坚硬顶板软煤软底大倾角煤层综采工作面的开采实践

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1、 坚硬顶板软煤软底大倾角煤层综采工作面的开采实践坚硬顶板软煤软底大倾角煤层综采工作面的开采实践摘 要： 通过在 3338。大倾角坚硬顶板、软煤、软底煤层综采的开采实践，论述了开采工艺特点及技术措施。关键词： 大倾角 综采 采煤工艺新疆焦煤集团有限责任公司在 2130 煤矿坚硬顶板、软煤、大倾角煤层条件下首次实践综采技术。通过五个多月的生产实践，取得了良好的经济效益和社会效益，为矿区大倾角综采的推广了实践经验，不仅推动了开采技术的创新，而且使矿井面貌发生了新的变化。现以 2130 煤矿 14121 工作面为例，介绍坚硬顶板、软煤、软底大倾角煤层综采技术。1、 工作面的技术概况1.1 赋存状况14

2、121 综采工作面回风巷标高+2012m，运输巷标高+1950m。可采走向 2200m，倾斜长度 108 m，采高 2.0 m，可采储量 64.15 万t。1.2 地质条件4#煤层倾角 3338。 ，煤层平均厚度 2.0 m，普氏硬度系数f1.5。煤层自然发火倾向性为不易自燃，在 14121 运输巷掘进过程中已探明开切眼以西 240m 处有 4 条落差 0.51.2m 左右断层，相隔 1020m。4#煤层结构复杂，含夹矸 12 层，夹矸厚度在0.050.5m 之间，平均厚度 0.3m 左右。顶板：无伪顶，直接顶为 0.28m 的砂砾岩硅质胶结坚硬，老顶厚度为 16.9m，由 8.4m 厚粗砂岩

3、和 8.5m 厚中砂岩组成。粗砂岩以石英为主，灰白色，坚硬，裂隙较发育；中砂岩灰白色以石英为主，层理不明显。底板：直接底为 0.35m 厚黑色炭质泥岩块状薄层状，老底为2.11m 厚粉砂岩，致密块状下部粗砂岩层理清晰，节理发育易碎。2、 工作面设备选型及配置2.1 液压支架选用 zz4000/16/26 型支撑掩护式液压支架主要技术参数如下：2.2 刮板输送机选用 sgz730/200 型刮板运输机，其主要优点是输送量大，刮板链采用中双链，强度高，受力均匀，断链事故少。溜槽采用整体铸焊走底式结构，优点是坚固耐磨，减少底部回煤量，提高运转能力。其主要技术参数如下：2.3 采煤机为了满足工作面开采

4、需要，保证安全运行可靠，适应大倾角煤层的开采，选用 mg150/375-w 型无链牵引采煤机。该机型的主要优点是结构紧凑，功率大，对大倾角煤层的开采有良好的适应性，牵引力及切割功率大，性能可靠。其主要技术参数如下：3、回采工艺3.1 割煤（1）割煤机械：mg150/375-w 采煤机。（2）割煤方式：单向割煤，前顶后底（从上向下） 。（3）进刀方式：从 55#支架处斜切进刀，下行割煤，割完煤后采煤机上装煤至 55#架处，上行割三角煤。3.2 装煤借助采煤机螺旋滚筒与铲煤板相结合，在采煤机运行和输送机运行过程中自动完成装煤工作。3.3 运煤采面选用 sgz30/200 型刮板输送机运煤,机巷采用

5、 szz730/110型转载机和两部 sj800/150 落地式胶带输送机运煤。3.4 移架采煤机割煤后坚持带压力及时移架，移架工作由支架的推移千斤顶借助运输机来完成。移架的操作过程为：降架拉架升架。3.5 推移输送机推移输送机靠液压支架的推移千斤顶来完成，推移工作要安全迅速，并保证平直。4 、顶板管理4.1 支护形式采用 70 组 zz4000/16/26 型支撑式液压支架支护顶板。4.2 控顶距a、最大控顶距 4510mm；b、最小控顶距 3910mm；c、超前爆破放顶步距 10m。4.3 采空区处理方法为深孔超前预爆破全部垮落法管理顶板。4.4 端头支护工作面上、下端头使用“四对八梁”支

