大倾角煤层采煤方法分析
大倾角采煤技术的应用探析

大倾角采煤技术的应用探析摘要:随着我国目前整个煤炭开采行业的快速发展,煤炭资源的生产开采力度也在不断加大,从而导致浅层易开采煤层储量越来越少,在这种情形下,就必须要针对大倾角煤层不断加大生产开采力度。
但是由于煤层倾角逐渐的增加,会给实际采煤作业带来一定的难度,在这种情况下充分利用大倾角采煤技术,就能够进一步提升煤矿生产开采效率。
关键词:大倾角;采煤技术;应用;推广随着开采年限的增加,就目前中国煤炭资源储蓄现状而言,很多矿区的近水平煤层及缓斜煤层中能开采的煤炭资源已不多,而相比之下,中国还有很多大倾角煤层可待开采,因此人们也越来越重视大倾角采煤技术的研究,为使大倾角采煤技术能得到更广泛的推广与应用,必须了解大倾角煤层的特点,掌握大倾角采煤技术的应用要点,并要学会安全管理大倾角采煤技术。
一、开采大倾角煤层的难点与开采方法1、大倾角煤层开采难点。
虽然在经过大量的研发后人们已经掌握了一些大倾角煤层的开采技术,但是该技术在实际的应用过程中还面临着很多难点。
图1所示为大倾角采煤工作面布置示意。
首先,随着煤层倾角的不断增加,导致液压支架产生下滑作用,而且在实际针对大倾角煤层进行采煤作业的过程中,工作面支架也经常会面临着不稳定的现象。
煤层倾角的不断增加,会导致液压支架方向压力减小,而沿着煤层倾角方向切向应力就会进一步增加。
而在大倾角煤层的生产开采过程中由于采空区上部掉落的矸石会沿着继续下滑,这样就会在采空区的下面形成充填。
在这种情况下,大倾角工作面支架的载荷很难保持均匀分布,这样就很容易引发液压支架沿着工作面的倾斜方向出现滑动现象,与此同时,也经常会导致工作面出现挤架、倒架等现象。
其次,在实际中对大倾角煤层进行开采的过程中,采煤机的割煤作业相对比较困难,非常容易出现严重的安全事故。
另外,采煤机在大倾角煤层开采过程中由于自身功率在一定程度上会受到一定的限制,因此经常会导致其出现牵引力不足,沿着上行方向不能实现正常割煤的现象。
大倾角工作面回采技术研究

大倾角工作面回采技术研究随着采煤工作的日益深入,大倾角煤层的采掘提高了采煤难度,深部细长煤柱评估不充分,高压地应力区域加剧了大倾角岩层的变形、裂隙、断层和塌陷等问题。
为了解决这些问题,需要开展大倾角工作面回采技术研究,提高采煤效率和安全。
本文介绍了大倾角工作面回采技术研究的一些进展。
一、大倾角煤层采煤现状大倾角煤层采煤是一个复杂的工程系统,它涉及到了许多领域的知识,如煤层地质、采矿工程、岩石力学和煤炭经济等。
近年来,大倾角煤层采煤的难度越来越大,主要是由于以下几个方面的原因:1、储量相对较少:大倾角煤层的煤炭储量相对较少,而采煤难度相对较高。
为了获得更多的煤炭储量,大倾角煤层采煤工作面通常会选择更倾斜的地层进行采煤,这会增加采煤难度。
2、地质条件复杂:大倾角煤层的地质条件非常复杂,它通常伴随着地层的变形、断裂和塌陷等现象。
这些现象都会对采煤工作面造成严重的影响,增加了采煤难度。
3、安全风险较高:由于大倾角煤层的采煤难度较大,采煤工作面通常会面临较高的安全风险。
这些安全风险主要包括煤层突水、冲击地压、透水涌泉和瓦斯爆炸等问题,对采煤工作面的安全性构成了严重威胁。
大倾角工作面回采技术研究是一个热点问题,目前已经有一些研究成果。
其中,最具代表性的研究方法包括数值模拟、实验模拟和采场观测等。
1、数值模拟数值模拟是目前研究大倾角工作面回采技术的主要方法之一。
数值模拟方法可以通过建立数学模型来模拟采煤过程中的各种物理现象和力学行为,为采煤方案设计提供科学依据。
常见的数值模拟方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等。
