳ Ｚ２ ８ ５ ０型 、ＭＳＫ ２ ３ ５ ０ 、ＭＳ Ｍ２ ３ ５ ０型锚 固剂 。 口孜 东 矿 １ ２ １ ３ ０ ４工 作 面切 眼原支 护 为锚 网索 支护 ，
永 久支 护工 艺
（ １ ） 支架 安设采 用边刷 边安 装方 法 ，刷扩 与安装 的进 度要保持平衡 。
采用综 掘机拨 门刷 扩 ，拨门 口顶板贴接 茬处补打一 路锚索并 配合 Ｍ 钢带 支护方式加 强支护 ，刷 １ ０ ｍ 左右范 围时 ，对该 处及时补打木垛 。 原切 眼断面 图见 图 １ ， 刷扩后断面图见图 ２。
ｌ ｔ ｉ ｆ 距８ ０ ０ Ｘ ８ ０ ０
，
（ ３）循环 间预 留锚 网压 茬 ，锚 网 间压接绑 扎牢 固 ，锚
长锚索长度 。
（ ６） 顶 部刷 扩接茬 处加 强新老 网搭 接压茬 质量 ，锚 网 压茬处施工锚杆或者锚索 。 （ ７） 锚索安装 ４ ８ ｈ 后， 发现 预应力下降 ， 必须及ｎ ＇ Ｊ ￣ ｌ 打。
如因顶帮片漏造成锚杆失锚时 ， 可 补打 ４－ ２ ｍ 锚索加强支护 。
（ ８） 刷扩后 ， 每隔２ ０ ｍ施 工一组木垛 ，加强顶板支护 。 （ ９）采用综掘机刷扩 时最 大循环进尺 １ ． ６ ｍ ，顶板 破碎
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大采高综采工作面切眼大断面支护技术论文
大采高综采工作面切眼大断面支护技术论文大采高综采工作面切眼大断面支护技术论文【摘要】大断面切眼成巷的关键是支护技术。
本文总结了特大断面成巷掘进工艺及顶板支护技术的先进做法和成功经验。
【关键词】大断面切眼支护技术神华宁夏煤业集团羊场湾矿于2008年6月装备了一套6.2m大采高综采设备,根据设备配套要求,按照先摆支架后稳输送机、上采煤机的顺序进行切眼设备安装。
这就使切眼断面一次达到宽×高=8400mm×4050mm的要求。
宽断面一次成巷最关键是顶板控制技术。
1 工作面概况大采高首采工作面Y120201位于2#煤层12采区,总走向长度3720m,工作面倾斜长350m,煤厚6.85～7.37m,平均厚7.0m,煤层倾角3°～14°,平均为8°。
2#煤层伪顶岩性为泥岩,直接顶岩性为粗砂岩,老顶为粉砂岩。
2 切眼施工工艺2.1 掘进工艺(1)受掘进条件的限制,8400mm宽的切眼不可能一次掘够宽度。
采用先导硐施工4700mm宽,成巷后再扩帮370mm宽的方式。
采用ABM20S型掘锚机及配套设备施工。
使用ABM20S型掘锚机来完成割煤和装煤及临时支护、永久支护工序,破碎机破碎、转运。
具体为:每次掘进前,司机将掘锚机调整到巷道前进方向的中间位置,按由左向右,由上向下的顺序割煤,逐步扩大到设计断面的要求。
循环截割深度不大于1000mm。
截割下的煤落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤炭装入中部运输机,运输机再将落煤转载至破碎机处,再利用带式输送机转运至运输大巷处的带式输送机上。
采用掘锚机自带顶护板完成临时支护,最大控顶距离为2300mm。
每一循环截割完毕后施工人员将钢筋网及钢带放在顶板液压支撑架横梁上,然后靠两个液压缸顶起液压支撑架到顶板。
两个尾部液压稳定架缸稳定住掘锚机,并且辅助支撑顶板。
在液压缸顶起液压支撑架到顶板的同时,锚杆机开始永久支护工作。
截割结束并进行临时支护后,开始进行顶、帮永久支护。
大倾角超长综采工作面开切眼施工方法
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ０ ９ — ０ ０ ２ ７ － ０ ３
