唐山礦大傾角厚煤層錯層位綜放開采技術(shù)研究.pdf

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1、第22卷第4期(總第137期)煤礦開采Vol．22No．4(SeriesNo．137)2017年8月COALMININGTECHNOLOGYAugust2017唐山礦大傾角厚煤層錯層位綜放開采技術(shù)研究12宋平,劉寶珠(1．華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,河北唐山063009;2．開灤集團(tuán)唐山礦,河北唐山063009)[摘要]通過對唐山礦大傾角厚煤層開采過程中遇到的技術(shù)難題進(jìn)行分析,提出了大傾角厚煤層錯層位綜放開采這一新技術(shù)。該技術(shù)采用立體化巷道布置方式,通過起坡段將工作面角度減小,甚至擺平。這種創(chuàng)新性巷道

2、布置方式,實(shí)現(xiàn)了主動解決工作面設(shè)備防倒防滑難題,且煤層傾角越大,這一優(yōu)勢越明顯。同時通過對唐山礦Y294大傾角厚煤層錯層位綜放工作面觀測研究分析發(fā)現(xiàn),工作面支架滿足生產(chǎn)要求,但工作面中、上、下部支架的受力情況不同,工作面同樣具有初次和周期來壓,但呈不對稱性分布,出現(xiàn)來壓不同步現(xiàn)象。大傾角厚煤層錯層位綜放開采技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益明顯,為類似條件礦井的安全高效回采提供了新思路。[關(guān)鍵詞]大傾角;厚煤層;錯層位;三段式回采工藝;防倒防滑[中圖分類號]TD823．493[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B[文章編號]1006-

3、6225(2017)04-0028-04StudyofFullyMechanizedCoalMiningwithLargeInclinedAngleandThickCoalSeamStaggerArrangementofTangshanCoalMine大傾角煤層已成為我國中西部許多礦區(qū)或礦井現(xiàn)合理分層開采,而改為將兩煤層合采,采用傳統(tǒng)的主采煤層,另外,隨著煤炭開采強(qiáng)度的日益提放頂煤采煤法,需留設(shè)較寬煤柱,另外端頭不放高,賦存條件優(yōu)越的煤層越來越少,條件惡劣的復(fù)煤,丟煤多,煤炭采出率相對低。雜煤層開采

4、勢在必行,特別是大傾角復(fù)雜條件下的(4)在煤層中開掘回采巷道,煤層的堅固性[1-2]煤層開采。但大傾角煤層在開采過程中存在一系數(shù)f=1．97,煤質(zhì)較軟,受工作面回采超前支承系列沒有解決的基本問題,如設(shè)備的防倒防滑問題壓力等的影響,巷道變形量大,維護(hù)困難。[3-4]等,其開采技術(shù)水平遠(yuǎn)低于緩傾斜煤層,因而(5)由于設(shè)備和工人作業(yè)環(huán)境等因素的影響,對大傾角煤層開采技術(shù)的研究將具有重要意義。工作操作過程中效率較低,大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明,需要對目前的采煤方法和工藝進(jìn)行革新,提高其安1大傾角厚煤層開采存在的技術(shù)

5、難題全系數(shù)和效率。唐山礦岳胥區(qū)煤層具有傾角大、煤層厚、地質(zhì)2大傾角厚煤層開采關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)造復(fù)雜等特點(diǎn),其中Y294工作面開采8,9號煤層,平均厚度為10．5m,煤層傾角27~33°,煤2．1大傾角厚煤層錯層位綜放采煤法3的密度為1．48t/m,煤層堅固性系數(shù)f=1．97,工針對唐山礦大傾角厚煤層工作面開采過程中存作面走向長度為944m,傾斜長度為85m。在的技術(shù)難題,提出了大傾角厚煤層錯層位綜放開[7]在唐山礦大傾角厚煤層工作面開采過程中存在采技術(shù),圖1為唐山礦工作面?zhèn)鹘y(tǒng)和錯層位綜放[5-6]以下技術(shù)

6、難題:開采巷道布置示意圖。(1)由于工作面傾角大,人員施工、行走困從圖1中可以看出,與傳統(tǒng)綜放開采巷道布置難,另外在開采過程中,頂板的破斷巖石(冒落相比,錯層位綜放采煤法有一起坡段,起坡段可以矸石)沿工作面向下滾(滑),易砸傷人員和砸倒根據(jù)工作面實(shí)際需要,盡量減小工作面開采時傾工作面設(shè)備。角,即將大傾角工作面角度減小,甚至逐漸擺平。(2)在上覆巖層和自身重力分量的作用下,唐山礦Y294工作面煤層平均厚度為10．5m,工作面支架和設(shè)備下滑、傾倒的可能性急劇增加,采高為3．0±0．1m,采放比1∶2．5

7、,第1個支架抬進(jìn)而需考慮解決工作面設(shè)備的防倒防滑問題。高7．9°,從第2個開始每架抬升1．5°,第18個支(3)由于8,9號煤層存在較厚夾矸,無法實(shí)架抬升到30°,其錯層位巷道布置下起坡段設(shè)計方[收稿日期]2016-12-15[DOI]10．13532/j．cnki．cn11-3677/td．2017．04．008[作者簡介]宋平(1987-),男,安徽安慶人,博士,講師,主要從事礦山壓力及其控制、錯層位采煤法等方面的科學(xué)研究工作。[引用格式]宋平,劉寶珠．唐山礦大傾角厚煤層錯層位綜放開采技術(shù)研究[

8、J].煤礦開采,2017,22(4):28-30．28宋平等:唐山礦大傾角厚煤層錯層位綜放開采技術(shù)研究2017年第4期的困難。采用錯層位采煤法使得工作面安全情況得到很大程度的改善,由于錯層位巷道系統(tǒng)形成的下段變平部分成為防治工作面設(shè)備下滑的關(guān)鍵技術(shù)因素,上部的液壓支架受下部水平穩(wěn)定液壓支架支持和限制,可有效防止液壓支架滑動。與傳統(tǒng)巷道布置相比,錯層位巷道布置,有利于工作面設(shè)備防倒防滑,即利用改變大傾角工作面巷道布置方式,實(shí)現(xiàn)了主動解決工作面設(shè)備防倒防滑難題,且煤層傾角