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《唐山矿大倾角厚煤层错层位综放开采技术研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第4期(总第137期)煤矿开采Vol.22No.4(SeriesNo.137)2017年8月COALMININGTECHNOLOGYAugust2017唐山矿大倾角厚煤层错层位综放开采技术研究12宋平,刘宝珠(1.华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;2.开滦集团唐山矿,河北唐山063009)[摘要]通过对唐山矿大倾角厚煤层开采过程中遇到的技术难题进行分析,提出了大倾角厚煤层错层位综放开采这一新技术。该技术采用立体化巷道布置方式,通过起坡段将工作面角度减小,甚至摆平。这种创新性巷道
2、布置方式,实现了主动解决工作面设备防倒防滑难题,且煤层倾角越大,这一优势越明显。同时通过对唐山矿Y294大倾角厚煤层错层位综放工作面观测研究分析发现,工作面支架满足生产要求,但工作面中、上、下部支架的受力情况不同,工作面同样具有初次和周期来压,但呈不对称性分布,出现来压不同步现象。大倾角厚煤层错层位综放开采技术、经济和社会效益明显,为类似条件矿井的安全高效回采提供了新思路。[关键词]大倾角;厚煤层;错层位;三段式回采工艺;防倒防滑[中图分类号]TD823.493[文献标识码]B[文章编号]1006-
3、6225(2017)04-0028-04StudyofFullyMechanizedCoalMiningwithLargeInclinedAngleandThickCoalSeamStaggerArrangementofTangshanCoalMine大倾角煤层已成为我国中西部许多矿区或矿井现合理分层开采,而改为将两煤层合采,采用传统的主采煤层,另外,随着煤炭开采强度的日益提放顶煤采煤法,需留设较宽煤柱,另外端头不放高,赋存条件优越的煤层越来越少,条件恶劣的复煤,丢煤多,煤炭采出率相对低。杂煤层开采
4、势在必行,特别是大倾角复杂条件下的(4)在煤层中开掘回采巷道,煤层的坚固性[1-2]煤层开采。但大倾角煤层在开采过程中存在一系数f=1.97,煤质较软,受工作面回采超前支承系列没有解决的基本问题,如设备的防倒防滑问题压力等的影响,巷道变形量大,维护困难。[3-4]等,其开采技术水平远低于缓倾斜煤层,因而(5)由于设备和工人作业环境等因素的影响,对大倾角煤层开采技术的研究将具有重要意义。工作操作过程中效率较低,大量的生产实践表明,需要对目前的采煤方法和工艺进行革新,提高其安1大倾角厚煤层开采存在的技术
5、难题全系数和效率。唐山矿岳胥区煤层具有倾角大、煤层厚、地质2大倾角厚煤层开采关键技术构造复杂等特点,其中Y294工作面开采8,9号煤层,平均厚度为10.5m,煤层倾角27~33°,煤2.1大倾角厚煤层错层位综放采煤法3的密度为1.48t/m,煤层坚固性系数f=1.97,工针对唐山矿大倾角厚煤层工作面开采过程中存作面走向长度为944m,倾斜长度为85m。在的技术难题,提出了大倾角厚煤层错层位综放开[7]在唐山矿大倾角厚煤层工作面开采过程中存在采技术,图1为唐山矿工作面传统和错层位综放[5-6]以下技术
6、难题:开采巷道布置示意图。(1)由于工作面倾角大,人员施工、行走困从图1中可以看出,与传统综放开采巷道布置难,另外在开采过程中,顶板的破断岩石(冒落相比,错层位综放采煤法有一起坡段,起坡段可以矸石)沿工作面向下滚(滑),易砸伤人员和砸倒根据工作面实际需要,尽量减小工作面开采时倾工作面设备。角,即将大倾角工作面角度减小,甚至逐渐摆平。(2)在上覆岩层和自身重力分量的作用下,唐山矿Y294工作面煤层平均厚度为10.5m,工作面支架和设备下滑、倾倒的可能性急剧增加,采高为3.0±0.1m,采放比1∶2.5
7、,第1个支架抬进而需考虑解决工作面设备的防倒防滑问题。高7.9°,从第2个开始每架抬升1.5°,第18个支(3)由于8,9号煤层存在较厚夹矸,无法实架抬升到30°,其错层位巷道布置下起坡段设计方[收稿日期]2016-12-15[DOI]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.04.008[作者简介]宋平(1987-),男,安徽安庆人,博士,讲师,主要从事矿山压力及其控制、错层位采煤法等方面的科学研究工作。[引用格式]宋平,刘宝珠.唐山矿大倾角厚煤层错层位综放开采技术研究[
8、J].煤矿开采,2017,22(4):28-30.28宋平等:唐山矿大倾角厚煤层错层位综放开采技术研究2017年第4期的困难。采用错层位采煤法使得工作面安全情况得到很大程度的改善,由于错层位巷道系统形成的下段变平部分成为防治工作面设备下滑的关键技术因素,上部的液压支架受下部水平稳定液压支架支持和限制,可有效防止液压支架滑动。与传统巷道布置相比,错层位巷道布置,有利于工作面设备防倒防滑,即利用改变大倾角工作面巷道布置方式,实现了主动解决工作面设备防倒防滑难题,且煤层倾角