０ 引言
随着 煤 矿 开 采 生 产技 术 与规 模 的不 断 提 高 发 展 ， 煤 矿开 采生 产 中 ，煤 矿矿 井综 采 工作 面 的 开采 掺 量 以 及 机械 化 生产 水平 也 在不 断 地提 高 和发 展 ＿ １ ， ２ １ 。煤 矿综 采 工 作面 开 切 眼施工 主 要是 指 ，在 进行 煤 矿 矿井 开 采 生 产 中 ，为 了更 好地 进 行煤 矿矿 井 的开采 生 产 ，所 采
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ；ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｅ ；ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ；ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ － ｌ ｏ ｎ ｇ；ｏ ｐ ｅ ｎ — ｏ ｆ ｃ ｕ ｔ ；ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ￣ｆ ｏ ｒ ｍｓ ；ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
刘 青 山
（ 山西省霍州煤电集团生产技 术部 ，山西 霍州 ０ ３ １ ４ ０ ０ ）
摘 要： 近 年 来 ，煤 矿 综 采 工 作 面 开 切 眼 的跨 度 不 断 加 宽 ，煤 矿 矿 井 深 度 不 断加 深 ，对 煤 矿 开 采 的安 全 生 产影 响 也 越
来越 大。以煤矿 开采 实例 为主 ，结合煤矿 生产开采的地质情况 ，从煤矿综采 工作 面开切眼施工 方法与支护形式 、开切工
综采放顶煤工作面大倾角仰采实例
综采放顶煤工作面大倾角仰采实例摘要：介绍了龙煤鹤岗矿业有限公司富力煤矿在开采-610南11层时，采取一系列针对性措施在仰角角度达25°情况下成功回采的实例，论述了复杂地质条件下综放工作面在采煤方法上的优化和改进。
关键词：大倾角仰采防片帮采煤方法工作面倾斜工作面概况：本工作面作业地点为-610南11层，采用综采放顶煤采煤工艺，煤厚平均9.35米，倾角30°，面长90米，设计走向659米，工作面安装ZF5600型放顶煤支架60组，风道一组过渡支架备用安装，730采煤机，工作面运输机型号SGZ400型，总储量为74.4万吨。
如图1所示，当工作面走向推进460米时，煤层走向方位向东偏转，工作面开始起上坡，机道仰采坡度最大段走向20米范围25°，为适应大坡度仰采我们采取以下措施顺利将大坡度段安全回采。
1.仰采措施：1.改造机道最大坡度处降低仰采角度机道在距停采线8-32米范围内仰采坡度达到25°，而停采线处则缓慢变平，为使工作面能够顺利回采，我们决定将此段顺平从而降低仰采角度，如果拉底套棚施工顶板空间大很难充填严密，且工作量较大，极易遗留CO发火隐患，我们采用的支护方式为：1、加长U型棚腿；2、顶板锚索悬吊；3、加长棚腿处上下帮锚杆加固。
最大拉底高度达3.0米，将坡度降至18°。
2.优化采煤工艺流程防片帮以仰采10°为例，支架梁端距会变大0.43米，硬帮煤壁在采煤机割煤后会呈现与铅锤方向一个10°夹角，此时硬帮煤体在自身重力的作用下会产生一个向软帮侧的分力，这个分力随仰采角度的增大而增大，受此分力的影响硬帮极易片帮、抽漏，此种状态是仰斜开采最难控制的一个环节，我们采取超前拉架的方式来消除此重力的影响，使硬帮煤壁始终保持与铅锤方向平行。