2、实验模拟实验模拟是通过构建实验模型对采煤过程进行模拟的一种方法。
实验模拟可以通过控制实验条件来模拟采煤过程中可能出现的各种物理现象和力学行为,为采煤方案设计提供参考。
常见的实验模拟方法包括物理模拟和数值模拟结合。
3、采场观测采场观测是通过在采场上进行实地调查和观测,了解采煤过程中的各种物理现象和力学行为,为采煤方案设计提供参考。
大倾角综采工作面安全管理技术探析

大倾角综采工作面安全管理技术探析1.引言1.1 概述大倾角综采工作面是煤矿开采过程中的一种特殊工作条件,其特点是工作面倾角较大,通风条件差,存在较高的安全风险。
为了确保这种工作面的安全运行,需要采用一系列的安全管理技术措施。
本文将从概述、重要技术要点和安全管理措施等方面,对大倾角综采工作面的安全管理技术进行深入探析。
首先,我们将介绍大倾角综采工作面的概念和特点。
大倾角综采工作面是指倾角在25~45之间的煤矿工作面,具有工作面倾斜、顶板松软、煤层厚度薄等特点。
由于工作面的倾斜和松软的顶板,该类工作面易发生顶板下垮、支架失稳等安全事故,对于工作人员的安全造成极大威胁。
为了确保大倾角综采工作面的安全,需要采用一系列的管理技术措施。
首先,我们需要进行合理的工作面设计,包括确定工作面的倾角、布置支架、通风系统等。
其次,需要加强对顶板岩层的预测和治理,采取适当的支护措施,确保顶板的稳定性。
同时,需要完善通风系统,保证工作面的供氧和防尘能力。
此外,对于工作面的瓦斯、煤尘等有害气体的监测和防治也是非常重要的。
另外,还需要进行员工的培训和教育,提高其安全意识和操作技能。
在应急管理方面,需要建立完善的应急预案和逃生通道,以应对突发事故。
总之,大倾角综采工作面的安全管理技术是保障煤矿工作人员安全的重要保障措施。
本文将通过对其概念、特点和安全管理措施的探析,旨在提高对该类工作面安全管理的认识和理解,为煤矿生产安全提供一定的参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式撰写:2. 文章结构在本文中,将按照以下结构进行探析大倾角综采工作面安全管理技术:2.1 第一个要点首先,我们将介绍大倾角综采工作面的背景和概述。
我们将讨论大倾角综采工作面的定义、特点以及在煤炭开采中的重要性。
同时,我们也将探讨大倾角综采工作面面临的安全挑战和风险。
2.2 第二个要点其次,我们将深入探讨大倾角综采工作面安全管理技术。
我们将介绍当前已有的安全管理技术和措施,包括传统的瓦斯抽放、通风系统设计以及安全监测装置等。
大倾角厚煤层柔掩支架采煤关键技术分析

关键词 : 大倾角; 单腿 支撑; 柔掩 支架; 侧放煤 ; 关键技 术 同时进行 :在区段 回风平巷内不断接长掩护支 端, 控制下放步距 , 架子恢复正常。 l 概述 伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采 架; 在工作面下端不断拆除掩护支架 ; 在工作面 52窜矸问题 . 急倾斜煤层的主要方法之一 , 而万昌煤矿 1#煤 掩护支架下采煤。 5 发生窜矸事故 的处理方法 : 把窜矸处的空洞 掩护支架工作面目 前一般采用 所以掩护支架工作面采煤包括打眼 、 用笆 片或木料堵上 , 是该矿的主采厚煤层 ,由于 一 3 m水平 1 20 5 #煤 爆破落煤 , 并采取相应的措施 , 使支架 倾 角较小、 煤层较厚 , 这种情况下使用柔性掩 护 装药、 放炮、 铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作 。 在下一循环下放时落实在顶底两帮的煤台上。 若 支架采煤法在 国内无成功的经验可借鉴。 