走向长壁俯仰斜连续综放开采技术的实践-矿业114网 
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走向长壁俯仰斜连续综放开采技术的实践
2011-08-05
对走向长壁俯仰斜连续综放开采技术进行了实践, 积累了大量的技术数据, 针对 回采过程中遇到的问题, 提出了切实可行的技术措施, 经济技术效果显著。
  2006 年 第 2 期 煤 炭 工 程 生 产 经 验   走 向 长 壁 俯 仰 斜 连 续 综 放 开 采 技 术 的 实 践 1 2 张 建 华 , 秦 炼 ( 11 呼 伦 贝 尔 学 院 , 内 蒙 古 呼 伦 贝 尔 021008 ; 21 大 雁 煤 业 公 司 第 二 煤 矿 , 内 蒙 古 呼 伦 贝 尔 021122)   摘 要 : 对 走 向 长 壁 俯 仰 斜 连 续 综 放 开 采 技 术 进 行 了 实 践 , 积 累 了 大 量 的 技 术 数 据 , 针 对 回 采 过 程 中 遇 到 的 问 题 , 提 出 了 切 实 可 行 的 技 术 措 施 , 经 济 技 术 效 果 显 著 。     关 键 词 : 走 向 长 壁 ; 俯 仰 斜 ; 综 放 开 采 + 中 图 分 类 号 : TD82314 1 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 1671 - 0959(2006) 0220039202   综 合 机 械 化 放 顶 煤 开 采 技 术 的 优 势 是 能 在 不 同 条 件 下 , 志 层 施 工 。 由 于 沿 煤 层 走 向 有 一 向 斜 构 造 , 使 得 倾 斜 长 度 180m 的 工 作 面 及 前 后 两 巷 在 走 向 长 度 660m 的 范 围 内 起 伏 变 化 较 大 , 造 成 开 始 的 230m , 工 作 面 两 巷 为 下 山 掘 进 , 工 作 面 为 俯 斜 开 采 , 最 大 倾 角 14安 , 平 均 倾 角 10安; 后 430m 工 作 面 两 巷 为 上 山 掘 进 , 工 作 面 为 仰 斜 开 采 , 最 大 倾 角 15安 , 平 均 倾 角 10安。 由 于 煤 层 底 板 为 软 岩 , 因 此 , 工 作 面 推 进 时 留 底 煤 110m。 巷 道 布 置 见 图 1。 实 现 高 产 、 高 效 。 我 国 缓 倾 斜 厚 煤 层 综 放 开 采 技 术 经 过 20 多 年 的 研 究 与 实 践 , 已 达 到 世 界 领 先 水 平 , 急 倾 斜 厚 煤 层 水 平 分 段 放 顶 煤 综 采 已 大 力 推 广 , 30安~ 50安大 倾 角 煤 层 综 放 开 采 在 国 内 试 验 成 功 ; 但 是 , 走 向 长 壁 俯 仰 斜 连 续 综 放 开 采 能 否 取 得 预 期 的 效 果 有 待 于 实 践 检 验 。 1 概 况 大 雁 二 矿 开 采 煤 层 属 于 扎 赉 诺 尔 群 大 磨 拐 河 组 中 部 含 # 煤 段 , 煤 种 为 褐 煤 。 五 采 区 30 - 1 综 放 工 作 面 位 于 第 7~ # 第 10 勘 探 线 之 间 的 30 煤 层 内 , 顶 底 板 为 砂 质 泥 岩 、 泥 岩 和 中 砂 岩 , 属 软 岩 , 易 冒 落 , 底 板 泥 岩 易 出 现 底 鼓 , 遇 水 鼓 胀 变 软 , 煤 层 硬 度 ( f = 3~ 5) 大 于 岩 层 硬 度 , 煤 层 倾 角 1 9安~ 21安 , 煤 层 平 均 厚 度 11128m , 煤 层 结 构 面 多 、 节 理 裂 隙 极 为 发 育 ; 受 F17大 断 层 影 响 , 掘 进 过 程 中 揭 露 派 生 小 断 层 较 多 。 