正规循环工艺流程为：采煤机割煤→拉架子→推移运输机→下一循环采机割煤；仰斜开采工艺流程为：采煤机割煤→推移运输机→超前拉架子→下一循环采机割煤。
综采工作面大倾角仰采工艺的探索与实践
眼 ２ ０ 煤 层 发 生 褶 皱 背 斜 构 造 ， 层 走 向变 化 近 ３ｍ 煤 ５ 。 因此 ， ０， 工作 面在 自开切眼 ２ ０ ３ ｍ的走 向推采 中为大
倾角仰采 。
２ 大倾 角仰 采存 在 的主 要 问题及 分析
（ ） 作 面选 用 了 Ｚ ５ ０ １／ ７型掩 护 式液 压 １工 Ｙ Ｏ ／３２ 支架 ， 该支架采用 了双伸 缩立 柱、 整体 顶梁 ， 减少 了 随 采高变化对 立柱缩节拔节的工序 ， 有利于顶 板管理 ， 更 同时 ， 该支架 增加 了底 调千 斤 顶 ， 帮 板 长度 不小 于 护
收购该 矿后 ， 通过 技 术 改造 ， 实 际产 能超 过 了 年产 现 ２ 水平 。井 田含煤 地层 为石炭 系太原组 （ ２） 二叠 Ｍｔ Ｃ ｔ、
系山西 组 （ ２ ） 可采煤 层 为 １ 、＃ ５ 、 ＃ ，＃ 为 Ｐｓ ， ＃ ３ 、＃ ９ 煤 ３ 煤
主 采煤 层 。
１ ２ 工 作 面 概 况 ．
ａ ｅ ｓ ｍｍａｉ ｅ ． ｙ ｕ ｙ ｚ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｅ ｐ ｄｐ ｍｉ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｐ ａ ｔｃ ｙ ｗｏ ｄ ｔｅ ｉ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｒ ｃｉ ｅ
１ 矿 井 及 工 作 面 概 况 １ １ 矿 井 概 况 ．
沿工作面倾 向的分力 ， 还有一 向采空 区方 向的分力 ， 而 且这一分力 随仰 采 角 的增 大而增 大 。因此 ， 工作 面机 道顶板极易断裂 冒落 。 （ ） 作 面煤 壁 易 片帮 。由于仰 采 角度 较 大 ， ２工 工 作面运输机每推 进一 个循 环步距 ， 输机 的里沿 和外 运 沿 出现 ３ ｃ 的高差 。一方面 ， ８ｍ 增加垫运输机外沿 的工 序及工作量 ， 另一方面 ， 由于受支架推移杆与 运输机联
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采煤机分段扩刷切眼技术在大倾角综采面的实践
文章针对大倾角综采面切眼爆破施工工艺安全威胁大、进度慢的问题，提出了大倾角煤层切眼采煤机分段扩刷技术，介绍了切眼扩刷方法、施工工艺及配套支护参数和设备防滑措施，试验结果表明，采煤机扩刷大倾角煤层切眼同比爆破工艺施工切眼提前10天完成，同時减少了对巷道围岩的破坏，提高了安全可靠性，对类似条件矿井切眼施工有一定的借鉴作用。
标签：大倾角综采面；采煤机分段扩刷；开切眼
前言
近年来，随着国内大倾角煤层综合机械化的飞速发展，其开采速度也得到大幅度提升，原需要一年左右才能回采完毕的工作面，现在只需要半年左右，这无疑是给回采工作面准备带来了压力。
目前，国内大倾角综采工作面切眼施工普遍采用的是人工爆破和扩刷技术，这样的爆破工艺对切眼四帮支护震动较大，支护困难；同时，爆破工艺需要撤人警戒，施工进度特别缓慢，严重制约矿井生产接续。
为此，文章以绿水洞煤矿大倾角综采3235工作面切眼扩刷为研究对象，提出了先形成小断面切眼，提前安装刮板运输机并利用采煤机扩刷切眼至设计断面，达到综采液压支架安装要求。
1 工程概况
