千米深井大倾角仰采工作面关键技术的应用.pdf

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1、煤矿现代化2012年第6期总第111期千米深井大倾角仰采工作面关键技术的应用巩超，王生超，孟伟峰(山东省大统(天安)矿业有限公司。山东济宁2731O0)摘要详细分析了大统(天安)矿业星村煤矿开采深度超过1lOOm，东二采区首采工作面E3201大倾角仰采时遇到的支护设计、顶板管理、设备的防倒及防滑等影响生产的关键技术问题，并提出了大倾角开采的具体应对措施及相关方法，为今后更复杂条件下推广该技术积累宝贵经验。关键词深井；大倾角；支护设计；顶板管理；设备防倒防滑中图分类号：TD263文献标志码：B文章编号：1009—0797(2012)06—0016—04条件的适应性

2、；二是工艺技术措施的合理有效性，其1概况中适应性是关键因数。从工作面各设备的技术资料获山东省天安矿业星村煤矿位于曲阜市陵城镇，知，设备对大倾角工作面有一定的适应性，对仰采工2006年l0月正式生产，核定生产能力90万t，东二作面开采没有明确的具体技术参数，有待实践验证。采区是星村煤矿建井投产的第二个采区，该采区位于由于E3201工作面煤质较为松软具有可放性。工业场的东北，采区内构造较复杂，设计全部采用条相邻工作面煤层顶板均随采随冒，采空区不悬顶，冒带开采。根据采区煤层赋存特点及构造特征，采区巷落的松散岩石基本上充满采空区。本着安全可靠、高道布置采用走向长壁采煤法

3、的采区巷道系统布置。产高效、经济合理的原则，E3201工作面选用综采放顶煤开采方法。2水文地质情况4支护设计根据E3201工作面轨顺、皮顺、切眼、探巷、运煤巷及附近采掘工程实际揭露情况和附近块段的水文4．1液压支架支护强度验算地质条件，经综合分析认为，该面范围内的水文地质(1)顶板载荷的计算(按经验公式计算)。条件比较简单。E3201工作面位于F60、DF38或Q=9．8NhFflO00=9．8×8×2．3×7．4×2．7×DF65、DF38断层之间，工作面范围内的煤f岩)层的103／1000=3602．8kN<6200kN基本构造形态为一单斜构造，煤(岩)层走

4、向约+20。式中：Q为支架载荷，Kn；N为支架载荷相当采高岩—一35。，倾向约110。～55。，倾角约15。～35。，重的倍数，根据计算及实测分析，一般认为对中等稳平均约26。，工作面平均煤厚6．76m。地面标高(+54．定顶板以下时可取N=6～8，取8；h为煤层的采高，5～+57．9m)，工作面标高f一820．1—1072．2m)，实际开m，取2．3；F为支架的支护面积，m，取7．4；r为顶板采深度已超过1lO0m。根据掘进过程中实际揭露断岩石的密度kg／m。，取2．7×10。层49条，落差0．535m，均为近正断层，对工作面(2)用估算法计算支架支护强度为。

5、的正常回采产生不同程度的影响。P=9．81×10Nhr=9．8l×10～×8×2．3×2．7=0．487MPa3综放可行性分析式中：P为支架支护强度；h为最大采高，取2．3m；r由于煤层倾角大、埋深大、构造极其复杂，工作为煤层顶板岩石容重，取2．7t／m；N为支架载荷相面开采”工作面设备选型、顶板管理、设备的防倒及当采高岩重的倍数，根据计算及实测分析，一般认为防滑、”成为采煤安全生产的主要矛盾，特别是针对对中等稳定顶板以下时可取N=6～8，取8；以上问题采取的有效措施，成为开采该工作面摆在(3)选择工作面支护强度。生产技术管理上的一大难题，开采难度国内少见。根据

6、以上计算，结合东一采区已开采完工作面综放工作面已在星村煤矿东一采区普遍使用，并经验，考虑本井田煤层赋存深度大，断层构造发育等成功开采了5个工作面，取得了较好的经济技术效特点，工作面选用ZF6200／17／30型支撑掩护式液压果，曾创出了最高月产量超l0万t的好成绩。深井大支架，支护强度0．85～0．87MPa；端头选用倾角仰采条件下采用综放工艺还是首次，能否采用综zFG6500／l9／32型端头液压支架，支护强度0．85～0．放开采取决于两个方面的因数：一是综采设备对地质87MPa；工作面支护强度大于0．487MPa，满足要求。·l6·煤矿现代化2012年第6期

7、总第111期(4)支护设备选择。工作面运输机及时调整顺坡，避免支架超高或压死。该工作面选用基本架ZF6200／17／30型支架515．3过断层及顶板破碎时的顶板管理组，上端头配置4组、下端头配置3组(1)工作面过断层期间，要上下盘顺坡并及时超ZFG6500／19／32型过渡支架。全面共计58组支架，从移前架伸出伸缩梁护顶，移架时配合木料控制顶板。下端头至上端头依次编号158号支架。根据以上计为了防止顶板冒落、控制煤壁片帮，在满足采高要求算结果，结合煤层采高，综采面选用ZF6200／17／30的情况下，必须及时拉超前架维护顶板。型支撑掩护式液压支架，符合本工作面支

8、护要求。详(2)为了防止