中厚煤层复杂条件采掘配套技术研究

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1、中厚煤层复杂条件采掘配套技术研究[]中厚煤层综采放顶煤回采工作面通常采用巷道摸底托顶煤掘进，以便于摸底回采。在大采深、断裂构造发育的复杂条件下，摸底掘进存在着巷道压力大、顶煤垮落、支架变形等严重问题，本文对巷道摸顶掘进摸底回采的巷道支护、巷道与工作面的衔接过渡及煤炭回收等方面进行了论述。对相同类型的矿井有一定的借鉴意义。　　[关键词]摸顶掘进摸底回采配套技术　　:TD823.9:A:1009-914X(2013)07-0079-01　　1．问题的提出　　冀中能源峰峰集团大淑村矿2#煤平均厚度为5.4米，采深在600

2、米到800米之间，直接顶为粉砂岩，厚3.28米；老顶为细砂岩，厚3.33米。直接底为粉砂岩，厚8.69米；老底为细砂岩，厚6.53米，灰色以石英为主。采用综采放顶煤工艺，摸底回采。巷道摸底掘进，采用U36型钢架棚支护，用搪材和塑料X裱褙顶帮。该掘进方式在高应力地质条件下，施工困难，劳动强度大，巷道变形严重，往往在工作面未形成系统前，后路U钢支架就已经严重变形，影响运输及人员安全；巷道掘进在过煤柱、构造应力区时，顶煤易垮落，造成帮空顶空，U钢支架受力不均，极易变形折断，其支护效果更差，以172203工作面为例，掘进巷

3、道在不到1个月的时间内，巷道断面已达不到原设计的三分之二，在掘进和回采过程中需要多次整修，对生产和地区的衔接造成了很大影响，针对这种情况，我矿在172204工作面，开展了2#煤层掘进摸顶板锚X带支护，回采时采用摸底板回采的配套技术研究应用，有效解决了这一难题。　　2.摸顶掘进巷道支护设计　　巷道断面设计为：净宽4.2m，净高3.5m，断面形状为矩形（见附图1）。巷道摸2#煤直接顶掘进，巷道顶板采用锚X带索支护，顶铺设5.0m×1.0m塑料X，使用4200×250×2.8mm钢带，带距为1.0m,第一带布置3根锚杆3

4、根锚索，第二带布置4根锚杆2根锚索，依次交替布置，锚杆为长2.0米，Φ22mm的无纵筋高强螺纹钢,角锚杆及锚索与巷道顶板中垂线成30?夹角布置，其他锚杆及锚索垂直顶板布置，每支锚杆注3支Z2835型树脂药卷，锚杆抗拔力不低于120KN。锚索为长度5米，Φ17.8mm的钢绞线，每根锚索注5支Z2345型树脂药卷，预紧力130KN。过断层及顶板围岩不完整时，顶板支护带距缩至0.8m，且采用双抗塑料X和金属X双层护顶。　　3.工作面上、下端头支护及三角煤回收　　运料巷与溜子道掘进时采用摸顶丢底煤掘进，工作面回采期间，两巷

5、超前工作面不小于20m进行卧底，巷道高度保证不小于4.0m，以减小摸底回采期间端头丢底煤厚度。　　3.1上端头支护　　煤壁往外20m范围，采用沿走向布置四路1m双楔顶梁配单体液压支护进行超前支护。双楔梁间宽度1.0m。双楔梁支护采用齐梁直线柱正悬臂布置，一梁一柱支护，巷道高度不小于4.0m。端头支架往前20m-30m范围，在巷中加打单排高度4.0m的单体液压支柱，柱距1.0m。　　3.2下端头支护　　与上端头支护相同，采用沿走向布置四路1m双楔顶梁进行超前支护。上帮一路双楔梁大头朝向老空侧，下帮三路双楔梁小头朝向老

6、空侧，一梁一柱支护。工作面下头切顶排分别在四路双楔梁间加打密集支柱，密集支柱间距不大于0.3m。　　3.3三角煤回收　　工作面上、下两巷掘进期间采用摸顶掘进，留有底煤，造成回采期间上下两巷与工作面上、下头出现台阶。上端头割煤前必须根据煤壁拐角片落情况，超前2m起板梁棚子背顶X支护；拉架前在上端头铺联好塑料X与运料巷下帮塑料X搭结严实；拉架时提前在架顶与超前板梁棚子间培板梁摆架，确保升架后架顶接顶严实；下端头除按上述要求支护外，必须对转载机进行卧底，煤层厚度较大时，为保证工作面两端头与两巷正常过度，采取机头（尾）逐步

7、采用留底煤回采方式推采，留底煤厚度根据煤厚情况而定，一般在1m左右，长度控制在9m以内，确保工作面溜子整体平顺，工作面推采期间的上、下头顶板必须提前工作面2m～3m进行维护，拉好超前架。　　4.摸顶掘进与摸底掘进支护效果分析　　该支护形式通过现场的有效实施，及有效的矿压观测手段，该支护形式明显优越U钢支护。　　摸底板掘进托顶煤使用U钢支护，该支护形式属于被动支护形式，由于在施工过程中，无法根本解决顶帮流煤造成的空顶、空帮现象，而采取的摆架、物体填充等其它措施，其效果也达不到设计要求，在高地应[]中厚煤层综采放顶煤回

8、采工作面通常采用巷道摸底托顶煤掘进，以便于摸底回采。在大采深、断裂构造发育的复杂条件下，摸底掘进存在着巷道压力大、顶煤垮落、支架变形等严重问题，本文对巷道摸顶掘进摸底回采的巷道支护、巷道与工作面的衔接过渡及煤炭回收等方面进行了论述。对相同类型的矿井有一定的借鉴意义。　　[关键词]摸顶掘进摸底回采配套技术　　:TD823.9:A:1009-914X(2013)