3235工作面倾斜长度210m，煤层以K1煤层为主，煤层厚度2.45m～2.68m，平均厚度2.5m，煤层倾角35～40°。
直接顶为泥岩，平均厚度8.6m，硬度系数f=3-5，上为深灰色泥岩，下为灰色钙质泥岩，含黄铁矿团块；直接底为泥岩、砂岩，平均厚度0.7m，硬度系数f=1.5-5，炭质泥岩，夹灰白色细砂岩，含黄铁矿晶粒。
2 开切眼尺寸及支护参数
2.1 开切眼设计尺寸
综采设备安装断面为净宽 6.6m，净高 2.5m，前期切眼小断面炮掘宽度为3.0m，高度为2.5m，利用采煤机扩刷宽度为3.6m，高度仍为2.5m。
2.2 切眼支护材料及形式
顶板采用树脂锚杆（Φ=18mm，L=2.0m）、锚网、锚索联合支护顶板，锚杆间距1.0m，排距1.0m，每根锚杆内装填2条CK2350型树脂药卷。
锚索间距3.0m，每根锚索内装填4条CK2350型树脂药卷。
煤壁侧帮采用2.5m以上的单体液压支柱配金属网贴帮支护，支柱间距3.0m，
金属网顺煤壁铺设，将金属网用铁丝固定在支柱上。
3 施工方法及施工工艺
3.1 施工设备
切眼扩刷施工采用为MG250/620-QWD型交流电牵引采煤机进行截割（截深为0.6m），配SGB-730/160型刮板输送机运煤，运输巷使用SZZ-730/160型桥式转载机和DSJ-100/160×2型胶带输送机运煤，锚杆（索）施工采用MQT-120风动锚杆钻。
3.2 施工方法
3.2.1 采煤机扩刷及支护：采用采煤机扩刷切眼前，先运输巷安设好桥式转载机和皮带运输机形成运煤系统，再在切眼内安装好刮板运输机和采煤机，采煤机采用斜切进刀方式，初期在安装位置沿切眼倾斜方向从上向下割一通刀支护后，再用采煤机从下向上分三段扩刷，每一段扩刷长度约为70m（顶上支护必须及时跟上刷帮长度），每一段扩刷至设计尺寸支护完后，再扩刷第二段。
3.2.2 刮板运输机推移方式：扩刷期间采用单体液压支柱推移刮板输送机，每3-5块溜板架设一组推溜装置，液压支柱一端抵溜子，另一端抵在切眼内非扩刷帮上。
3.2.3 运煤方式：采用MG250/620-QWD型采煤机螺旋滚筒截割落煤，配合SGB-730/160型刮板输送机铲煤板装煤，切眼内采用SGB-730/160型刮板输送机和运输巷采用SZZ-730/160型桥式转载机和DSJ-100/160×2型胶带输送机运煤。
3.2.4 施工工序：准备工作→截割出煤→顶板支护→推移刮板运输机→下一个循环
4 刮板运输机防滑措施
先在刮板运输机机头架设2-4根单体液压支柱一端架设在运输机机头架上，另一端架设在正对切眼的运输巷帮上；当扩刷第一段时，在第二、三段扩刷范围的刮板运输机上架设斜撑单体液压支柱，每根支柱沿顶板倾斜方向架设在刮板运输机的销轨上，柱头向刮板运输机头方向架设在顶板上，每间隔5块中部槽架设一根；当扩刷第二段时，在第一段扩刷距离与第三段扩刷距离内的刮板运输机上架设斜撑单体支柱支柱；当扩刷第三段时，在第一、二段扩刷完后的刮板运输机上架设斜撑支柱。
5 综合效果分析
通过在3235工作面实施，采煤机扩刷切眼技术明显减小对巷道围岩的破坏，提高了切眼安全可靠度，同时提高了工作效率，节省了扩刷时间。
根据以往切眼
（倾斜长度在120-140m）扩刷采用从上向下炮掘要一个月的时间才能扩刷到位，而本切眼倾斜长度约210m，扩刷时间应大于一个月，而采用采煤机分段扩刷技术仅用了25天，节约工时达10天以上，为后续综采支架安装提供了充分的时间，缓解了矿井生产接续压力，项目试验的成功为类似条件矿井切眼施工提供了参考依据。
作者简介：程长勇（1983-），男，四川广安人，采矿助工，主要从事煤矿生产技术管理工作。