复杂地质条件下薄煤层大俯角倾斜长壁工作面回采实践
1 地 质 概 况
郭矿公司 2 32 10 工作面为该矿井二水平三采区 右翼 1煤 首采 工作 面 ,煤 层 平 均 厚度 1 右 , . m左 0 采 面设计 为倾 向长壁工 作 面 ,两巷 为上 山掘进 ,工 作面开采时为俯采。工作面里段煤层倾角平均达到
2 。左右 ,局部倾角达 3。 以上 ,尤其风巷受断 2 0
T e nn rc e fh i o l e m lre n l o e rsi c ie h ig a t s e hnc a a g ge f p es ni hn d mi p i ot t s a a d o n ln wa okn c ec mpiae e lgcl o dt n o g l w r ig a e nt o l tdg oo ia c n io s l f i h c i
WANG Hu i ta a - in
倾斜长壁采煤法以其巷道布置简单 ,巷道掘进 和维护 费用低 、投产 陕等诸 多优 点 ,在 国 内外 一些 矿井 实践 中得到 了广泛 应用 ,并 取得 了显 著 的技 术 经 济效果 。但按 目前 的设 备 条件 ,该 采煤方 法 主要
适 用 于倾 角 在 l。 以下 的煤 层 ,受 复 杂地 质 条 件 2 影 响 , 当工 作 面 倾 斜 煤 层 俯 采 倾 角 大 于 1o 时 , 2 将 加大 采 煤 机 和 输 送 机 的事 故 发 生 率 ,降 低装 煤 率 。由于采煤 机 的重 心偏 向滚 筒 ,俯采 开采将 加剧 机组 的不 稳 定 ,易 出 现 机 组 掉 道 或 断 牵 引链 的事 故 ,并且 采煤 机机身两 侧导 向装置磨 损严 重 ,极大
2 大 俯角倾 向长壁工作面回采工艺特点
( )由于工作面倾角大 ,采煤机工作时 向煤 1 帮倾斜 ,装煤效果差 ,造成工作面刮板输送机推不 到位 ,机道 中浮煤较 多 ,造 成采 煤机 多次往返 扫 浮 煤 ,又由于刮板输送机 中部槽沿工作面底板倾斜放 置 ,中部槽 上 的煤使得 刮板输 送机 所受 的载荷 不够
工作面大俯角开采在该公司和邯矿集团尚属首次应 用 ,为了积累相关经验,进行了 “ 复杂地质条件薄 煤层大俯角倾斜长壁工作面 回采”课题研究。
顶板外 , 还要防止破碎矸石涌人。因此 , 根据具体 情况可选用支撑掩护式或掩护式支架。由于碎石作
用在掩护梁上,其载荷有时较大 ,所以,掩护梁应
பைடு நூலகம் 北 煤 炭
煤壁侧 ,顶板岩层受压力作用 ,使顶板裂隙有密合 的趋 势 ,有利 于顶板 保持持 续性 和稳定 性 。大 俯角 状态下 ,如图 1 所示 ,支架移架就简单、优越 的 多 :在沿煤壁方向分力的作用下 ,只要打开拉架手 把 ,无须降架 , 支架即可顺利前移。这有效地避免 了对 采 场 上覆 岩层 的 “ 复 支撑 ” 反 ,又使 顶板 给 煤 壁 由 “ 壁 梁 ” 的受 压 状 态 ,改变 为 “ 铰 简 支 悬 双 梁”的受压状态 ,既减轻了煤壁所受的上覆岩层的 压 力 ,又使煤 壁受压 均衡 ,有效 地克 服 了煤壁 片 帮
于 3 0mm。 5
图 1 大俯角回采状态下支架受力分 析
( 2)2 3 2上顺 槽坡 度 达 到 4 。 ,从 坡 底 至 10 2
均衡 ,再加 上刮 板输送 机链条 的 自重作 用 ,使下 帮 的载 荷链 负荷增 大 。因此 ,必 须控 制好采 煤机 的牵 引速度,并适 当调整和改变割煤工艺 ,从而增加采 煤机 的开机率 。 ( 2) 对 于俯 采 工作 面 ,顶 板岩 层 的分 力 指 向
地影响综采工作面的安全高效生产。为提高煤炭回 收率 ,合 理 利 用煤 炭 资 源 ,必须 采 取可 靠 技 术 措 施 ,解决大俯角倾向长壁工作面 回采带来的一系列 问题 ,保证煤炭资源的安全高效回采 。
研 究,进而采取相应的安全技术措施 ,成功解决 了复杂地质条件下薄煤层倾斜长壁综采工作面 大倾角俯 采难题 ,为类似条 件 的煤层 开采积 累 了经验 。
关键 词 :薄煤层 ;大俯 角 ;倾斜 长壁 工作面 中图分类 号 :T 2.51 D832 文献标 识码 :B 文章编 号 :10 — 03(00 0 —0 90 07 18 2 1 ) 6 0 2— 3
