煤矿大倾角坚硬特厚煤层综采放顶煤开采工艺项目的应用

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1、大倾角坚硬特厚煤层综采放顶煤开采工艺项目的应用伊犁双新煤业集团一、项目目标与任务1、项目目标与任务需求分析新疆兵团农四师七十一团二矿（原伊犁双新焦化厂二矿）属新疆尼勒县管辖，始建于1958年，经过53年的发展，目前生产能力已达到15万吨规模，累计产煤215万吨。矿区煤层赋存条件为急倾斜特厚坚硬煤层，煤层硬度系数为f=2-3，长期以来，采用传统的高落式和仓储式开采方法，造成矿井回采率过低（35%左右），资源浪费严重，矿井安全保障程度低，生产工效低下。由于目前急倾斜特厚煤层开采的发展水平层次差异较大，存在着一

2、系列没有完全解决的技术难题，因而研究急倾斜特厚煤层的开采方法，是非常必要和十分迫切的重大课题。从2005年以来，矿井开始实施技术改造，通过进一步的地质勘探和测量工作，进行了60万吨扩能改造，矿井初步设计有中煤武汉设计研究院完成，开采方法为大倾角综采为主，柔性掩护支架为辅的采煤方法，此项技术，虽然对传统的开采工艺进行了革新，但是还未从根本上解决大倾角坚硬煤层安全高效集约化生产的问题。如何从根本上实现大倾角坚硬煤层安全高效开采，找到一条适合双新煤业矿井特殊赋存条件下煤层开采工艺的重大突破，面对这一全国乃至世界

3、公认的高难度井工开采技术，农四师党委、71团党政领导知难而进，勇于创新。积极寻求解决安全高效开采的技术支持和管理保障，通过多次调研和实地考察，与甘肃靖远煤业集团公司达成了合作研究和生产协议。甘肃靖远煤集团公司王家山矿，从2001年初进行大倾角综放开采技术和相关保障技术研究，2003年完成了这一难题，曾获国家八项专利技术。从新疆生产建设兵团农四师七十一团二矿（原伊犁双新焦化厂二矿）实现安全高效矿井目标和从新疆地区、农四师71团双新煤业可持续发展的战略高度来看，该项目技术研究具有重大的战略性意义，双新煤业大倾

4、角坚硬特厚采煤方法的改革，是实现本矿区产能提升，安全高效开采的必由之路，它可以解决矿井特殊地质构造范围内的呆滞煤量问题，提高煤炭回收率，减少煤炭资源浪费，也将对该矿井深部开拓布置优化、合理集中生产，延伸煤炭产业链，改善生产技术基础，实现跨越式发展创造条件。它的成功，将极大的带动伊犁地区乃至新疆同类地质和煤层条件下采煤工艺的重大突破，为实现新疆地区煤炭资源的大发展和高效开采，起到引领和示范作用。2、项目的主要技术难点和重点新疆生产建设兵团农四师七十一团二矿（原伊犁双新焦化厂二矿）60万吨矿井，矿井煤层赋存条

5、件多变，结构复杂，煤厚极不稳定，厚度平均变化大，倾角42°-53°之间，平均达到45°，局部达到53°以上，煤层坚硬，难以放出，属于大倾角极难采煤层，采用走向长壁综采放顶煤开采技术，开采过程中必须解决以下关键问题和技术难点：（1）如何保持“支架---围岩”系统的随机不稳定达到有效控制。在工作面煤层倾角45°～53°条件下，如何保持支架、采煤机适应大倾角煤层，并参照国内外现有大倾角开采配套设备进行适应性配套和优化改造。（2）采区巷道布置技术，适应多煤层联合开采，工作面巷道布置关键技术；（3）煤层倾角大，开切

6、眼掘进过程中出现底板岩层离层滑移现象，工作面开采中底板滑移和支架失稳控制。（4）煤层倾角大于45°支架防倒、前后溜下窜、飞矸伤人等问题；（5）瓦斯灾害治理、水患防治、综合防灭火、矿压动力显现等的防治和安全保障技术。（6）大倾角特厚坚硬煤层顶煤综合弱化技术；二、现有工作基础和优势1．国内外现有技术、知识产权和技术标准现状及预期分析我国开采大倾角煤层的矿井目前多集中在西部地区，由于这些地方的区域经济发展相对落后，矿井的开采规模、产量所占比例又较小，从而导致矿井的综合经济效益差，加上大倾角煤层开采围岩移动和矿井

7、技术管理与缓倾斜煤层开采相比具有很大的差异和难度，故开采大倾角煤层的矿井大多数使用的是传统的非机械化开采方法。但自20世纪80年代开始，我国就一直致力于对大倾角煤层的机械化和综合机械化开采的研究，煤炭科学研究院北京开采所、唐山分院、成都煤干院、西安矿业学院、中国矿业大学（北京）以及东北大学等科研院所从急倾斜煤层入手开始这方面的研究，同时引进国外技术与装备，在辽宁沈阳矿务局、新疆艾维尔沟煤矿、北京矿务局、四川攀枝花矿务局、辽宁鹤岗矿务局、安徽淮南矿务局等矿区进行了试验与生产。具有代表性的有:辽宁沈阳矿务局红

8、菱矿与煤炭科学研究总院北京开采所共同承担国家“七五”重点科技攻关计划项目“大倾角煤层开采成套设备的研制”，研制了ZYS9600/14/32(QYS(960/14/30)型大倾角组合式液压支架和ZYJ3200/14/32G型大倾角液压支架，配合MG200-QW型大倾角采煤机，SGBQ-764/160W大倾角工作面输送机，在倾角35-55º的煤层中进行了工业性试验，填补了国内空白。河北开滦矿务局唐山矿采用DY150型采煤机，辅以Y