林南倉礦煤層群上行開采技術(shù)實踐.pdf

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1、第1期No．1’2011年2月Feb．201ldoi：10．3969／j．issn．1001—358X．20l1．01．024林南倉礦煤層群上行開采技術(shù)實踐張顯峰，靜國峰，劉進(jìn)文(1．開灤東歡坨礦業(yè)分公司，河北唐山964002；2．開灤煤業(yè)公司，河北唐山063000；3．開灤林南倉礦業(yè)分公司，河北唐山064106)摘要：開灤林南倉礦地質(zhì)條件復(fù)雜，煤，為“三軟”煤層，按照正常的煤層開采順序開采時礦山壓力難以抗拒。林南倉礦采用上行開采方法即先采煤㈨后采煤．，。經(jīng)過實踐取得了成功，保證了煤I。的正常穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，為礦井生產(chǎn)能力的不斷提高打下了堅實

2、的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：“三軟”煤層；上行開采；實踐中圖分類號：TD823．83文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1001—358X(2011)01～0066—03林南倉礦于1970年4月開始籌建，l985年l1高，遇空氣及水極易膨脹，單項抗壓強(qiáng)度為19．44—礦月E投產(chǎn)。礦井有8、9、1l和12煤層共4個可采煤33．86Mpa，粘結(jié)力為6．32Mpa。煤層厚度4．6m，山S層R，設(shè)計為下行開采，但因煤。、煤。條件復(fù)雜、煤層不硬度f：0．38～0．88，頂部2．0m左右為50％高灰分{羽VE穩(wěn)Y定和煤質(zhì)原因經(jīng)試采后退出，主采煤層僅為煤，。的劣質(zhì)煤，底部為1

3、3％低灰分的優(yōu)質(zhì)煤。．量和G煤煤。。為“三軟”煤層，地壓大、圍巖變形速率1．2煤。地質(zhì)情況高、巷道斷面收斂快。工作面掘進(jìn)期間就需進(jìn)行兩煤為穩(wěn)定厚煤層，煤厚4．66m，硬度f=1．19次以上翻修，投入回采后，受采動影響巷道的維護(hù)更～1．36，頂?shù)装鍘r性均為中硬粉砂巖，直接頂厚加困難，嚴(yán)重制約工作面能力發(fā)揮且威脅安全生產(chǎn)。3．95m，老頂為17．2lrl厚的灰色細(xì)砂巖。曾試用短走向、短傾斜工作面開采和以掘代采的方法開采，由于效率低、煤炭回采率低、掘進(jìn)率高、成本2上行開采的理論分析高、經(jīng)濟(jì)效益差，而未能擺脫困境。1987年提出先采2．1巖移規(guī)律

4、煤。后采煤．．．t行開采方案，并就此開展立項研究實施對煤，開采，1993年開始在煤，已采區(qū)上方開采林南倉礦通過開采過程中進(jìn)行的地表下沉觀測煤由此形成林南倉礦煤層群的上行開采，解決了得知，煤層采動后地表下沉系數(shù)q=0．74，上山綜合煤。。開采巷道難以維護(hù)、回采面難以生產(chǎn)的難題。移動角5l。11，下山綜合移動角58。3O，說明煤層采2000年以來，隨著礦井機(jī)械化程度提高和生產(chǎn)區(qū)域動后上覆巖層陷落比較充分，巖層松散破碎，無懸空向深部轉(zhuǎn)移，采用“輕放”和“霄放”?次采全高工藝現(xiàn)象。另外，煤層采動后巖層移動時間較短，一般為實施上行開采，在深部“建下

5、”條件下實施條帶上行4～5個月上覆巖層冒落基本穩(wěn)定。開采，林南倉礦煤層群上行開采技術(shù)逐漸完善、成2．2冒落帶、裂隙帶發(fā)育高度熟，礦井生產(chǎn)能力不斷提高，由原來的年產(chǎn)45·6O2．2．1分層開采萬t提升至現(xiàn)在的80萬t以上，走出了“三軟”煤層煤在礦井早期西一采區(qū)基本上是分層開采，分開采的困境。層采厚2．2m，全部跨落法管理頂板。按“三下”采煤規(guī)程中的公式計算，大面積采動后，上覆巖層冒落1開采煤層的地質(zhì)條件帶高度為：1．1煤地質(zhì)情況HM：100M／(4．7M+l9)±2．2煤．，直接頂厚0．75m，灰褐色粘土巖，老頂厚：100×2．2／(4．7

6、×2．2+19)±2．212．511，淺灰色細(xì)砂巖，巖性變化較大，裂隙發(fā)育，遇=(7．5±2．2)ITI水易膨脹，粘結(jié)力為1．18Mpa。直接底厚2．25in，式中：M為采高，ITI?；疑凵皫r，泥質(zhì)膠結(jié)，高嶺石、蒙脫、伊利石含量冒落裂隙帶高度為：66第1期張顯峰等：林南倉礦煤層群上行開采技術(shù)實踐2O11年2月=100M／(1．6M+3．6)±5．6111l下柱工作面是在下部1121頂、底層已開=100×2．2，(1．6x2．2+3．6)±5．6采，采動巖層下沉基本穩(wěn)定的情況下開始掘進(jìn)施工=(30．9±5．6)m的。工作面長52m，走向長

7、300m。煤，，均為炮采、由上知，冒落帶最大高度為9．7m，裂隙帶最大煤。為炮采或高檔普采工藝，煤。：為分層開采。上下高度為36．5m。層工作面開采關(guān)系見圖1。2．2．2一次采全高現(xiàn)東二采區(qū)煤，全部為放頂煤一次采全高，根據(jù)l113111l下柱上式按煤厚4．66m計算，大面積采動后，上覆巖層23．4m冒落帶最大高度為13．6m，裂隙帶最大高度為1123板1121板47．8m。2．2．3煤。采動對煤。。產(chǎn)生的影響分析礦井煤與煤，層間距為23．4nrl，由上述裂隙帶圖1西一采區(qū)上下煤層開采關(guān)系圖計算可知，煤。處于煤。：采后的裂隙帶中。煤。頂?shù)?

8、．1．222l2工作面板發(fā)生垂直層理的裂隙及斷裂。由于裂隙的形成，2212工作面屬一650水平東二采區(qū)“建下”條帶使裂隙區(qū)的煤及巖石承載能力降低，引起的集中應(yīng)開采，煤，開采為采60m留70m，