工 作 面 走 向 长 660m , 倾 斜 长 180m。 沿 煤 层 走 向 有 一 向 斜 构 造 , 俯 斜 长 度 230m , 最 大 倾 角 14安 , 平 均 倾 角 1 0安; 仰 斜 长 度 430m , 最 大 倾 角 15安 , 平 均 倾 角 10安。 图 1 巷 道 布 置 图 2 回 采 设 计 2 12   设 备 选 型 2 11   巷 道 布 置 根 据 煤 层 厚 度 、 硬 度 及 顶 底 板 岩 性 , 以 及 工 作 面 设 备 回 采 工 作 面 两 巷 掘 进 时 以 煤 层 底 部 011m 厚 的 土 线 为 标 既 受 煤 层 倾 向 倾 角 的 影 响 ,也 受 煤 层 走 向 倾 角 的 影 响 等 因 对 于 轴 流 式 主 通 风 机 , 在 井 下 上 行 风 流 中 发 生 火 灾 的 , 应 防 止 在 火 风 压 作 用 下 , 井 下 风 量 剧 增 , 使 风 速 超 限 , 吹 起 煤 尘 引 起 爆 炸 , 如 需 反 风 时 , 就 得 及 早 反 风 , 免 得 晚 了 反 不 成 , 还 有 功 率 剧 增 和 烧 坏 电 动 机 的 可 能 , 为 了 使 反 风 时 防 止 风 量 不 稳 必 要 时 使 风 流 短 路 , 或 加 大 主 通 风 机 转 数 。 而 在 下 行 风 流 中 发 生 火 灾 时 , 当 火 风 压 h火 > h通 风 机 时 , 主 通 风 机 照 常 运 转 但 井 下 风 流 反 向 , 反 向 后 的 总 风 量 很 小 , 而 功 率 剧 增 , 有 烧 坏 电 动 机 的 危 险 。 据 上 述 分 析 可 知 , 生 产 矿 井 要 根 据 具 体 情 况 , 事 先 做 出 井 下 发 生 火 灾 的 各 种 可 能 性 的 应 急 措 施 , 对 于 火 灾 时 期 主 扇 控 制 就 可 避 免 盲 目 性 , 对 于 正 确 处 理 火 灾 具 有 十 分 重 要 的 现 实 意 义 。 (责 任 编 辑 李 振 涛 )     收 稿 日 期 : 2005 - 10 - 19 作 者 简 介 : 张 建 华 (1961 - ) 男 , 黑 龙 江 双 鸭 山 人 , 副 教 授 , 1983 年 毕 业 于 阜 新 矿 业 学 院 , 现 主 要 从 事 煤 矿 开 采 及 安 全 技 术 的 教 学 、 研 究 工 作 。 3 9   生 产 经 验 煤 炭 工 程 2006 年 第 2 期 素 , 选 用 ZFSL4000 - 15/ 32 型 低 位 放 顶 煤 液 压 支 架 , 该 支 架 具 有 较 强 的 抗 纵 横 向 水 平 力 及 偏 载 能 力 , 对 底 板 比 压 小 等 特 点 。 工 作 面 布 置 该 液 压 支 架 126 架 (机 头 3 架 , 机 尾 架 ) , 机 头 、 机 尾 采 用 垂 直 式 布 置 方 式 。 工 作 面 主 要 设 备 见 表 1。 口 超 前 上 出 口 20m 的 伪 斜 工 作 面 , 有 效 地 解 决 了 设 备 倾 斜 过 大 造 成 的 一 系 列 问 题 , 使 每 循 环 拉 底 量 减 少 814cm , 工 作 面 俯 采 角 度 减 少 213安 , 伪 斜 工 作 面 平 均 俯 采 倾 角 降 为 717安 , 效 果 很 好 。 3 312 仰 采 遇 到 的 问 题 及 解 决 措 施 1 ) 遇 到 的 问 题 。 工 作 面 沿 走 向 推 进 的 后 430m 为 仰 斜 表 1 综 放 工 作 面 主 要 设 备 开 采 , 最 大 仰 采 倾 角 15安 , 平 均 仰 采 倾 角 10安。 