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1、高產高效急傾斜高瓦斯中厚煤層巷道放頂煤開采楊小華(資興礦務局嘉禾煤礦,湖南郴州424506)摘要:在工業(yè)性試驗的基礎上,分析了在高瓦斯急傾斜中厚煤層中應用巷道放頂煤法開采的可行性和頂煤的破碎機理。試驗結果表明,巷道放頂煤采煤法具有工藝簡單、效率高、安全性好等優(yōu)點,為高瓦斯急傾斜煤層找到了一種有效的開采方法。關鍵詞:急傾斜煤層;高瓦斯;巷道放頂煤中圖分類號:TD823文獻標識碼:A文章編號:1005O2798(2000)03O0018O02急傾斜高瓦斯煤層的開采一直是采礦技術中的112初采一個難題,不僅埋藏條件復雜、傾角大、地質構造多
2、、巷道布置完成以后,在巷道靠煤層底板側均勻煤層厚度變化大,而且瓦斯含量高。一般而言,高瓦布置放煤小眼(間距1~2m),小眼長度1~115m,斯煤層節(jié)理裂隙較發(fā)育,有的甚至成粉末狀,開采時然后在各放煤小眼內放小炮使小眼相互溝通,最后巖層沿層面方向的作用力大,煤層易垮落。用常規(guī)關閉放煤小眼。放炮的炸藥量和炮眼的長度視煤層的方法開采,人員上下不方便,勞動強度大,巷道支的軟硬而定。當煤層特軟(如嘉禾礦)呈粉末狀時可架穩(wěn)定性差,巷道掘進時易冒頂,如充填不嚴則引起不放炮而直接放煤。這樣,頂煤處于懸吊狀態(tài),在礦上部煤層陷落而引發(fā)事故。山壓力、瓦斯
3、壓力和自重的作用下垮落。為解決高瓦斯急傾斜煤層的開采問題,1996年113放煤資興礦務局與湘潭工學院合作進行了巷道放頂煤采當頂煤松動或垮落后,即可放煤。為保證放煤煤法工業(yè)性試驗,取得良好效果。質量,提高頂煤采出率,必須堅持均衡多輪的放煤方式,以使頂煤上方的煤矸接觸面均勻下沉而不過早1巷道放頂煤法簡介竄矸。111巷道布置2工業(yè)性試驗把急傾斜煤層沿傾斜方向按一定標高劃分成若干區(qū)段(一般15~30m),在區(qū)段底部沿頂板布置一211試驗區(qū)基本條件條巷道,這條巷道稱為放煤巷道,放煤巷道兩側與1996年4月~8月在嘉禾煤礦黃牛嶺工區(qū)進行進、回風
4、巷相連,構成全風壓通風系統(tǒng),見圖1。巷道放頂煤工業(yè)性試驗,煤層條件為:煤層厚度2~218m,煤層傾角55~60b,f=013~112,瓦斯涌出3量為38~45m/t;頂板為粉砂巖和炭質泥巖,較破碎;采深280~320m,試驗區(qū)走向長度80~120m,分段高度為15~20m。212試驗效果工業(yè)性試驗取得了/三高五低一好0的效果,即1)放煤巷道;2)放煤小眼;3)頂煤;4)進風巷;5)回風巷單產、工效、資源回收率高,掘進率、材料消耗、勞動圖1急傾斜煤層巷道放頂煤示意強度、含矸率、成本低,安全條件好。與原巷道式采收稿日期:2000O03O
5、08作者簡介:楊小華(1963-),男,四川宜賓人,資興礦務局嘉禾煤礦工程師,現(xiàn)從事煤炭生產管理工作。18Coal3/2000煤法相比,各項指標見表1。313開采過程中的安全問題表1工業(yè)性試驗指標對照31311瓦斯指標單產回采工效采出率掘進率直接成本瓦斯可能造成的安全隱患是人們最關心、爭論/(t/月)/(t/工)/%/(m/萬t)/(元/t)最多的問題。主要有以下兩個方面,一是采空區(qū)或巷道式采煤28006185268088頂煤內形成瓦斯包;二是瓦斯的突然涌出。在工業(yè)放頂煤580026188318039性試驗過程中,為防止上述情況的出
6、現(xiàn),主要采取了指標比較/%+107+294+59-73.5-55.6以下幾項措施?？刂茀^(qū)段高度和放煤時間。區(qū)段高度是巷道放3工業(yè)性試驗中的幾個問題頂煤的一項重要參數(shù),在高瓦斯煤層中,確定區(qū)段高311放煤巷道的穩(wěn)定度除考慮煤層頂?shù)装鍡l件等因素之外,還須有利于放煤巷道同時擔負著巷道、工作面、放煤支架等瓦斯的釋放,根據(jù)這次試驗的經驗,區(qū)段高度在多方面的任務,集落、裝、運、放、行人、通風等諸多功20m以下較好。并且,放煤巷道掘進完成后,不立能于一體。因此,放煤巷道的穩(wěn)定對急傾斜煤層放即放煤,而是停15~30d,以便讓瓦斯充分釋放。頂煤是至關
7、重要的。這次工業(yè)性試驗采用工字鋼梯放煤小眼禁止放空。各放煤小眼內均留有一定形支架支護放煤巷道,支架的壓力在初采期間達到厚度的煤,即使采空區(qū)內形成了瓦斯包,當瓦斯突然最大值,巷道變形較嚴重;開始放煤后,巷道壓力顯涌出時,由于放煤小眼內松散煤體的阻滯作用,可大著降低,但由于巷道的一側和頂部為松散頂煤,支架大減緩瓦斯的涌出速度,從而避免瓦斯超限。整體在頂板壓力的作用下向底板方向傾斜。因此,嚴格瓦斯檢查,適時調整放煤巷內的風量。支架之間的相互連接特別重要。從放煤要求來看,31312防止大塊煤矸的沖擊放煤巷道支架既要有一定的承載能力,維護巷道
8、的放煤巷道上方為放空區(qū),一般情況下,當頂煤垮穩(wěn)定,同時,必須有較大的可縮性,便于頂煤的松動落充分,煤體和采空區(qū)矸石均勻下沉時,不會出現(xiàn)大垮落。因此,放煤巷道以梯形可縮支架最為合適。塊煤矸沖擊放煤巷道。當頂煤垮落和放出不均勻,312頂煤