层影响最大倾 角达 4 。。同时 由于受邻近采区老 2 空水 、顶板砂岩水影响 ,工作 面回采期间涌水量达 到 4 3 h 0 n/ ,给工作面开采造成 了困难。倾斜长壁 r
冒顶及其它不利因素 。
( )对于俯采工作面 ,采空 区顶板 冒落的矸 3 石可能会直接涌人工作面空间,支架 的作用除支撑
具有 良好 的掩 护性 和承 载性 能 ,为 防止顶板 岩石 冒
21年第6 00 期
( 2)工序 配合方式 :采用及 时支护方式 。
落直接冲击掩护梁 ,可增加顶梁的后臂长度 ,如图 1 所
( )顶板控制方式 :自 3 行跨落法管理顶板。
4 安全开采技术措施
为了确保 “ 复杂地质条件薄煤层大俯角倾斜长 壁综采 工作 面开采 ”的顺利 实施 ,针对 23 2 采 10 综 工作面回采过程中存在的问题采取了以下措施 : 4 1 大 倾角俯 采施工 安全措施 . ( ) 由于工 作 面俯 采 坡度 大 ,回采期 间机组 1 司机要合理掌握卧底量 ,每割一刀煤卧底深度不小
21年第6 00 期
河 北 煤 炭
2 9
复 地条下煤 大 角斜壁 作 回实 杂 质件 薄层俯倾 长 工厩采践
王 怀 田
( 中能源 邯矿集 团公司郭矿公 司,河北 邯郸 冀 060 ) 53 3
摘
要 :根 据 郭矿公 司 2 3 2工作 面 实际 采矿条 件 ,通过 对 大倾 角长 壁 工作 面俯采 工 艺特 点的 10
特殊地质条件下薄煤层开采技术
e ha c d r c v r ae o e o r e n n e e o e y rt frs u c .
K e w o ds:hi o ls a ; q fr; t rp e e tn n o to ; e h nz d m ii g y r t n c a e m a ui e wa e r v ni g a d c nr l m c a ie n n
座衰 老矿 井 , 井最 高产 量达 到 10万 ta 目前 矿 2 /。
靠 回收 边角 残煤 维 持矿 井 产 量 , 中薄 煤 产 量 占到 其
总 产量 的 4 % , 5 目前 回采 厚 0 8一1 1I 的 4 野 青 . . I T
煤 层 。薄煤 层地 质条 件复 杂 , 断层裂 隙发 育 , 层局 煤 部倾 角 大 , 有薄 煤顶 板为 富含 水层 , 于水平 大巷 所 位 以下 , 四周为 采 空 区 ( 14 5工作 面 ) 如 26 。在 回 收位
m a hi s mo e a a t be f rg oo ia o diin . c ne i r d p a l o e lg c lc n to s The i l me to b v a ur s mprv d u e g o d wo kig c ndto , n mp e n fa o e me s e i o e nd r run r n o iins a d
2 1 年第 6 01 期
中 州煤 炭
总第 l6 8 期
特 殊 地 质 条 件 下 薄 煤 层 开 采 技术
宋 红 江 , 晓 恩 朱
( 中能 源峰 峰 集 团 邯 郸 市 孙 庄 采 矿 有 限 公 司 , 冀 河北 邯 郸 060 ) 5 20
薄煤层综采工作面过断层技术研究与实践
该工作面作为解放层开采 , 采高 1 . 3 m, 直接顶为
B 4灰 岩 , 底 板 为 泥 岩 或 炭质 泥 岩 , 工 作 面采 用 走 向 长 壁 后退 式 破 底板 开 采 ,破 底 厚度 0 . 5 m。 采 用 MG1 6 0 / 3 6 0 一 WD型 采煤 机 破装 煤 、矸 ,工 作 面 采用 S G Z 6 3 0 / 2 2 0型刮 板输 送机 运 输 ,运输 顺 槽采 用 1 部 S Z Z 6 3 0 / 9 0型 转 载 机 和 1部 S S J 8 0 0 / 2×7 5型 胶 带 输 送 机 运输 , 工作 面 采 用 Z Y 3 3 0 0 / 7 . 5 / 1 5型掩 护 式 液 压 支 架 支 护 顶 板 ,端 头 和 超 前 支 护 采 用 单 体 柱 配 合 H J D B 一 1 2 0 0型铰 接 顶梁 支护 顶板 ,采 用 全部 垮 落 法 处 理采 空 区顶板 。