生 产 过 程 中 出 现 了 以 下 问 题 : ① 工 作 面 层 位 不 易 掌 握 , 底 板 控 制 不 好 , 导 致 刮 板 输 送 机 严 重 倾 斜 , 采 煤 机 滚 筒 离 开 煤 壁 , 向 支 架 方 向 倾 斜 ; ② 采 煤 机 截 割 部 摇 臂 升 起 时 , 滚 筒 一 部 分 将 进 入 支 架 前 梁 内 , 割 煤 时 容 易 损 坏 支 架 的 护 帮 板 或 伸 缩 梁 ; 设 备 名 称 液 压 支 架 采 煤 机 型 号 数 量 ZFSL4000 - 15/ 32 MG2 作 375 - W SGZ - 764/ 400 SZZ - 764/ 200 DEM - 1000 作 650 SSJ - 1000/ 160 126 1 刮 板 输 送 机 转 载 机 2 1 破 碎 机 1 ③ 采 煤 机 每 循 环 留 底 量 掌 握 不 当 , 给 推 移 刮 板 输 送 机 和 拉 胶 带 输 送 机 1 移 支 架 造 成 困 难 ; ④ 煤 壁 片 帮 严 重 , 片 落 的 煤 块 直 接 溜 入 支 架 内 , 不 但 造 成 清 煤 工 作 量 增 大 , 而 且 影 响 人 身 安 全 ; 2 13   回 采 工 艺 采 煤 机 进 刀 方 式 采 用 端 部 斜 切 进 刀 , 双 向 割 煤 , 截 深 ⑤ 仰 采 时 , 顶 部 煤 流 向 采 空 区 较 多 , 放 煤 率 大 大 降 低 , 并 造 成 支 架 接 顶 不 实 , 影 响 支 架 的 稳 定 性 。 ) 解 决 措 施 。 针 对 仰 采 出 现 的 问 题 , 经 过 现 场 反 复 试 为 016m。 2 合 理 的 放 煤 步 距 可 使 顶 煤 垮 落 后 从 放 煤 口 全 部 放 出 , 经 试 验 , 采 用 “ 二 刀 一 放 ” , 放 煤 步 距 为 112m。 由 于 煤 层 较 硬 , 顶 底 板 为 软 岩 , 经 试 验 , 采 用 “ 连 续 三 轮 放 煤 ” 方 式 效 果 好 。 验 , 解 决 措 施 为 : ① 为 尽 量 减 小 工 作 面 走 向 上 的 仰 采 角 度 , 将 工 作 面 调 整 为 下 出 口 超 前 上 出 口 3~ 5m 的 伪 斜 工 作 面 , 前 部 刮 板 输 送 机 由 下 向 上 推 移 , 采 用 单 体 液 压 支 柱 辅 助 防 滑 , 以 防 止 刮 板 输 送 机 等 设 备 下 滑 。 ② 根 据 煤 层 倾 角 沿 走 向 的 变 化 , 及 时 调 整 仰 采 角 度 , 采 煤 机 割 煤 的 每 刀 煤 尽 可 能 减 少 落 差 , 控 制 好 拉 、 留 底 量 , 确 保 工 作 面 顶 底 板 平 整 , 以 免 移 架 戗 底 及 输 送 机 严 重 倾 斜 。 ③ 将 割 煤 高 度 由 310m 降 为 218m , 割 煤 后 及 时 伸 出 支 架 伸 缩 梁 , 同 时 给 好 护 帮 板 , 防 止 爆 帮 煤 窜 出 刮 板 输 送 机 沿 拖 缆 箱 下 滑 伤 人 , 每 隔 5 部 支 架 在 拖 缆 箱 上 安 装 一 挡 货 桩 , 以 保 证 工 作 面 下 方 人 员 和 清 煤 工 的 安 全 ; 如 果 爆 帮 极 为 严 重 , 必 须 补 打 锚 杆 , 对 工 作 面 进 行 临 时 支 护 。 ④ 严 格 执 行 “ 连 续 三 轮 放 煤 ” 制 , 掌 握 好 每 循 环 放 煤 量 , 避 免 受 仰 采 影 响 使 支 架 上 方 顶 煤 一 次 放 空 , 导 致 支 架 失 稳 , 并 且 及 时 将 顶 煤 放 出 , 避 免 顶 煤 流 入 采 空 区 。 