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1、水平分段放顶煤采煤在实际开采中的应用乌鲁木齐白土窑矿业有限公司 王 军 刘战旗摘 要 结合白土窑煤矿第一分段首采工作面的设计与现场开采情况，对水平分段放顶煤在实际应用中存在的问题进行了探讨。关键词 放顶煤 问题 探讨2乌鲁木齐白土窑煤矿位于乌鲁木齐市西南头屯河中上游东岸硫磺沟矿区，可采煤层两层即B1、B2煤层，现主要开采+800水平东翼B1煤层；改扩建后开拓方式为主、副立井开拓，选用走向长壁轻型放顶煤液压支架水平分段放顶煤爆破落煤采煤法。但新的采煤方法在实际生产中存在众多问题，就具体问题做如下分析。1 工作面概况工作面为改扩建后一采区第一分段工作面，位于采区上山东翼。工作面走向长度为567m，
2、倾斜方向长度为22m,开帮高度为2.2m，放顶煤高度为6.8m。采区运输大巷布置在+800m水平，回风大巷布置在+850m水平，工作面布置在+840m是水平，运输顺槽沿煤层顶板布置，与运输上山连接；回风顺槽沿煤层底版布置，与专用回风上山及轨道运输上山连接。B1煤层厚度16.92m23.5m，平均20.02m，倾角为26，井田内煤厚变化较小，不含夹矸，煤层结构简单，属稳定煤层。煤层顶板岩性为泥岩、局部有细砂岩老顶和炭质泥岩伪顶，底板为粘土岩，局部有炭质泥岩伪底。与上部B2煤层的间距15.02m20.2m，平均为17.11m。在工作面上不+850m水平以东700m范围内已采空。回采巷道布置如图一。
3、1.1回采工艺1.落煤。选用煤电钻（ZFS12）打眼，爆破落煤。 2.装煤。采用爆破自装配合人工攉煤。 3.运煤。工作面选用2台SGB620/40刮板输送机，运输顺槽选用1台SGB620/40刮板输送机和1台DTL80/40/2*40型带式输送机。1.2支护方式工作面共安装3副ZF2400/16/24型端头支架和19副ZF1800/16/24型四柱式放顶煤液压支架，主要技术特征为：高度1550-2400mm，宽度920-1050mm，运输尺寸4100*920*1550mm,初撑力1544KN,工作阻力1800KN,支护强度0.65Mpa,对底板比压1.42Mpa,中心距1000mm，行程700
4、mm；泵站供液压力31.5Mpa；立柱：缸径/柱径125mm/110mm，初撑力386KN，工作阻力450KN。2开采中的问题2.1 开帮（1）由于煤层倾角26，在它自身下滑力的作用下，再经过打眼放炮震动后，煤壁极易片帮，使开帮达不到理想效果，大大影响开帮速度。但在放炮时从靠顶板侧依次向底板侧引爆会比较理想。（2）爆破落煤不理想，经常有煤飞入支架内，需大量人工装煤，加大了工人的劳动强度。建议选用机采。（3）爆破后的落煤经常堵塞支架推移千斤顶导向梁部位，使支架无法前移，影响循环速度。 （4）工作面两端头开帮速度要一致，防止出现一前一后，影响移架。2.2支架的支护问题一：由于工作面开切眼后顶部有一
5、部分垮落，造成支架在安装后顶部悬空，而跨落随工作面开帮向前移进；工作面在推进3m后就进行了放顶煤，打眼高度为3m，且三班连续对顶煤放出，造成支架后大量悬空；工作面推进8m后，顶板来压垮落，大量矸石充填支架后部空间及支架上部悬空处，当工作面继续推进移架时，架前冒顶，压架。如图二处理办法：加快速度让支架走入实体，对易跨落处开帮后及时挂网，暂时不对顶煤放出。问题二：由于炮眼深度不一与煤壁片帮的原因使工作面在靠顶板侧推进速度快，使得移架过程中，支架也随工作面形状顶板一端超前底板一端邂逅，长时间后，支架将进入底板顺槽煤壁中，使顶板端头空顶过大，再加不合理的对顶板端的顶煤放出，最后造成冒顶压实顺槽刮板机尾
6、和掩埋支柱。如图三处理办法：1）用圆木将冒落处堵住，防止二次冒落，用缩短溜槽的办法将机尾拉出；清除冒落矸石（边清理边用圆木添堵），回柱。2）加强端头支护，推进工作面，停止放煤，捝开矸石后调架。2.3放顶煤1.煤质较硬，单靠支架的支承压力和顶板回转无法将顶煤破碎，需其它辅助办法破碎顶煤；（后续）例：我矿未采用辅助爆破出现的问题煤质较硬，单靠支架的支承压力可使支架上不2 -3m的煤破碎垮落，其余任然悬空，再加不断的将煤放出，支架后方形成较大空隙；这时当顶板来压，使靠顶板侧支架后方的空隙被矸石充填，并窜入其他支架后方，直至底板侧。如图四2.顶煤破碎程度低，不能是顶煤顺利放出，我矿B1煤层放顶回采率为
7、65%。3.支架选型，也是决定顶煤能否有利放出的重要因素。我矿选用支架后尾梁过低，也是影响顶煤放出 的原因之一。4.放煤顺序为单架依次顺序式，从底板向顶板将顶煤放出。但在辅助爆破时靠顶板处炮眼深度小于靠底板一侧。2.4 三角煤损失在实际顺槽布置中，遇到众多因素影响，使得工作面长度达不到设计要求，造成大量的顶底板三角煤的损失。图二所示。 如：当工作面一循环开帮0.8m时 一循环的实际储量：241.1522*0.8*1.28+56.9+115.235=419.075t一循环的可采储量： 开帮 22*0.8*2.2*1.28*95%=47.08t放顶 27*0.8*6.8*1.28*75%=141t
8、 一循环顶板三角煤的损失量：55.5745*0.8*1.28=56.9t 一循环底板三角煤的损失量：112.5343*0.8*1.28=115.235t 3建议1.在工作面初采时，当支架走入实体后方可进行放顶煤。2.工作面开帮技术要求必须严格，要保证三直，否则在移架时支架向某一顺槽偏移，需重新调架。3.开帮后对落煤必须清理干净，否则影响支架移动。4.移架顺序必须严格执行作业规程规定，防止工作面出现部分支架咬架或无法移动。5.放顶煤不可两边同时放，必须按照顺序放出；并掌握放煤量和放煤时间，防止混矸。6.采用端头支架支护，要注意端头空顶面积，经常在由于工作面与顺槽不垂直，移架时造成端头空顶面积过大。7.工作面顺槽布置的合理性，直接影响三角煤的损失。辅助爆破方法1.炮眼布置方法：架中间打眼，每隔一副架打一个眼，炮眼深度和装药量根据煤的硬度不同自定。如图六 注：此方法没有实践依据，仅供参考。2.装药采用正向装药，每五卷药装一个引爆药卷，引爆药卷装两个雷管，防止断线，用炮泥封住；同样方法装下一组：直至达到装药量。引爆药卷雷管采用并联，每组之间用串联。如图七