1 . 2 地质 构 造 T 作 面地 质 构造 相 对 复杂 ,断层 、褶 皱发 育 丰 富, 煤 岩层 走起 伏 变 化 较 大 , 根 据 巷道 实 际揭 露 , 总 时易 受 断层影 响 , 安全 程度 小 。 ( 2 ) 断层 落差 较 小 时采 用 放 松 动 炮 加 煤 机 强 行 切 割平 推硬 过 的方 法 , 这种 方 丢 煤少 , 只要 过 断层 时
10090797201306009003要工作面在回采过程中经常越到断层但薄煤层工作面回采时由于采高较低断层对工作面断层褶皱是煤矿采煤工作面回采过程中常见的地质构造形态贵州地区煤层地质条件复杂构造发育丰富给采煤工作面正常回采带来了极大的影响尤其是薄煤层开采工作面遇较大落差断层为确保推采不得已常常采取工作面搬家重新开掘切眼造成煤炭损失回采率降低采掘接替工作失调大大降低了生产效益
浅谈倾斜长壁采煤法
浅谈倾斜长壁采煤法作者:司会兵来源:《中国科技纵横》2012年第23期摘要:倾斜长壁采煤法按推进方向不同分为仰斜开采和俯斜开采两种。
本文重点介绍倾斜长壁采煤法开采的特点,并论述了优化倾斜长壁采煤法开采的措施,采用倾斜长壁采煤法将有利于减少巷道维护工程量和维护费用,促进矿井的安全生产。
关键词:倾斜长壁采煤大倾角倾斜长壁采煤法是指在采煤工作面沿煤层倾斜方向向上或向下推进采煤,工作面运输巷和回风巷由走向长壁采煤法的沿走向方向布置改为沿倾斜方向布置,并可以取消采区上、下山的一种采煤方法。
1、倾斜长壁采煤法开采的分类及特点倾斜长壁采煤法与走向长壁采煤法相比,主要是采煤工作面布置及回采方向不同,并且取消了采(盘)区上(下)山巷道。
1975年,我国开始采用倾斜长壁采煤法。
实践证明,在一定的地质开采技术条件下,技术经济效益比较显著。
目前已有100多个矿井采用倾斜长壁采煤法,有的矿井已全部采用倾斜长壁采煤法,如西山东曲矿、神华集团大柳塔矿等。
多数矿井则根据地质条件分别在同一区域采用倾斜长壁采煤法,在另一个区域采用走向长壁采煤法,也有矿井再同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。
1.1 仰斜开采与俯斜开采倾斜长壁回采工作面按推进方向可分为倾斜开采和俯斜开采两种。
一般情况下,在顶板比较稳定、煤质较硬、顶板淋水较大或煤层易自燃,需在采空区进行注浆时,宜采用仰斜开采;当煤层厚度和煤层倾角较大,煤质松软容易片帮或瓦斯含量较大时,宜采用俯斜开采。
有时由于回风大巷位置不同,也影响采用仰斜或俯斜开采的选择,应通过技术经济分析比较后确定。
对于倾角较小或近水平煤层、进回风大巷并列布置、煤层条件又无特殊要求时,可采用仰斜开采和俯斜开采相结合的方式,采煤工作面均向大巷方向以后退式推进,即运输大巷以上部分采用俯斜开采,以下部分采用仰斜开采。
这样,对于运输、通风、巷道维护均比较有利。
1.2 前进式、后退式和混合式回采顺序根据倾斜长壁工作面的推进方向与主要运输巷道或主要水平大巷的相互位置关系,其回采方式可分为前进式、后退式和混合式三种。
矿井急倾斜煤层开采实践
矿井为高瓦斯矿井 , 矿井绝对瓦斯涌出量为 1. m/ i , 瓦斯 6 6 3 n 相对 6 m 涌 出量为 1 . m / 2 9 。煤层 自然发火期 为 2 6 3 t ~ 个月 , 层 自燃等级 为 Ⅱ 煤 类, 煤尘爆炸指数为煤尘爆炸性 :1 5 1 层煤 ) 5 . %(2 8 。 采用地面永久式瓦斯抽放系统抽放煤层 瓦斯 。
1矿 井概 况 .
矿井井 田是 一个倾 向 10 的单 斜构造 , 4。 地层 、 煤层 倾角 大部分 在 6。 7。 0 ~ 5 之间 , 属于急倾 斜煤层 , 田范围 内可采 煤层共 2 , 1# 井 层 除 2、 1# 3 煤层。 矿区主要含水层 以第 四纪砂砾层孔 隙水含水层为 主, 分布全 区 , 厚 1 0~1 m。砂砾层 含水丰 富 , 8 透水性 较强 , 与煤层露 头直接接 触 , 矿 是 井充水的主要来源 , 矿井水文地质条件 为中等 。
科技信息.