该矿多 4 为钢粱间窜矸 , 可根据具体情况 , 用笆片、 木料或 年的生产实践证明: 煤层倾角的大小对伪斜柔性 41 . 单腿支撑迈步柔掩支架采煤法简介 型钢插堵并用铁丝固定。 如果架端空洞面积较大 掩护支架采煤法有很大的影响, 当煤层倾角小于 根据本工作面煤层赋存情况 ,该面采用支 除用笆片、 木料堵塞外 , 还可以每间隔一定距离 5, 5 支架容易切人底板 , 下放较为困难。 单腿助单 撑式柔性掩护支架 。 单腿支撑式掩护支架 的形式 用木梁或点柱支撑 。 5 . 3顶底 板 凸起 不平 问题 腿支撑实现支架在大顷角煤层( 。 50 3 ~ 5) 5 的顺利 是在支架走向钢粱上每隔 l m支设一棍柱 ( 即单 下放。 根据 矿支护手册》 关于柔掩架型选择认 腿 支撑支柱) , 将架体提起 , 悬空 , 下肢 以支点为 当支架上肢切到顶板或遇到顶板突然凸起 为: 支架宽度为煤层平均厚度 l 。 m 长将架宽定为 轴, 在矸石压力作用下 , 支架下移, 上肢端头移向 时 , 支架落架困难 , 此时 , 的处理方法为 : 采用 先 2, m 采用柔掩侧 向 放煤技术解决 了厚煤层一次 顶板 , 借助单柱支撑 , 在煤层倾角为 4 ̄ 5 ̄ 0 ~ 0 时 用千斤顶向底板方向顶架, 然后打一加强支柱支 采全高的问题。 实现柔性掩护支架 的迈步式下放 。 掩护支架下放 撑下肢 , 再用煤 电钻破掉 凸出的顶板 , 慢慢落架 2 工程概况 的过程运动轨迹: T作面地沟跟偏煤层底板一侧 使支架达到正常工作状态。 煤层赋存条件 :20 水 平 1# 一 3m, 5 煤为单层 布置 , 爆破后铺溜槽先 出底板一侧的煤 , 挂溜槽 当支架下肢切到底板突然凸起时, 先用千斤 结构 , 厚度较稳定, 平均 4 , m 倾角平均 4 o 5o伪顶 后用长把工具除掉顶板一侧煤帮预 煤硬时爆破 顶 向顶板方 向斜顶架 , 使下肢离开底板, 然后用 为厚 0 0 m较软炭质岩 , —. 8 随采随落 ; 老顶为厚 或用风镐放落)支架顶端失去支撵时 , 。 在架后采 加强支柱支撑上肢,再用煤电钻破掉凸起的底 1—0 5 2 m砾岩 ; 直接顶为厚 2 m左右粉细砂岩 ; 空区矸石的推动下 , 5 单腿以下支点为圆心, 顶起 板 , 或用导链拉下肢 , 慢慢落架 , 使之进入正常支 底板为厚 2m左右的粉砂岩,夹煤线 2 3 支架转动—个角度 , 0 — 层。 直到支架顶端靠到煤帮上 , 护状 态 。 地质构造 : 在本区内, 东三西至 中背斜轴煤岩层 到达指定位置 ,支架下端和单腿支撑于指定点。 5 . 4断绳故障与绳头抽头处滑移 走向在 15~ 9 ̄ 6。 10 之间,东三东至超龄向斜轴 再去掉单腿 , 掩护支架下端落到底板上 , 居指定 处理方法 :用一根 1m长的钢丝绳加固在 0 煤岩层走 向在 9  ̄ 0 左右 , 角 4 。 8。在两侧 位置下落到指定点,最后适当清理上端煤壁、 倾 3 一 5, 调 断绳或绳头滑移处,两边各用 3 5 ~ 个绳卡子卡 边界中背斜和超龄向斜轴附近煤岩层可能倒转 , 整支架, 使其上端由起始点到最终点 , 使支架 在 紧。 岩层受挤压 比 较破碎 。 最终的状态与下放前 相同, 再支单腿 , 这样就完 6 技术经济效果分析 3 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 成了一次迈步式下放。 长沟峪矿主采区全部是急倾斜和大倾角煤 伪倾斜柔性掩护支架采煤法 的特点是回采 42 .柔掩侧向放煤技术 层, 煤层变化大、 褶曲多 , 给煤炭的采掘工作带来 工作面成直线形 , 按伪倾斜方向布置 , 向整 沿走 4 . 