近距离煤层开采.doc

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1、浅谈马口煤矿极近距离煤层采空下开采设计　[摘要]对马口煤矿极近距离煤层采空下开采设计进行分析，并通过生产实践总结出一套可靠的采掘安全保障系统，形成了一套完整的极近距离煤层采空下开采技术，对近距离煤层开采具有指导作用，具有广阔的推广应用前景。　　[关键词]极近距离煤层；采空区下；巷道布置；开采技术。马口煤矿404盘区13#-1层于2010年底开采结束，为保证盘区正常接替，必须开采404盘区下部13#-2层。404盘区13#-1层与13#-2属极近距离煤层，层间距不稳定。我矿从科学合理的盘区开采设计到首采面13#

2、-2层8402工作面掘进、开采的成功完成，总结出宝贵的理论基础和实践经验，形成一套完整的极近距离煤层采空下开采技术。1、盘区概况13#-2层404盘区所处的开采水平为1185水平，上部13#-1层均已回采结束，盘区走向长度1161m，倾斜长度480—615m。煤层厚度1.8m~3.1m，平均厚度2.6m，煤层倾角1°—5°，平均3°，13#-1和13#-2煤层层间距1.0m~2.5m，平均2m。　　404盘区内地质构造复杂，有陷落柱2个，断层分布较密集。13#-2层顶板为砂岩，层理、节理发育，稳定性差，掘进和

3、回采时顶板不易维护，易发生冒顶事故。2、开拓方案说明　　2.1盘区巷道布置　　13层盘区8402综采工作面顺槽巷道采用内错距布置方式。如图1所示。2.2上下顺槽内错距的确定13#-2层受上覆13#-1层采空区及层间距的影响，根据上部采空区塌落稳定后采空区及巷间煤柱的压力传递范围，选择13#-2层工作面与13#-1工作面内错式布置。根据顺槽平巷矿山压力显现规律，13#-2层顺槽在其与13#-1层层间距确定的情况下，应布置于压力的传递影响角以外，压力影响角与煤层倾角、层间岩石性质有关，一般情况下当煤层倾角小于25

4、0时，压力影响为250~450，13#-2层上覆13#-1层煤层倾角一般为10~60，所以上下顺槽内错距应按水平煤层压力影响范围公式计算：L≧H·tgθ式中L——上下顺槽内错距，米；H——13#-2与13#-1层间距，米，取2米；θ——压力影响角，度，取35°。L≧H·tgθ=2·tg35°=1.4米根据上述公式计算及马口煤矿13#-1层与13#-2层层间距及岩石性质情况，以及根据矿压观测沿走向上13#-1层巷道对13#-2层巷道布置影响，最终确定上下顺槽净煤柱为5米，如图2所示：3、首采面8402工作面开采

5、情况　　3.113#-2层8402工作面基本概况　　13#-2层8402工作面相对上部13#-1层8402工作面内错布置，两顺槽均内错5m，工作面走向长度560m，可采长413m（保护煤柱147m），工作面倾斜长度130m。3.2首采面8402工作面掘进情况　　3.2.1实体煤下巷道掘进情况　　8402工作面上覆采空区段为1089m~1205m，在非采空区段巷道掘进时皮带巷高度为2.6m，宽度为4.5m，回风巷高度为2.6m，宽度为3.8m，两巷均沿13#-2层顶板掘进，支护形式为锚杆网、锚索联合支护。切巷宽

6、8m，高2.6m，锚杆、锚索联合支护。　　3.2.2采空区下巷道掘进及维护　　由于13#-2层与13#-1属极近距离煤层，且层间距极不稳定，其中200m范围采空下13#-2层与13#-1层间距0.5m~2.0m，平均1.5m，所以巷道掘进时采用留设13#-2顶煤掘进，支护采用锚网和工字钢棚联合支护。　　巷道在采空区范围下掘进时压力显现非常明显，在5402巷具体表现为：所留设的顶煤由于节理裂隙发育，整体性差，加之顶板压力大，顶煤相当破碎，顶煤边掘边冒，掘进时随掘随冒，冒顶长度总计为100m，冒顶宽度为1.0m~

7、2.5m高度为0.4~1.1m；能留住的顶煤处，由于顶煤已破碎，托于工字钢棚上方，压力显现：工字钢棚梁有变形。　　为了提高近距离煤层留顶煤复合顶板巷道顶板的稳定性，我矿在极近距离煤层巷道13#-2层5402巷首次进行了小孔径全长锚固螺纹钢锚杆试验，该试验不仅实现了锚索和锚杆支护机具统一采用气动锚索钻机，大大提高了锚杆支护的安全可靠性，而且由于对锚固区的围岩整体约束，使锚杆支护系统刚度大大增强，有效的控制了顶板变形。为了解决锚杆托板压烂、锚杆螺帽压飞、锚杆杆体被拉断带来的支护及安全问题，我们采取了打2.0m短锚

8、索加强支护的措施，支护能力大大提高，支护效果非常理想。　　针对棚梁压弯严重的现象，我们及时把棚距由0.8m改为0.5m，在压弯的棚梁下支设单体液压支柱和木桩防止变形加剧。同时主动掌握近距离煤层矿压显现特点及动压规律，在掘进巷道中每隔100m安装一块压力盒和没50m设一组顶板离层仪，定期观测压力与离层显现情况，发现压力大时，及时采取措施进行处理。　　通过以上支护工艺变更后巷道维护虽得到了一定的改善，但