工 程 技 术
矿并急I 斜煤 层开 采实踱 I 页
辽源矿业( 集团) 有限责任公司梅河煤矿 刘 魁
[ 摘 要] 国急倾斜煤层分布 广泛 , 我 其地质条件 大多数 比较复杂 , 经过 长期 的勘探 和开采 , 对现 有生产矿井 中的急倾斜煤层 的赋存 特征 已有相 当的 了解, 急倾斜煤层的 开采 方法与煤层埋藏的地质条件 有密切 关 系。 开采急倾斜 煤层的煤矿存在水 害威胁 、 瓦斯 、 自
小控 顶 距 55 m。 . 5
21 . 以往工作面主要溃泥事故 梅河煤矿 四井 为上 、 下分层工作面错 后一定时间开采 , 上分层开采 完毕 后排水 中断 , 而造成采空 区蓄水 , 从 当下 分层 开采时 , 在工作面 易 支护 的薄弱地点溃 出, 工作面溃泥水事故时有发生。 浅部 开采时 由于水 压和矿压较小 , 处理较 容易 , 安全危害较 轻 , 采 用工 作面采前打 钻探放采空 区积水 , 掘送放水 道放水基本保 证安全生 产 。随着采深 的增 加 , 压力 的增 大 , 溃泥水事 故处理难度越来 越大 , 原 来 的处理方法 已经 不再 适用 , 在开采 5 0 。 1 1 采区时 , 分别采 用放水道放 水, 金属 网开采 放水 , 综放前综 采铺 网放水 和限厚开采放水 等措施 , 虽 然该 工作 面未出水 , 但煤炭资源损 失多。6 0 1 1 工作面采用综采铺双层 顶 网放水方法后 , 仍然 发生了溃煤泥事故 , 造成埋 支架 1 架 , 1 严重影 响 了生产 。总之 , 工作面泥砂 流事故的频发 , 成煤炭资源损失 、 造 影响矿 井 产量 、 丢失 支架 、 威胁人员 安全等不利 因素 , 已经成 为影 响矿井安全 正 常生产 的严重事故 。 综 采放项 煤采法应 用于 18 年 , 9 6 初采 时在零 阶段 防水煤柱 试采 , 防水 煤柱式 采成 功后于 9 年普及综采 , 高在+ 0m水平 开始 , 2 标 20 一直应 用至今 , 初期零 阶段综放及综放前均对第 四纪砂层进行疏 降水 , 水 砂层 位降至 5 以下。开始时采用高位综 放支架( F 0 型 )采用开 天窗 米 Y Y2 o ( 形式高位放顶煤 ) 19 年改用 中位支架 (Y 4 0 ( ,9 9 F C 0 型) 采用 中部伸缩油 缸放煤 口放 顶煤 )2 0 年改用 由 F C 0 支架 改装 的低位支架放 顶煤 、0 3 Y 40 ( F 00 用尾梁放煤形 式放顶煤 ) Z40 采 。 通过对综 采支架 的改革 , 以使上 部旧采迹积水 减少对采 区工作 可 面顶部 和中部突然来水 、 来压 , 降低 工作面来水水 头高度 , 而保证 工 从 作面放煤后 , 上部旧采迹积水从支架后部流出。 2 泥砂流事故原因分析 . 2 综放开采是将 一个阶段煤层全厚度 ( 一般 为 1m) 3 一次全 采放出来 的一种 高产 、 高效采 煤方法 , 与其 它开采方法相 比 , 采煤生产成本 明显 降低 , 采煤工作效 率和矿井经济效 益显著提高 。但 由于综放 开采 的开 采强度大大增加 , 其采动破坏性影响 的剧烈程度也大于分层开采。 采用 分层综放 的采煤方法 , 部覆岩和采 空区残 留煤受 重复采动 上 影 响, 破坏程度严重 , 结构松散 认为泥砂流过程如下 : () 1松散砂砾 层渗水如果可以通过工作面顺畅排 出, 则不会 出现泥 砂 流。 () 2 当上 阶段 工作面开采完 毕 , 而下 阶段 工作面 尚未 开采时 , 工作
综采面伪倾斜开采技术及注意事项
综采面伪倾斜开采技术及注意事项摘要:针对晋西北某矿综采工作面煤层倾角大的复杂地质条件,采用伪倾斜布置有效降低工作面倾角,解决了综采工作面回采工艺、机电设备管理、人员安全等诸多问题,对提高倾斜煤层回采率与经济效益具有一定的指导意义。
关键词:综采工作面;伪倾斜;开采安全;应用1 工程地质条件某矿井位于山西省吕梁市境内,矿井煤系地层倾角变化较大,西翼地层倾角在12°-25°之间,平均18°左右;东翼地层倾角平缓,一般为5°-10°左右。