利用扒煤原则使柔掩工作面支架 的下 众多困难, 以来, .1 2 长期 一直延用陷落法采煤, 回采 体推进, 掩护支架是柔性的 , 支架隔离采空区和 肢逐步扬起 , 并在下肢上每米打一根木支撑来保 率较低 , 角 厚煤层的回采问题没有得到根本 大倾 回采空间, 工作人员在掩护支架的保护下进行采 证支架的稳定 , 沿工作面伪倾走向每隔 5 m布置 解决 。 煤工作。 —个侧放煤口, 2 并在放煤 口 宽 m, 挡好封塘木。 经过几年来的现场生产实践 , 柔性掩护 表明 3 巷道布置 . 1 4 .工作面每推进三循环饵 溜煤斜坡下推 支架采煤法和侧向放煤技术相结合、 .2 2 口 利用单腿支 岩石底板巷掘反眼到见煤点,向同一方 向 6 r便开始在沿着工作面靠实体煤 一 3) n 侧煤帮部 撑迈步的采煤方法是开采大倾 角厚煤层一个新 掘进若于条煤巷上山( 即溜煤斜坡) , 各山之 间用 开一放煤E , l进行一次侧放煤 。第一轮放煤将煤 的、 有效的采煤方法。它打破 了传统的单一俯伪 若干条煤层斜坡联络 ,煤层 斜坡间距为 2 量放 出6 % , O一 o 第二轮将煤量放出 4 %左右 , o 为了 斜柔性掩护支架式开采的框架及巷道布置方式 , 3 m,上山与斜坡的坡度均为 2。 0 3,形成回采条 提高回采率。可在 2个放煤 口之 问, 增开一放煤 建立起新 的采煤系统, 即在—个采区内应用 2 种 件。 在边界溜煤斜坡上向反方向掘进安装柔掩护 口将原来两放煤 口之间的“ 死煤” 进行补放。 采煤工艺 、采煤方式进行合理的巷道布置和开 工作面, 其它溜煤斜坡与柔掩工作面掘透。 在回采过程 中, 要确定合理的放煤步距。首 采。 这种采煤方法不仅简化了回 采巷道布置与运 32支架架型设计 . 先 ,认为放煤理论与金属矿的放矿理论相似 ; 其 输 系统 , 降低 了巷道的万吨掘进率, 其万吨掘进 支架 的架型设计既 要考虑到适应煤层 倾 二 , 认为煤 的塌落是—个椭球体 ; , 第三 设定放煤 率仅为 2 5档 落法为 4 5 ) 4n 6 m 。提高了资源的回 角、 厚度的变化 , 便于支架下放, 又要考虑尽量提 方案, 单轮顺序放煤、 即 多轮顺序放煤 、 单轮间隔 收率 , 其回收率达到 9.% , 3 8 与陷落法相比提高 高煤炭回收率和支架在以后工作面的重复利用 , 放煤。 在放煤实践中, 放煤步距逐次定为 l 、5 了 2.%, 2l、 58 提高了单产 。 还要考虑到工作面支架下要有足够的空间 , 于 2 、 0 便 . 3 m等。经试验认为 : 两个循环即放煤 0 . 每采 年多来 , 用新采煤法 , 生产煤炭 l. t 1 2万 , 工人操作。 根据本工作面煤层赋存情况和产状及 一次, 口间距 5 m 每 口 放煤 . , 最多放煤量 3 0 少掘巷道 2 6 m 多回收煤炭资源 2 2 t 0 0t 。 44 , . 万 。 5 顶底板岩性 ,架型采用 l } 1 工字钢加工而成的 ≠ 5 生产 中主要问题及处理方法 参考 文 献 “ 字型 2 八” m的矿制柔性掩护支架。 51 .支架挂顶或 啃底问题 [i 1 降栖凤. 急倾斜煤层开采f . M1 北京: 煤炭工业出 3 回采工艺 _ 3 如支架已挂顶阻碍了支架下放 , 可用打眼 版 社 .9 49 1 9 .. 伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工艺主 放炮崩去顶板岩石, 并使嵌入顶板一端的下放步 【 邢福 康 煤 矿 支护 手 册[ 1 京 : 炭 工业 出版 2 1 M. 北 煤 要有支架安装 、 支架的下放以及支架拆除 3 个环 距大于另一端 , 控制下放步距, 架子恢复正常 ; 如 社 .9 ,. 1 936 节。正常回采时工作面倾角 2。沿煤层伪斜布 支架已啃底阻碍了支架下放 , 3, 可用打眼放炮崩去 [ 蒲文龙. 3 1 大倾角厚煤层 开采技术研究 『1 D. 阜 置 , 向推进 。正常回采期间主要有 3 睫 项工作 底板岩石, 并使嵌入底板一端 的下放步距大于另 新 : 宁 工程技 术 大学 ,0 5 . 辽 20 , 3
