葛泉矿急倾斜煤层综采技术实践

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第6期煤炭科学技术2006年6月葛泉矿急倾斜煤层综采技术实践王社平(河北金牛能源集团有限责任公司，河北邢台0540oo)摘要：介绍了葛泉矿在急倾斜煤层条件下，通过对该条件下应用液压支架的受力分析，对支架、采煤机进行相应的技术改造，采取了多项防滑措施，成功地实现了综合机械化开采。关键词：急倾斜煤层；综采技术；液压支架中图分类号：TD823．213文献标志码：B文章编号：0253—2336(2006)06—0036-05Practiceonfullymechanizedlongwallc

2、oalminingtechnologyinsteepinclinedseamofGequanMineWANGShe·-ping(1tebei~naiuE~rgyGroupCompanyLtd．，Xingtai054000，China)急倾斜煤层高产高效机械化开采工艺一直是困扰采煤行业的技术难题。急倾斜煤层由于赋存条件的特殊性，目前国内外一般都采用台阶式、俯伪斜走向长壁开采以及仓储法等方法开采，这些采煤法都不同程度地存在煤炭采出率低、劳动强度大、作业条件差、效率低等弊端。当前急倾斜煤层长壁综合机械化开采的关键技术难题有：①对顶板的有效控制；

3、②采煤机爬图11521工作面巷道平面布置坡、割煤、运行的有效控制；③采煤机、支架、刮板输送机等设备下滑等。葛泉矿南翼靠近南部边表11521工作面围岩性质界处有2个区段，煤层倾角为30—55。，平均达顶底板岩石名称性质岩性特征45。以上，平均煤厚2．71nl，储量约164万t，属急倾斜煤层，为此，葛泉矿在1521工作面开展了急基本顶中砂岩6．石以倾斜煤层(倾角35—55。)综采技术的应用，取得了良好的效果。直接顶泥质粉砂171灰色细粒结构，致密具水平层理1综采面概况伪顶粉砂岩0~0．50硬柔吴’厚度不大’发育不稳定，1．1地质条件概述直一接

4、⋯底粉⋯砂～岩．6，。80黑色，灰黑色，局部夹细砂薄层，1521工作面位于葛泉矿南翼，工作面受F505中茎，人巴’删再p犬锢得’断层影响分为内外2部分，如图1所示。总体上基本底中砂岩4．o6仁白色’成分为石英’长石及暗看，工作面倾角里缓外陡。里段倾角在32—46。，平均38。，煤厚平均2．8m，可采储量17．6万t。工作面外段切眼沿断层走向布置，工作面倾角381．2工作面与两巷道设备布置—55。，平均45。，局部最大倾角为55。。煤厚平均工作面四周为实体煤，工作面两巷均沿煤层走2．6m，可采储量16．3万t。工作面的围岩具体情向布置，运料

5、巷沿边界煤柱布置；运输巷外段平行况见表1。运料巷布置，里部根据煤层倾角的变化情况，适当36维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第6期煤炭科学技术2006年6月调整运输巷方位，以保证工作面斜面长基本相等。也是工作面其它支架稳定的基础，在整个工作面起工作面巷道支护采用锚杆与锚索联合支护方着极其重要的作用。式。工作面及运输巷主要设备配置见表2。2．2支架系统的抗滑稳定性分析如图2b所示，支架在重力和顶板压力P作表2工作面及运输巷主要设备配置用下，有沿底板坡度下滑的趋势，保证它不下滑的条件是抗滑力大于等于滑动力，在工作面顶底板

6、对支架的约束下，可得Fkh=[(+2P)COS+2Q]≥Fh=(+P)sin+(P。一P)式中，F为防滑装置给于的抗滑力；F为液压支架下滑力；为支架底座与煤岩的摩擦因数。支架仅在自重作用下的抗滑安全条件为Wgcos≤Wsin，即tanot~>／x。2液压支架稳定性分析根据统计与实验数据，支架与煤层顶底板之间的摩擦因数一般为0．222～0．819，相应的下滑临大倾角开采条件下，能否有效控制顶板是实现界倾角为12。3O～39。20。分析支架在计算的工作安全开采的技术关键，主要表现在工作面支架的防阻力和移架时2种条件下支架滑移情况可以得到，倒和

7、防滑上。支架在计算的工作阻力时，支架对顶板的初撑力在2．1支架系统的抗倒稳定性分析顶板与顶梁之间产生足够大的摩擦力，能够满足支如图2a所示，液压支架的顶梁接顶时受到的架自身抗滑的需要，在移架时，支架在自重作用下压力为P(合力为P)，支架自重，上下邻架间发生滑移，此时支架需要依靠额外的防滑力，即侧的相互挤压力为P。和P，初撑力q(合力为Q)，推千斤顶等设备，并借助于下侧的稳定支架，保证底板反力R作用下处于平衡状态。在大倾角工作支架在卸载移动过程中所需要的稳定条件。面，由于支架自身重量及施加于支架之上顶板的变形过程中推力作用，支架在工作过程中

8、(移架)3综采工作面配套设备改造必然会出现沿工作面倾斜方向(支架横向)不规3．1液压支架改造则倾倒现象。此时支架所受合力作用点可能要偏出根据实际岩层条件与相关经验，选用整体顶梁支架下边缘，导致