为 了 提 高 顶 煤 回 收 率 , 降 低 混 矸 率 , 并 且 满 足 行 人 、 通 风 及 维 护 等 要 求 , 经 试 验 , 确 定 俯 采 时 采 高 310m , 放 煤 平 均 高 度 7128m , 采 放 比 1∶214 ; 仰 采 时 采 高 218m , 放 煤 平 均 高 度 7148m , 采 放 比 1∶216。 最 大 控 顶 距 为 4145m , 最 小 控 顶 距 为 3185m。 3 回 采 遇 到 的 问 题 及 解 决 措 施 3 11   俯 采 遇 到 的 问 题 及 解 决 措 施 1 ) 遇 到 的 问 题 。 由 于 工 作 面 自 切 眼 开 始 的 230m 最 大 俯 采 倾 角 为 14安 , 平 均 10安 , 造 成 工 作 面 在 推 进 过 程 中 出 现 以 下 问 题 : ① 按 工 作 面 俯 采 倾 角 14安 , 采 煤 机 截 深 016m 的 要 求 , 采 煤 机 截 煤 时 的 拉 底 下 扎 量 为 11132cm , 使 刮 板 输 送 机 倾 斜 较 严 重 , 采 煤 机 倾 斜 滚 筒 外 端 挤 压 煤 壁 行 走 困 难 , 采 煤 机 相 关 部 位 供 油 不 足 ; ② 由 于 刮 板 输 送 机 倾 斜 , 采 煤 机 滚 筒 下 俯 , 使 每 刀 截 深 比 刮 板 输 送 机 水 平 时 加 大 , 最 大 可 加 大 截 深 53cm , 造 成 机 道 宽 度 大 、 端 面 距 大 , 顶 板 不 好 控 制 ; ③ 如 按 设 备 性 能 , 从 便 于 顶 板 管 理 的 正 常 要 求 考 虑 , 采 煤 机 截 煤 拉 底 量 不 能 超 过 5cm , 否 则 工 作 面 采 层 很 难 控 制 , 不 能 满 足 煤 层 变 化 的 要 求 , 会 导 致 底 煤 遗 留 过 多 , 造 成 煤 炭 损 失 。 4   技 术 经 济 效 果 由 于 对 煤 层 的 各 种 变 化 情 况 掌 握 准 确 、 技 术 方 案 正 确 、 安 全 措 施 得 当 , 该 矿 创 造 了 日 产 2118 万 t 煤 的 历 史 最 高 记 录 , 煤 质 含 矸 率 及 其 它 各 项 指 标 均 在 控 制 指 标 以 内 , 技 术 经 济 效 果 显 著 , 实 现 了 安 全 高 效 。 5   结 语 走 向 长 壁 俯 仰 斜 连 续 综 放 开 采 技 术 的 实 践 证 明 , 在 煤 层 走 向 向 斜 构 造 中 , 沿 煤 层 走 向 布 置 综 放 工 作 面 俯 仰 斜 连 续 推 进 , 节 省 了 搬 家 时 间 , 提 高 了 设 备 利 用 率 , 生 产 效 率 高 。 只 要 技 术 措 施 正 确 , 安 全 措 施 得 当 , 就 一 定 能 发 挥 综 合 机 械 化 放 顶 煤 开 采 技 术 的 优 势 , 实 现 安 全 高 效 。 2 ) 解 决 措 施 。 回 采 工 作 面 在 推 进 过 程 中 , 既 沿 煤 层 倾 向 倾 斜 , 又 沿 煤 层 走 向 倾 斜 。 为 减 少 俯 采 角 度 , 降 低 设 备 的 俯 斜 倾 角 , 提 高 设 备 的 稳 定 性 , 减 少 采 煤 机 循 环 拉 底 量 , 有 效 控 制 刮 板 输 送 机 上 、 下 窜 , 应 最 大 限 度 地 加 大 工 作 面 伪 斜 。 实 际 生 产 中 , 经 反 复 试 验 , 将 工 作 面 调 整 为 下 山 出 ( 责 任 编 辑 马 光 辉 ) 4 0
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