聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)在局部分層帶的設(shè)計(jì)開(kāi)采實(shí)踐

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1、聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)在同煤層局部分層帶的設(shè)計(jì)實(shí)踐張慶和（萊蕪市萬(wàn)祥礦業(yè)公司潘西煤礦，山東萊蕪271107）摘要在介紹潘西煤礦前九采區(qū)3層煤賦存地質(zhì)條件基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了對(duì)3層煤進(jìn)行聯(lián)合布置設(shè)計(jì)開(kāi)采的過(guò)程，減少了掘進(jìn)工程量，提高了煤炭資源回收率。關(guān)鍵詞聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)同煤層分層帶設(shè)計(jì)實(shí)踐1、地質(zhì)概況1.1煤層⑴該工作面設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為3層煤，通過(guò)933上巷、933運(yùn)輸巷和切眼實(shí)際揭露的地質(zhì)資料分析，3層煤分為煤3-1與煤3-2。煤3-1煤厚為0.9-1.4m，平均1.2m，為不穩(wěn)定煤層。煤3-2煤厚1.0-1.6m，平均1.4m，屬較穩(wěn)定煤層。煤3-1與煤3-2局部合層，煤傾角25～42°

2、，平均42°。煤3-1和3-2之間夾矸為淺灰色粉砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，緩波狀層理堅(jiān)硬穩(wěn)固，厚0～10.8m，平均厚5.8m。工作面走向長(zhǎng)620m。煤3-1可采儲(chǔ)量14.6萬(wàn)噸，煤3-2可采儲(chǔ)量18.0萬(wàn)噸。⑵煤層頂?shù)装灞静蓞^(qū)煤3直接頂板為灰色-深灰色粉砂巖，含泥質(zhì)，厚0-2.5m，平均1.2m，層理節(jié)理發(fā)育，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，性脆易碎，不穩(wěn)定，易冒落。根據(jù)以往開(kāi)采情況，個(gè)別地方煤層直接頂粉砂巖會(huì)相變?yōu)榛卷數(shù)闹猩皫r；基本頂為淺灰-灰白色中砂巖，厚6m左右，堅(jiān)硬穩(wěn)固，不易冒落；直接底板為深灰色粉砂巖，厚1.5-4.0米，層理發(fā)育，近煤含泥質(zhì)。⑶地質(zhì)構(gòu)造工作面位于F7和F9斷層之間，為單斜

3、構(gòu)造，僅局部呈礦緩的褶曲，走向變化小，對(duì)正?；夭捎绊懖淮蟆Ｃ?-1與煤3-2局部合層，底層走向穩(wěn)定。本面掘進(jìn)巷道共揭露20條斷層，其中邊界斷層F7斷層，在933斜上巷和切眼直接揭露。小斷層共17條，其中落差在3m以上的就有6條。⑷水文地質(zhì)含水層：本面開(kāi)采煤層為煤3，直接充水含水層為山西組的中粗粒砂巖及細(xì)砂巖，多以頂板淋水的形式泄入礦井。該層為煤3、煤4的直接頂板，厚22～31.4m，粘土及鈣質(zhì)膠結(jié)，裂隙發(fā)育。目前該層進(jìn)入礦井的總水量在2.5m3/min，含水性質(zhì)屬脈狀裂隙承壓水，主要靠大氣降水補(bǔ)給，與其它含水層無(wú)直接補(bǔ)給關(guān)系，對(duì)回采的影響較小。底板含水層對(duì)本工作面的開(kāi)采沒(méi)有