大倾角厚煤层综采一次采全高采煤工艺

大倾角厚煤层综采一次采全高采煤工艺【摘要】本文针对煤层埋藏深、倾角大、煤层厚的特点,通过采用先进的开采技术、合理的采煤工艺、可靠的综合配套设备以及精心的组织和科学的管理,实现了矿井高产稳产。
【关键词】倾斜厚煤层;防到技术;大采高采煤工艺0 地质概况3200采区布置在工业场地煤柱西侧,采区范围北起3 煤层-1000m 底板等高线,南至3 煤层露头,西起39426000 线采区边界,东到工业场地西侧煤柱线。
采区东西长1.6Km,南北宽0.7~7.5Km,面积1.34Km2,煤层倾角29~32°,可采储量559.2万t1)煤层:3200采区3煤层为合并区,3(3上)煤层厚度在3.60~6.46m。
3(3上)煤层直接顶板为细砂岩、粉砂岩和泥岩,厚1.35~17.32m,一般在2~8m之间。
粉砂岩抗压强度为17.0~35.1MPa,细砂岩抗压强度为67.6~173.9MPa,属较稳定~稳定顶板;泥岩则属于不稳定顶板。
3(3上)煤层底板为泥岩、粉砂岩或砂质泥岩,厚度一般1~3m,其抗压强度为7.80~51.2MPa,属不稳定~稳定底板。
3(3上和3下)煤层的煤类主要为焦煤(JM25),个别1/3焦煤(1/3JM35),煤质以低中灰分、中挥发分、强粘结性、成焦率高、特高热值、低硫低磷低氯等有害元素含量低为主。
2)采区构造:为向北北西倾斜的单斜构造,伴有部分断层和宽缓褶曲,地层倾角一般在29°~32°之间;受区域断层单县断层以及终兴断层的影响,主要发育有近东西向断层和北东向两组断层,均为高角度正断层,其中以北东向断层为主,区内发现11 条断层,落差均小于10m。
3煤层水文地质类型为以裂隙、岩溶含水层充水为主的简单—中等类型。
3)瓦斯与煤尘:区内煤层瓦斯含量较低,属低瓦斯矿井;煤尘有爆炸危险;3 煤层不易自燃。
4)地温与地压:本井田主采(3上)煤层埋藏深(-650~-1200m之间),3煤层底板深度750m以深为大于37℃的二级高温区,即本井田可采煤层基本上都处于二级高温区内。
大倾角综采工作面安全高效开采技术的研究精品文档

—— 赵光明
大倾角综采技术
提纲
一、引言 二、大倾角煤层的概念 三、大倾角煤层开采技术 四、大倾角煤层综采工作面矿压显现规律 五、大倾角煤层综采工作面围岩破断特点 六、大倾角煤层走向长壁开采支护系统 七、大倾角煤层综采面安全高效开采的一些建议
一、引言
从煤炭资源的分布来看,我国大倾角煤层主要 分布在新疆的乌鲁木齐矿区,甘肃的华亭矿区、靖 远矿区和窑街矿区,宁夏的石炭井矿区,川渝的广 旺、达竹、攀枝花、华釜山矿区,东北的辽源矿区, 辽宁的沈阳矿区,安徽的淮南、淮北矿区,河北的 开滦矿区,江苏的徐州矿区,河南鹤壁矿区,平顶 山矿区的部分矿以及北京、广东和福建等省。
1875 1345 1.39
1955 1368 1.43
31.4
8
第一次 2 周期来压
来压时 来压前 时/前
1791 1400 1.28
1765 1401 1.26
1830 1476 1.24
8.65
4
第二次 3 周期来压
来压时 来压前 时/前
1735 1422 1.22
1880 1507 1.25
四、大倾角煤层综采工作面矿压显现规律
(1)工作面支护装备