矿井首采4号煤层厚度为5.71~8.08m,平均厚度7.56m,煤层由南向北逐渐变厚,全井田稳定可采。
4号煤层顶板多为砂质泥岩,其次为粉砂岩、泥岩,厚度平均2.90m左右,属半坚硬岩石;底板岩性为细砂岩、砂质泥岩、泥岩。
根据4号煤层赋存条件及顶、底板条件,该矿井回采工作面采用长壁后退式放顶煤综采工艺回采,全部垮落方法管理顶板。
但由于西翼部分区域工作面煤层倾角较大,无论是采用仰采或是俯采,实施起来都有很大难度,会对工作面顶板维护、采煤机械正常回采操作及作业人员安全造成影响,给工作面生产管理带来困难。
因此为解决这一难题,对该矿井煤层倾角较大的回采工作面采用伪倾斜布置,即将正倾斜工作面调成伪倾斜工作面,回采工作面方向不是正倾斜方向,而是与正倾斜方向有一定夹角,这样就相当于减缓了回采工作面的煤层倾角,现在的倾角就是伪倾角。
走向长壁工作面伪倾斜布置开采巷道布置与普通的走向长壁采煤法基本相同,生产系统简单、安全保障性高[1~4]。
2 伪倾斜综放工作面相关参数伪倾斜布置综采放顶煤工作面技术参数的确定:(1)工作面伪斜角的确定tgθ=L1/L2式中:θ——工作面与回风顺槽的伪斜夹角;L1——移架时两支架间允许最大空顶间距,取0.5m;L2——割煤步距,取0.6m。
根据上式,tgθ=0.5/0.6=0.833,θ=39.81°,本次设计工作面伪斜角取35°。
关于倾斜长壁采煤法的优缺点及应用条件浅析
147煤矿开采过程中倾斜长壁采煤法的应用是对一定条件下矿井进行拓宽、掘进条件的改善,以及对巷道设置的完善,主要是以沿水平的方式对开采工作进行准备的采煤方法。
倾斜长壁采煤法的应用实质就是将处于矿井范围内的水平煤层沿着仰斜或者是俯斜的方式对回采带进行划分,也就是沿着水平全高或者是沿着巷道阶段,从煤层运输大巷道中掘进一些倾斜巷道作为准备分区,于水平边界掘进切眼,进而与倾斜巷道连通构成回采带,通过在各个回采带中沿着煤层走向设置工作面,进而可以沿着倾斜方向进行煤矿开采推进。
1 倾斜长璧采煤法的优缺点分析倾斜长壁采煤法主要是沿走向布置工作面,沿倾斜推进,该种采煤方式生产系统简单,不会出现过多搬动工作面的情况,掘进率低。
在近水平煤层中,无论工作面采取的是俯斜推进亦或是仰斜推进的方式,具体工艺均类似于走向长壁采煤法。
随着煤层倾角不断加大,如若依旧采取与走向长壁采煤法相同的设备,出现困难的可能性便不断加大。
如若将该类设备与技术上的困难解决,则能凸显其优越性。
1.1 倾斜长壁采煤法的应用优点(1)巷道布置较为简单,准备时间较短,投产迅速且维护费用少。
倾斜长壁采煤法的应用减少了部分采区的,因此能够使巷道掘进工程量下降15%左右,大幅降低掘进费用,同时也可以使矿井建设时间大幅缩短。
完成较大巷道以及矿井底下车场的工程施工之后,即可进行采煤工作面的准备工作,不需要对巷道进行复杂的设置。
在煤矿开采过程中,由于巷道工程量减少,不但有利于采掘工作的快速推进,而且能够大大减少后期的巷道维护工作与维护费用。
(2)使用设备少,操作简单,运输费用低。
采煤工作面出煤要经过一系列的运输操作才能到达水平巷道运出地面,倾斜长壁采煤法所采用的运煤系统较为简捷,能够大大减少运输环节,实现对煤矿系统的简化,并且能够减少50%左右的操作人员。
(3)固定采煤方向。
倾斜长壁采煤法能够使采煤方向固定下来,进而能够保持回采工作面长度不变,避免了由于工作面长度发生较大改变而需要对工作面支架增减的进行较多工作量。
急倾斜煤层走向长壁后退式采煤方法的应用与探讨
急倾斜煤层走向长壁后退式采煤方法的应用与探讨◎王光军(作者单位:亿达信能源有限公司宝源煤矿)近年来,在社会经济快速发展过程中,社会对煤炭需求量呈现出了急剧增长态势。
就我国采煤现状来看,已经发展到了后期阶段。
煤层开采深度不断加深、开采难度逐渐加大。
针对一些倾斜角较大的煤层,更是在无形之中加大了工作难度。
在进行了深入研究之后,发现将走向长壁后退式采煤方法应用到倾斜角较大的地方,能够产生积极作用。