4、影響。2.聯(lián)合開(kāi)采設(shè)計(jì)2.1工作面布置經(jīng)過(guò)對(duì)煤3-1和煤3-2地質(zhì)賦存條件分析、研究，決定對(duì)3層煤按近距離煤層聯(lián)合布置開(kāi)采，對(duì)上、下兩層煤同時(shí)進(jìn)行開(kāi)采。為確保下層工作面的開(kāi)采安全，實(shí)際開(kāi)采時(shí)，應(yīng)使煤3-1工作面超前煤3-2工作面一段距離，以保證安全開(kāi)采。上、下層工作面合理的安全錯(cuò)距可按圖1計(jì)算：圖1：上下煤層工作面超前距離最小錯(cuò)距計(jì)算公式為：Xmin=H/tgδ+L1+L2式中H----煤層間距，為0～10.8mL1----煤3-1的最大控頂距,為4.0mL2----上下煤層推進(jìn)速度不均衡安全系數(shù),根據(jù)實(shí)際情況取30mδ----巖石移動(dòng)角，一般堅(jiān)硬巖石取60～75°，軟巖取

5、45～55°。經(jīng)計(jì)算得Xmin=H/tgδ+L1+L2=0～10.8/tg60°+4.0+30=34～40.2m在實(shí)際回采期間，根據(jù)下層巷道受壓、變形情況，對(duì)超前錯(cuò)距進(jìn)行了多次調(diào)整，最終錯(cuò)距定為42m。2.2巷道布置兩個(gè)面均采用單巷布置，上、下面對(duì)應(yīng)巷道的水平錯(cuò)距定為8m。⑴煤3-1巷道布置從原933上巷、933運(yùn)輸巷在距933開(kāi)切眼一定距離的位置，分別同時(shí)向煤3-1中以一定角度掘進(jìn)斜巷，分別作為上下層工作面的溜煤眼和上下層工作面的通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷道。當(dāng)斜巷掘至煤3-1后，將兩條斜巷貫通，形成933工作面煤3-1開(kāi)切眼。煤3-1開(kāi)切眼完成后，沿煤3-1底板超前掘進(jìn)煤3-1運(yùn)輸巷和

6、上平巷，當(dāng)兩巷道分別掘進(jìn)至距第一個(gè)溜煤眼和通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷100m位置時(shí)，停止平巷掘進(jìn)，在該位置以一定角度分別向煤3-2的上平巷和運(yùn)輸巷掘進(jìn)斜巷，直至分別貫通。然后兩巷分別再超前掘進(jìn)一段距離，煤3-1面即可投產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，要保證煤3-1兩條超前巷道超前距離要有兩個(gè)溜煤眼和通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與煤3-2面對(duì)應(yīng)巷道相聯(lián)系，并且在上面超前下面一定距離情況下即可實(shí)現(xiàn)上下面同采。⑵煤3-2巷道布置煤3-2的開(kāi)采仍用現(xiàn)有的933運(yùn)輸巷、933上巷及933切眼。⑶超前掘進(jìn)巷道工程要保證上巷和下巷同時(shí)向前掘進(jìn)，保證超前距離至少要有兩個(gè)溜煤眼和通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷分別與煤3-2面對(duì)應(yīng)巷道相聯(lián)系。超前掘進(jìn)采用炮采工

7、藝，掘進(jìn)時(shí)通風(fēng)采用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，運(yùn)輸巷沿煤層底板掘進(jìn)，運(yùn)輸巷掘進(jìn)出煤通過(guò)溜煤眼至933運(yùn)輸巷皮帶運(yùn)出；上巷掘進(jìn)出矸由礦車經(jīng)聯(lián)絡(luò)巷運(yùn)至933軌道巷運(yùn)出。⑷巷道支護(hù)方式該采區(qū)回采巷道均設(shè)計(jì)為半圓拱形斷面，凈寬3400mm，凈高3100mm，均采用錨網(wǎng)帶支護(hù)，錨桿間、排距為900×900mm，其中拱部錨桿采用φ20mm、長(zhǎng)2400mm的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度錨桿。兩幫采用φ20mm、長(zhǎng)2200mm的全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿。每根錨桿采用二支MSK28/500型樹(shù)脂錨固劑加長(zhǎng)錨固。鋼帶為W型，寬280mm，厚2.75mm；2.3采煤工藝選