① ZY3200/13.5/28液压支架
重量:
12 t
支架高度: 1350~2800 mm
泵站压力: 31.5MPa
初撑力: 2616kN
支护强度: 0.54~0.62MPa
对底板比压:1.03~1.17 MPa
在前三架支架中, 设计了前梁连锁装 置、底脚连锁装置, 前四连杆连锁装置 和后座防滑装置等。
商品煤产量 /t
124610 446679 95764 166211 165309 370710 115928 107852 111504 80625 126233 195100
大倾角综放开采经验探讨

大倾角综放开采经验探讨摘要:为了提高单产能力,降低掘进率和采区成本,梅河三井于2003年首次采用走向长壁大倾角综采放顶煤方法开采(简称大倾角综放开采)。
通过水平分层与大倾角综放开采对比,大倾角综放开采比水平分层除了工作面倾角大,不易管理外,大倾角综放开采要比水平分层优越许多。
大倾角综放开采工作面长度可适当加长,掘进率低,采放高度可以一次采全高,三角煤损失率小,采区回采率高,单产高,吨煤成本低。
关键词:大倾角综放开采;水平分层;综采工作面1 开采技术条件1.1 采区地质情况开采区位于梅河三井南翼,属于12层煤,煤种为长焰煤,煤层顶板为褐色泥岩,底板为粉砂岩,煤层厚度为13-38m,平均厚度25m。
煤层倾角为15°-45°,一般在30°左右,煤层硬度大于1。
煤层节理发育易冒落。
采区两道采用25U∮3.2×3棚支护,棚距1.0m。
自然涌水量为2.0m 3/h,该煤层北部以F4断层为界,南部以F5断层控制。
东西走向600m左右。
1.2 采区装备GZFS4000-16/26型液压支架;MD-150-NW型单滚筒割煤机。
工作面为MGD-180/630运输机;砂邦为SGD-90/630运输机,运输顺槽为SGW-40T刮板运输机和SDJ-80型胶带运输机。
2 水平分层与大倾角综放开采比较(见图1)2.1 水平分层特点:本区1-9层采用水平分层法布置回采工作面,工作面坡度在3°-10°,近于水平。
在尽量保证工作面等长的前提下,回风顺槽沿煤层底板布置,运输顺槽沿顶板布置,设计采高一般在12-15m之间。
缺点:工作面长度有限,采放高度不宜过高,生产能力低,成本高。
三角煤损失率大,采区回采率低。
煤层按30°倾角,上下层间距按15m,45°落煤角度,三角煤损失面积为(15×26)÷2-12.5×12.5÷2=117m 2。
大倾角工作面开采方案及注意事项

大倾角工作面开采方案及注意事项大倾角工作面开采方案及注意事项一工作面基本情况二大倾角工作面管理2.1 端头支护在工作面上、下端头采用了ZT56000/17/32型过渡支架支护,增加了工作面支护阻力,改善了端头支护的受力状况,解决了上端头北三角煤的维护问题,增加了下端头工作面面工作阻力。
大倾角综放回采工作面,运输巷沿煤层顶板布置在+735m标高,回风巷沿煤层底板布置在+770m标高,运输巷与工作面采用圆弧缓慢过渡,这种布置方式改善了下端头支架的受力状况,解决了下端头支护难度大的问题,确保了工作面下出口的安全畅通,同时通过圆弧缓慢过渡布置在一定程度上限制了前后部运输机的下滑,解决了因运输机下滑造成的搭接不合理问题,还减缓了工作面倾角。
具有特殊结构的端头、端尾支架,很好的解决了上、下端头的顶板维护问题,确保了前、后部运输机与运输巷转载机的合理搭接。
工作面上、下顺槽端头区域的顶板维护问题一直是大倾角工作面上、下端头管理的难点,为了从技术管理角度上解决这一技术难题,在设备选型和研究设计时,上、下端头配备了专用支架支护,而且下端头运输巷与工作面采用圆弧缓慢过渡布置,使端头支架与基本支架间实现了平滑过渡,消除了台阶;在上端头配备带有可互换型侧护结构的端尾支架,解决了回风顺槽与工作面上端头顶板北三角区支护难题,支护效果良好。