6、护。梁采用箱型顶梁长4.0，一梁四柱式支护，单体柱内间距 0.3m，相邻两组之间排距0.6m，柱距 1m，随着工作面推进迈步前移，迈步距 1.0m。4.5 两巷超前支护a、根据煤矿安全质量标准化标准，上、下顺槽，超前工作面20m 范围内使用单体柱配合绞接顶梁进行超前支护，距工作面煤壁10m 范围内打双排柱，1020m 范围内打单排柱，靠上帮的一排打20m，靠下帮的一排打 10m。b、支护形式采用 hdja-1200 金属绞接顶梁配合 dz-3.5 单体柱进行支护。5 、 大倾角综采工艺措施5.1 工作面调伪斜为平衡工作面输送机、支架在推移过程中引起下滑、上窜，将工作面调成伪斜（仰斜） ，即机头

7、超前机尾（下顺槽超前上顺槽） 。当支架垂直于输送机相互移动时，工作面设备每移动力一个步距就会产生一定量的相对位移，若伪斜我度适当，使上移量与下滑量相抵消，从而起到设备防滑作用。伪斜角是个经验数值，它不仅与工作面倾角有关，还与工作面底板岩石性质、底板起伏状态、工作面设备等有关。根据现场，14121 工作面实际生产过程中，下顺槽（机巷）超前上顺槽（风巷）1015m 左右。工作面伪斜是个变化数值，应随工作面条件变化，并进行现场观察，随时进行调整。5.2 防止输送机上窜、下滑（1）防止输送机上窜，就加快工作面机尾推进，使输送机下滑到正常位置，防止输送机下滑就加快机头推进，使输送机上窜位置正常。（2）当

8、工作面输送机上窜或下滑时，要及时调整支架，使支架底座与输送机垂直。（3）正常情况下工作面输送机从下向上推移。（4）输送机机头与转载机尾搭接要合理，防止煤、矸进入底槽，以减少底链运行阻力。5.3 液压支架防倒、压架及防滑（1）设排头支架防倒、防滑装置，其余支架以排头支架为准依次排列。因此将 1#4#架子为排头架，做为中间架的锚固点和导向支点，安装防倒防滑千斤顶。工作面 66#68#安装防倒防滑千斤顶。（2）发现支架摆尾、歪斜要及时用相邻支架上所设置的防滑千斤顶调整支架，使其恢复正常位置。（3）支架的侧护缸和调架缸要保持一定的行程，当支架发生轻微倒架时，可用其调整支架。（4）采高不大于支架的最大支

9、撑高度，让立柱有一定的余量，一般不小于 200mm。（5）下顺槽（机巷）超前上顺槽（风巷）推进 1015m，坚持自工作面下部向上移架顺序。（6）为防止工作面排头支架下滑和倾倒，在第一和第三架上分别设有一组防倒斜缸，支架前部有一组防下摆缸，必须坚持使用和保证正常工作状态。（7）加强顶板管理，防止出现端面冒顶事故，导致支架接顶状态不好造成倒架。（8）在移架过程中，随时用侧护板调架，使支架保持适当的迎山角，以抵消顶板下沉时的水平位移量。（9）控制工作面输送机，要严防输送机下滑牵动支架下滑。5.4 采煤机防滑mg150/375-w 型无链牵引采煤机装有可靠的制动器,可适应 40。以下煤层而无须其他防滑

10、装置。5.5 防止飞矸伤人由于工作面煤层倾角大，又是伪斜仰斜回采，工作面容易发生片帮，造成飞矸。为了防止飞矸伤人，沿工作面倾斜方向和走向方向每隔 3m 安装一道挡矸帘，沿倾斜方向挡矸帘规格为11001500mm，沿走向方向挡矸帘规格为 22001500mm，用直径为 6mm 的钢丝绳编制成网，网孔规格 8080mm。6 、 结论6.1 新疆焦煤集团有限责任公司 2130 煤矿在坚硬顶板、软煤、软底，平均 35。大倾角煤层条件下首次实行综采技术开采，通过 5 个多月的探索实践，现累计生产原煤 19.5 万 t，平均单产 3.5 万 t，最高单产 4 万 t，取得了成功和良好的经济效益和平共处社会效益；同时为同类型地质条件的煤层开采积累了技术经验。所使用的设备在国内属较先进型，大倾角条件下具有较好的适应能力。6.2 在平均 35。大倾角条件下，生产中出现的输送机下滑上窜，支架失稳等问题，可以通过调整工作面伪斜开采，由下向上分段移架和推溜，稳定机头排头 4 架，控制冒顶和不断调整支架的支撑状态等工艺技术措施加以解决。作者简介：王成，男，四川蓬安人 1967 年 1 月生。1994 年毕业于甘肃煤炭职工大学机械化采煤专业，采煤工程师，现任新疆焦煤集团有限责任公司 1930 煤矿通风队队长，主要从事矿井通风技术管理工作。