为此,在对该开采方法优势和应用时需要注意的事项进行了研究之后,将其运用到大井一区开采工作中,产生了应有的效果。
同时,对于急倾斜煤层回采方式的研究也提供了一定借鉴和技术性参考。
一、传统采煤方式的优缺点1.“穿花垛”式回采方式的优缺点。
将“穿花跺”式回采方式应用到具体工作中,其能够为后期顶板管理工作的顺利开展创造良好条件。
当顶板出现破碎状况时,利用这种开采方式,能够进一步提升顶板控制效果。
但是从另一方面来看,其也存在着一定的弊端。
其中,较为明显的便是单产低、煤炭资源浪费严重。
在回采率方面,仅能够达到总体的60%一80%。
另外,在回采时,还面临着通风系统管理难度较大的问题。
2.“仓储式”回采方式的优缺点。
从“仓储式”回采方式特点来看,在开采过程中,其所需要掘进的巷道量较大,=。
为了能够针对性解决行人和通风方面的问题,需要在每个仓为其设置一条上山。
在回来率方面,相比较于“穿花跺”,其优势更为明显。
从其弊端来看,单产量低、回采工序较为复杂等,都是其面临的主要问题。
另外,在放仓时,很容易出现堵仓情况。
在此过程中,如果发现出现了顶板劈碎问题,将会对风路管理产生一定影响。
整体上来看,这种方式虽然回采效率高,但如果发生了堵仓问题时,则会严重影响后期工作的顺利开展。
3.走向长壁后退式回采方式的优缺点。
就目前工作形势来看,在大井一区开展采煤工作时,都会利用到走向长壁后退式回采方式。
尤其是在急倾斜煤层区域中,其应用更为广泛。
结合相关调查和研究可以发现:这种回来率较高,并且丢煤现象发生较少。
复杂条件下的巷道布置
2.5复杂条件下的巷道布置我国很多矿井自然条件很复杂,如地质构造和破坏、煤与沼气突出、冲击地压、水害等必须加以防治,在巷道布置方面也必须采取相应措施。
2.5.1受构造影响的巷道布置对矿井有地质构造的地区,要掌握构造的分布规律,合理布置巷道,以提高回采率,方便生产和节省巷道工程量。
一、受断支影响的巷道布置当区内断层较多时,可根据断层的类型,合理地技术服务倾斜长壁、伪斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。
鸡西矿务局小恒山矿在二水平西部,采用了这种混合式布置方式,具体布置如图2-5-1所示。
区内断层纵横交错,落差在1m以上的有14条,大致可分为4个较为规则的断块。
根据断块的形状和距主运大巷的距离,上部两个断块采用了倾斜长壁布置方式,下部两个断块采用了走向长壁布置方式。
区内只用一个综采工作面保产,最高产量达80万t/a,掘进率为100m/万t,回采率为72.9%。
巷道布置有三个突出特点:一是灵活,对断层处理适应性强;二是最大限度地扩大了工作面推进长度,扩大了综采有适用范围;三是大部分煤层巷道沿交面线布置,减少了岩石巷道工程量,在复杂条件下回采率高,巷道掘进率低。
从图2-5-1可以看出:区段与条带巷道布置的特点是基本上平行交面线布置;有的巷道受断层影响采用了折线式布置(图中13、14);斜交和近似走向断层相交时,区段巷道灵活地采用了扇形布置(图中11、13)。
当断层落差较大时,可以断层作为采区境界。
一个断块走向长度较短时,可联合几个断块划归一个采区,采区上(下)山字正腔圆平行倾斜断层布置(图2-5-1中8、9)。
采区走向长度较长时,可将采区上山布置在采区中部。
图2-5-2鸡西小恒山矿薄煤层采区巷道布置图。
左右现金翼以断层为界,采区中部又有一斜交断层,落差亦较大。
将轨道上山和运输上山分别布置在断层的上、下盘。
这样既减少了联络巷道工程量,又避免了巷道交叉。
另外上山煤柱与断层煤柱合一,减少了煤炭损失,提高了采区回采率。
杨桥煤矿复杂地质条件下的煤炭开采
试。
有 时由掩护支架改成单体液压支 柱支护 , 有时 由单 体柱 改
成铺 架 子 , 时 多 , 力 低 , 至 无 法 正 常 生 产 。 耗 能 甚
江
西
煤
炭
科
技
21 0 1年 第 4期
NO. 4 2 1 0 1
J ANGXICOAL S E I CI NC & TECHNOL E OGY