2.2优化巷道布置运输巷沿煤层顶板布置,回风巷沿煤层底板布置,运输巷与工作面间采用圆弧缓慢过渡方式,通过先进、合理的“三机”配套选型,彻底解决了设备的防倒、防滑技术难题2.3工作面支架的防倒防滑、防甩尾在液压支架的防倒装置上,摒弃了原液压支架单架防倒的方案,采用5架一组的防倒、防滑方案。
既是:利用5架液压支架为一组,利用防倒、防滑千斤顶,使5架液压支架连成一组,组成防倒、防滑一个单元。
每隔5架安装一组。
通过安装在液压支架中梁上的防倒装置、安装在液压支架底座上的底推装置和安装在液压支架底座上的防滑装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大倾角煤层采煤方法分析
[摘要]大倾角煤层有着自身特殊的地质结构和煤层特点,分析和研究开采大倾角煤层的方法对我国的煤炭生产有着重要意义。
本人在文中首先分析了大倾角煤层的特点,然后依据去特点举例分析了伪斜柔性掩护支架采煤法、斜坡陷落采煤法和斜坡陷落采煤法三种方法。
【关键词】大倾角;煤层;采煤;特点;方法
大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法大倾角煤层主要采煤方法我国将煤层按倾角分别分为缓斜(0°~25°)、倾斜(25°~45°)和急斜(45°~90°)三类。
虽然对于大倾角煤层在倾斜角度上没有一个具体的标准,但是综合考虑冒落矸石滑动的自然安息角和一般液压支架最大适用角度三方面的因素,大致可以把倾角大于35°的煤层看作是大倾角煤层,倾角的最大值可以认为是55°或者60°。
在已经探明的煤炭储量中,大倾角煤层的储量约占到我国总储量的14.05%,这些煤层的年产量占到我国煤炭年生产总量的8%~10%,在有些省份,如四川省,一半以上的煤炭来自于大倾角煤层。
可见,研究和利用好大倾角煤层的开采技术,充分认识该种煤层的地质规律具有非常重要的现实意义。
一、大倾角煤层的特点
(一)结构缺陷
从地质结构上来看,大倾角煤层的顶底板比缓倾斜煤层遭受了更大的挤压,因此所处岩层的岩石更容易发生脱落;大倾角煤层因为倾斜度较大,会影响支架的稳定性,普通支架和柔性掩护架的使用都会受到影响。
当煤层比较厚的时候,限制了柔性掩护架的结构的尺寸,容易引起啃底或稳定性差等问题。
由于角度较大,大倾角煤层在开采时,破落的煤岩会自动落下,虽然易于运输,但是容易冲击到支架并对工人的安全构成威胁。
上面的矸石滚落时,能够对下面的采空区起到填充作用,但是这样的下落会使上方形成明显的漏斗状,使得地表及岩层的运动难以控制。
当煤层发生自燃时,大倾角煤层的火灾防治很困难,如果火发生在上区的采空区,火源会落到下区的工作段,此时的火灾最难控制。
影响采场矿山压力分布的一个主要因素是煤层的倾角,大倾角的工作面会因承受到压力而产生变形,同时还会受到倾角方向重力作用的影响。
在这些力的作用下,大倾角煤层的顶板会沿着接近重力作用的方向作曲线运动,这种运动越不稳定,就会距离法线越远,从而引起支架的侧向力,致使支架有倾倒的危险。
(二)技术问题
大倾角煤层开采时,会遇到的技术难题有:
(1)不同工作面的矿压难以控制。
经过开采后,破断的和垮落的煤层会滑
向或滚落到下部采空的工作面,走向长壁开采时,在倾斜方向会产生不均匀的填充物,从而使工作面承受不均匀的压力,往往是中上部的显现出剧烈的矿压。
(2)顶板和底板容易出现垮落和滑动。
除了顶板的问题外,大煤层的底板也有容易滑动的问题需要解决。
底板、支架和顶板构成了巷道的一个完成系统,顶板的移动或垮落会直接影响到整个系统的稳定性,使采矿作业过程中灾害性事故的可能性增大。
