电液控综采工作面复杂条件下开采技术研究

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1、电液控综采工作面复杂条件下开采技术研究摘要：电液控自动化综采工作面复杂条件下创高产高效的研究，是矿井开采的主攻方向。本文通过研究电液控自动化在戊10―31100综采工作面过老巷、断层、拐点、分合层区及穿层过程中的可行性和稳定性，为电液控技术的改进、提高和推广提供了可靠的依据。中国7/vie　　关键词：电液控；自动化；地质构造；高产高效　　近年来，随着电子计算机和自动化技术的发展，高效集约化的自动化采煤技术和设备日趋成熟，综采工作面电液控自动化技术在德国、澳大利亚英国等发达产煤国家已经得到应用。国产电液控综采设备安全高效技术是近年来在我国逐渐兴起的采煤工艺新技术，如何结合现场实际，充分发挥其自动

2、化、信息化特性为生产服务，有效改善工人作业环境、实现矿井安全高效，是该项技术在现场应用的关键。电液控综采设备已经在六矿应用，但在复杂顶板条件下国产电液控综采设备实现安全高效是首次应用，因此，电液控综采设备在复杂顶板条件下的研究，对提高综采设备自动化装备水平，对减少人工操作，降低劳动强度，最大程度的减少工作面人员配备，保障生产过程的安全性具有深远意义。　　平煤股份一矿随着矿井开采范围的不断扩大，矿井生产年限不断增加、开采深度不断加深，工作面条件不断恶化，水、火、瓦斯、煤尘等自然灾害加剧，地质条件变得更为复杂。这些给管理带来很大困难，如何采取切实有效措施在复杂地质下加强顶板管理、瓦斯管理、设备管理

3、、工艺管理等方面的技术研究，提高复杂地质条件下电液控自动化综采工作面的单产，对于缓解我矿接替紧张局面，提高煤炭资源回收率达到精采细收，有非常重要的意义，为今后电液控自动化回采工艺的改进垫定坚实的基础。　　一、戊10―31100工作面概况　　戊10-31100采面位于三水平戊一采区西翼中部，地势东高西低。采面走向长2943m，倾斜长160/184m，煤厚平均2.3m，地质构造较复杂，较大断层有7条，对生产有较大影响。地面标高为+150～+320m，工作面标高为-457～-525m，采面走向长2943m，倾斜长160/184m，煤厚平均2.6m，可采储量119.6万吨。该采面地层为一向北倾斜的单斜

4、构造，倾角6～9°，平均7°，东部受竹园逆断层影响，西部受龙池正断层影响，局部地层起伏较大。根据上分层及相邻巷道揭露地质资料分析，采面内断裂构造发育，主要为正断层，走向以北东及偏北向为主，落差最大8.0m。戊10煤层厚1.5～3.1m厚西薄，断层附近顶板破碎，煤层有变厚或变薄现象。　　二、主要研究、试验内容和技术关键　　（一）主要研究、实验内容　　通过调查研究，结合戊10―31100工作面实际回采条件，在煤柱中过断层，对电液控自动化下分层综采工作面的回采工艺以及过断层时断层的发育情况、开采的顶板、采高、设备的管理及回采工艺进行研究，真正实现了技术上合理、经济上可行、安全上可靠，在下分层电液控自

5、动化综采工作面过大落差断层月产创10万吨，达到安全生产、创水平的目的。　　通过调查研究，结合戊10―31100工作面实际回采条件，探索研究电液控支架应用：（1）电液控自动化综采工作面过5#、6#、7#、15#断层；（2）电液控自动化工作面过拐点。　　（二）技术关键　　工作面临近断层层位的确定：对于综采工作面过断层时，开采层位的确定不可轻视。采取的方法是根据断层落差，正断层与工作面斜交、落差大、走向影响范围广，断层周围裂隙较发育，围岩的完整性受到破坏，严重影响工作面的正常回采，对工作面的瓦斯、顶板、安全生产管理十分不利，给安全生产管理造成很大困难。首先工作面推进方向距断层l0m开始逐渐起底200

6、-300mm，破顶200-300mm，使工作面平缓进人断层。工作面推进到断层的上、下盘后，每个生产作业班必须班班采取：上、下盘破顶300-400mm、留底300-400mm的方法，使工作面尽快地恢复正常的开采层位，破顶、留底的程度以保持工作面溜子平滑过渡为宜。保证煤机通过为准，保证支架有足够的初撑力支撑顶板，断层处提前上金属网护顶，断层有托顶煤段上双网维护顶板。　　（三）方案制订及采取的主要措施　　电液控自动化综采工作面过5#、6#、7#、15#断层，根据实际情况，初步制定过断层措施如下：　　其中8#、15#、16#断层影响范围如图1―6（平面、剖面图及地质预想剖面图）　　该断层根据图纸显示为

7、：风巷8#断层落差H=8m，走向346°，倾向256°，倾角为45°的正断层；对回采有严重影响；预计风巷8#断层在机头20架左右暴露，随着采面的推进断层逐渐向机尾延伸，待采面机尾距59#点20米即将暴露断层时，开始降低采高适当破顶回采（视顶板情况）顶板破碎时压网，使采面沿巷道底板回采，随着采面推进断层向机尾的延伸，采面出现全岩，待采面推出断层面时，开始适当漂溜子减少托顶煤厚度，过断层期间断层段严格