杨桥煤矿复杂地 质条件下的煤炭开粟
贾桂 华 , 海 云 刘
( 乡矿 业 集 团 杨 桥 煤 矿 , 西 分 宜 3 60 ) 萍 江 3 6 0
Ja Guh a,L u h iu i i u i ay n
( n qa ol r fPn xa gM iig I d sr o p Ya g ioC ley o ig in nn n u tyGr u ,Fe y , in x 3 6 0 i nij gi 60) a 3
1 概 述
图 2 煤 层 剖 面 示意 图
・
2 ・ 8
3 采 煤 方 法 的 实践
经过多年摸 索 、 实践 , 矿 实行 了局 部大倾 角煤 层柔 该
性 掩 护 支 架 开采 , 成 功 实 行 了柔 性 掩 护 支 架 和 走 向 长 壁 并
() 强 支 柱 支 设 质 量 , 柱 排 距 为 1 0m, 距 为 1加 支 . 柱 0 6m, 柱 支 设 要 挖 10mm ̄ 1 0mm 深 脚 窝 , 有 3~ . 支 0 5 且 。 5迎 山角 , 柱 初 撑 力 达 规 程要 求 , 班 由验 收员 及 安 监 员 。 支 每 把关 , 负责每班对初撑力进行监测 。 并
煤矿倾斜长壁采煤法探讨
倾 斜长壁采煤法的 回采工作面沿走 向布置 、沿倾斜方 向推进 。 在输送机下部设调平三角架 , 这时骑行 在输送机 上的采煤 机需要调 根据推进方向不同又划分为仰斜长壁和俯斜长壁。 斜, 以保持滚筒与煤层层 面平行 , 这可能会使设备 的总高度增 大。 这 1倾斜长壁采煤法 回采巷道采煤 系统 种方 法不 可在俯斜工作面中应用 。 1 . 1仰斜开采 与俯斜 开采 仰斜 工作 面输 送机的推移千斤顶还要起锚 固输送机 的作 用 , 避 倾 斜长壁采煤法的 回采工作面有沿仰斜 与俯斜 推进两种形式 。 免在采煤 机割煤时 , 设备 向下滑动 。 所 以, 推移千斤顶要有油液闭锁 在 顶板较稳定 、 煤质较硬 、 顶板淋水较大或煤层 易 自燃 , 需 向采 空区 装置 , 对普通机械化采煤 的工作面要设锚固柱。 注浆 时 , 适合采用仰斜开采 ; 在煤层厚度和煤层倾 角相对 较大 , 煤 质 俯斜 开采 时 , 随着倾角 的加大 , 采 煤机和输送机 的事故增 加 , 装 因采煤机的重心偏向滚筒 , 使采煤机运行不稳定 , 可能 松 软可 能发 生片帮或瓦斯 含量较大时 , 适 合采用俯斜开采 。有 时因 煤效率 降低 。 回风大巷位 置不 同, 也可能影 响仰斜开采 与俯斜开采 的选择 , 要 通 发生掉道或断牵引链的事故 ,采煤机机身两侧导向装置磨损严重 。 过技术经 济分析 比较 确定 。 在倾角较小或水平煤层 , 进、 回风 大巷 并 黑龙 江东部某煤矿通 过采 取加高滚筒滑靴 的措施 ,在煤层 倾角为 列 布置 , 煤层条件 又没有特殊要求 时 , 要采用仰斜 与俯斜相 结合 方 1 7 。左右 时, 取得较好 的效果 。 式开采 , 回采工作面都沿大巷方 向后退式 推进 。运输大巷 以上部分 2 . 2倾斜长壁采 场矿压显现及支护的特点 采用俯斜开采 , 以下部分采用仰斜开采 。 这对运输 、 通风和巷 道维护 在仰斜长壁工作 面 , 因倾角 的影响顶板会产生 向采空 区方 向的 都很有利 。 分力 ( 沿倾斜 方向的分力 ) , 使 顶板 的下部岩层均受拉力 作用 , 很容 1 . 2单工作面和对拉工作面 易发生裂 隙和破碎 , 并有把支柱推 向采空区侧的趋势 。在某工作面 倾斜长壁 回采工作 面应根 据单工作面进行布置 , 也可根据对拉 观测 , 仰角大于 6 。一 8 。 以上时 , 在每个 回采循环 中支柱 向采空侧 工作面进行 布置 。 顷斜 5 。一 8 。, 有 的甚 至更大 。相应煤壁的倾斜位移量也在增大 , 尤 工作 面沿煤层走 向布置 , 两个工作 面应等 长布置。工作 面风流 其是靠近顶板的煤层上部使片帮和压出现象严重 。 因煤层 的倾斜位 无上行与下行 问题 , 两个 工作面 的通风状况均 良好 。