(3)不易控制加强支护系统的稳定性。
随着角度的增大,重力的法向和切向分量都会发生变化,这种变化的结果是切向分力增大而法向分力减小,这样就会减小工作面支护系统的工作载荷,从而加重了支护系统失稳的外载,加剧了滑架、倒架以及架与架之间挤、咬现象。
因此,工作面的控制点由保持支护系统的支护工作阻力变成了维持支护系统的稳定性。
要实现支护系统的稳定性,必须要准确把握矿压规律,认清倾角内岩层的结构,从技术层面上来研究和制定相应的安全防范措施,保证井下作业的顺利进行。
二、大倾角煤层采煤方法分析
大倾角煤层的开采因为其技术难度大,一直受到国家的重视。
经过采矿技术人员的不断探索,在有些方法上取得了很大进步。
采取哪种方法来开采与当地的地质条件有很大关系,需要综合考虑倾角、煤层厚度、埋藏深度、储量、岩层的结构、自然发火性质、周围的水文条件等因素。
现有的主要几种开采方法有:
(一)伪斜柔性掩护支架采煤法。
这是我国开采大倾角煤层的一个主要方法,在开滦、徐州、淮南及四川、广东等矿区都被采用过,它的主要特点是:工作面沿伪斜直线展开,依赖柔性掩护支架沿着走向推进,柔性掩护支架可以把采空区和工作面隔离开,有了它的保护,工作人员可以安全地进行采煤作业。
回采工作主要由三项同时进行的工艺组成:安装支架、下放支架和拆除支架。
之前的打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等程序为掩护支架工作面的展开做好了准备。
有了柔性掩护支架的隔离,减轻了顶板管理工作的危险性,为安全采煤创造了条件。
(二)斜坡陷落采煤法。
这种方法的核心是以倾斜巷道为主,辅助以石门的布置,依照煤层的自然跨落来采煤的方式。
这种方法对于急倾斜厚和特厚煤层、缓倾斜、倾斜的厚煤层都适用。
在掘凿完透煤石门和采区石门后,在每个20~30m处沿着岩石上山掘透煤小斜坡,然后是在煤层的两边掘伪斜坡直通采煤区的边缘,便于回采使用。
此种采煤法的工作面回采时,长度较大且有较多的人为控制高度,它依赖的不是一个面而是在一个空间内采取某种方法或单纯依靠煤本身的重力来实现煤体的跨落,这样的工作面有较大的工作面积,高度可以根据需要来扩展,当这个工作空间被窜入的矸石填充时,此区域内的工作就完成了,再选其他的空间展开作业。
斜坡陷落采煤法优点是随着煤层的变化而开掘巷道和实施开采,工艺流程稳定;其次充分利用了煤体自身的特点来促使其跨落,减少的工作的强度。
(三)斜台阶采煤法。
此种采煤的命名源于在开采使形成的工作面煤壁呈台阶形状,台阶上下相连,两个台阶中间有30°的伪斜小巷,伪斜小巷和真倾斜的短壁工作面和相连,形成整个采煤工作面。
斜台阶采煤法继承了倒台阶采煤法对倾角和煤层厚度适应性强的优点。
采用全部垮落法来处理采空区,用矸石填充下部的短壁,呈伪斜状的煤壁可以稳定地向顶板传递支承压力,从而使真倾斜方向上的控顶长度有较大缩短,减少了顶底板的滑动,使顶底板达到了合理的受力状态,降低了工作面的危险系数。
采空区被假顶隔离,减少了落煤的损失,既提高了煤炭的回收率又降低了采空区内发生火灾的可能性。
但在这种方法的开掘速度慢,影响着工作面的开采效率。
三、结束语
探索煤炭开采的方法是煤炭领域的工作者始不能放弃的一项重要工作,本文对大倾角煤层的开采方法进行了分析,希望能够对同行有所启示,为我国的煤炭生产提供可以借鉴的方法。
参考文献
[1]陈绍军.大倾角厚煤层综放开采矿压显现规律研究[D].山东大学学报,2006
[2]郑维强.急倾斜煤层综放液压支架稳定性分析与防倒防滑装置研究[D].陕西科技大学学报,2006
[3]李渊海.王家山矿大倾角综放工作面平巷锚网支护技术研究[D].西安大学学报,2007。