摘 要:为了提高单产能力,降低掘进率和采区成本,梅河三井于2003年首次采用走向长壁大倾角综采放顶煤方法开采(简称大倾角综放开采)。通过水平分层与大倾角综放开采对比,大倾角综放开采比水平分层除了工作面倾角大,不易管理外,大倾角综放开采要比水平分层优越许多。大倾角综放开采工作面长度可适当加长,掘进率低,采放高度可以一次采全高,三角煤损失率小,采区回采率高,单产高,吨煤成本低。
关键词:大倾角综放开采;水平分层;综采工作面
1 开采技术条件
1.1 采区地质情况
开采区位于梅河三井南翼,属于12层煤,煤种为长焰煤,煤层顶板为褐色泥岩,底板为粉砂岩,煤层厚度为13-38m,平均厚度25m。煤层倾角为15°-45°,一般在30°左右,煤层硬度大于1。煤层节理发育易冒落。采区两道采用25U∮3.2×3棚支护,棚距1.0m。自然涌水量为2.0m3/h,该煤层北部以F4断层为界,南部以F5断层控制。东西走向600m左右。
1.2 采区装备
GZFS4000-16/26型液压支架;MD-150-NW型单滚筒割煤机。工作面为MGD-180/630运输机;砂邦为SGD-90/630运输机,运输顺槽为SGW-40T刮板运输机和SDJ-80型胶带运输机。
2 水平分层与大倾角综放开采比较(见图1)
2.1 水平分层
特点:本区1-9层采用水平分层法布置回采工作面,工作面坡度在3°-10°,近于水平。在尽量保证工作面等长的前提下,回风顺槽沿煤层底板布置,运输顺槽沿顶板布置,设计采高一般在12-15m之间。
缺点:工作面长度有限,采放高度不宜过高,生产能力低,成本高。三角煤损失率大,采区回采率低。煤层按30°倾角,上下层间距按15m,45°落煤角度,三角煤损失面积为(15×26)÷2-12.5×12.5÷2=117m2。
优点:工作面坡度小,易管理。
2.2 大倾角综放开采
特点:采区回风顺槽、运输顺槽均贴煤层底板布置。一次采全高。
缺点:工作面坡度大,不易管理。
优点:工作面长度可适当加长,按工作面长度40m左右布置,2个大倾角综放开采工作面可布置3个水平工作面。这样掘进率低。
采放高度可以一次采全高,生产能力大,成本低。三角煤损失率小,采区回采率高。煤层按30°倾角、上层运输顺槽与下层回风顺槽间距按7.5米高度、45°落煤角度计算,三角煤损失面积为7.5×13÷2-5×5÷2+5.5×5.5÷2=51m2。
3 大倾角综放开采管理措施
3.1 工作面管理
根据倾斜工作面特点,为了防止移支架下滑,工作面可采取伪斜的方法,即运输顺槽超前回风顺槽。原理为支架的受力分析(见图2),即支架的下滑力T与前移支架拉力F的合力P,正好平行于运输顺槽。伪斜角b确定为6°-8°伪1°。即倾角a为17°-25°,伪斜角b为3°-5°为宜,倾角a在26°-32°之间,伪斜角b在6°-7°间为宜。煤质破碎松软时控制超前冒落,使支架初撑有力;工作面运输机与支架间“十字头”联接好,使溜子与支架互相制约;适当加大伪斜角,即可控制支架下滑倾斜。
 3.2 工作面倾角较大,需采取防倒防滑措施
(1)工作面采用伪斜开采,下端头超前上端头,在移架子时调整伪斜角,开采伊始,先开下端头,使之超前上端头,伪斜角达到预定范围。
(2)工作面两台运输机头各打2个戗顶子,防止运输机下滑。
(3)在1号支架下侧护板打戗柱,防止支架向下倾斜。
3.3 工作面顶板管理
为防止工作面架子倾倒,必须保证工作面顶板完整,使架子初撑有力,移架子时要带压前移,以维护顶板不破碎,必要时可利用单柱配合移架。
3.4 工作面煤帮管理
(1)如果围岩压力较大,煤质破碎,煤帮片帮等情况出现时,严禁超前割帮,机组可适当牵引到靠近下缺口位置,以挡住片帮货沿倾斜工作面飞落伤人。 [1] [2] 下一页 |
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