顶板较好 的薄 移量增 大 , 加 以支柱接顶处至煤壁 的无 支护距离( 面积 ) 较大 , 造成 煤层 , 尤其是 采用 炮采 和普 采时 , 能取得较好 的技术经济效果 。 顶板 的稳定性及其 维护条件变对 于俯斜长壁工作面 , 顶板岩块 的倾 1 . 3工作面 回采顺序 斜分力作用方向指向煤壁侧 , 而岩层为连续端, 因此在各岩块间产 工作面 回采顺序有前进式 、 后退式及其组合方 式。 j 在 回采工作 生挤压力 , 顶板岩层均受压力作 用 , 它有使顶板裂隙密合 的趋势 , 对 面 自大巷附近 向上( 下) 部边界方 向推进 时 , 即前进式 回采 ; 相反 , 则 顶板保持连续性 和稳定性有利 。 而必须避免煤壁处无支护空间的顶 是后退式 回采 ; 二者 的结合是往 复式 回采 。目前 , 我 国多采用后退式 板漏矸或垮落 , 防止改变顶板岩块受力状态 , 而使其恶化 。 煤壁的倾 回采顺序 。 在薄煤层条件下 , 在上部边界设 有 回风大巷时 , 这为往复 斜位移和压出现象也会减弱 , 对顶板稳定性及其维护有利 。 式 回采创造 了有利条件 , 这种 布置方式能够实现仰斜 与俯斜 相结合 仰斜工作 面 , 采空区顶板垮 落 的矸石基 本上涌 向采空 区 , 支架 方 式开采 , 也 能克服或减轻 前进式 回采 的缺点 , 并对工 作面搬 迁有 的作用主要是支撑顶板 , 可选用 支撑 或支撑掩 护式 支架 。在倾 角为 利。 8 。一 1 0 。时 ,为避免支架 向采空 区侧倾 斜 ,支柱位 置要斜 向煤 壁 1 . 4 生产 系统 6 。, 并加复位装置或设置复位千斤顶 , 确保支柱向煤壁的位 置和产 倾 斜长壁采煤法取消了采 ( 盘) 区上 ( 下) 山, 分带斜巷通 过联络 生顶板倾斜移动 的阻力 。 另外 , 还必须注意提高支架 的初撑力 , 增 大 巷 与运 输大巷相连。 运输系统少 了环节 , 而分带斜巷却较长 , 辅助运 对顶板倾斜移动 的阻力 。为确保采煤机的截深稳定 , 移架千斤顶 须 输 困难 , 有 的矿井 采用多 台小绞车 串联 或无 极绳运输 方式 , 人工 操 装有 液力锁 ,避免输送机受采煤机割煤阻力的作用而 向后退缩 , 或 作劳 动强度 增大 , 事故 时有发生 。 有些矿井分别试验 和采用单轨 吊、 用 液压系统保持输送 机预先压 向煤壁 。因支 架沿煤层倾斜 向上 移 卡 轨车和齿 轨车运输 , 运输 系统 简单 , 运输量很 大 , 运 距很长 , 有 待 动 , 因此 , 需增大移架力。 完善和推广 。 对 于俯斜工作 面 ,采 空区顶板 垮落的矸石直接涌 人工作 空间 , 2 倾 斜 长 壁 采 煤 法 采 煤 工 艺 特 点 这时支架 的作用除支撑顶板外 , 还必须避免碎矸石涌 向工作 面。由 2 . 1倾斜长壁工作 面煤 的装运特点 于碎矸作用在掩护梁上 , 掩护梁要具有 良好 的掩护和承载性能 。为 采煤机割煤后 , 总有一部分碎煤遗 留在输 送机和煤壁之 间。在 避免顶板岩石垮落时直接 冲击掩护梁 , 可加长顶梁 的后臂长度 。在 仰斜长壁工作面 的片 帮严重 时 , 或在俯斜 工作 面输送机无三角底托 俯角大时 , 还要在掩护梁上铺设 “ 枕垫” 。 架而直接放在底板上 时 , 输送机洒落 的煤较 多 , 随着倾 角增 大 , 采煤 采用倾斜长壁采煤法 比采用走 向长壁采 煤法具有巷道布置 , 运 机 的装煤效率急剧降低 ,可能把煤 炭甩 到输送机靠采空 区的一 侧 , 输系统简单 , 可以减少 由于工作面长度的变化给生产带来的不利影 要采用加高挡煤板 的方法解决 。 在倾斜长壁工作面 中直接沿底板铺 响, 对某些地质条件 的适应性较强等诸多优点 。存在的问题主要是 设输送机时 , 输 送机的中部槽 斜置在底板上 , 有效载煤断 面减少 , 降 长距离的倾斜巷道使掘进及辅助运输 、 行人 比较困难等 。 低其运输能 力。在煤层倾角大 于 6 o一 8 。时 , 要在煤壁侧加 设一定
