坚硬顶板综放工作面强制放顶方案优化与施工.pdf

《坚硬顶板综放工作面强制放顶方案优化与施工.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、6煤矿支护2012年第1期石家庄中煤杯参评论文坚硬顶板综放工作面强制放顶方案优化与施工冯胜利[上海大屯能源股份有限公司，江苏沛县221611]摘要为了适应龙东煤矿大倾角坚硬顶板综放工作面老顶初次来压期间安全高效开采的需要，提高工作面顶板管理水平，采用理论分析、模型计算、大量现场调研和实践等方法，对工作面强制放顶方案进行了优化分析与论证，提出并实施了科学的放顶方案。通过对坚硬顶板工作面的地质条件、矿压显现特点及其规律、直接顶初次垮落步距、顶煤垮落可能性、装药及爆破参数等的分析，优化了对直接顶的强制放顶、步距放顶、端

2、头局部放顶和工作面内局部放顶技术，总结了老顶来压情况和工作面管理重点，实现了工作面的安全、高效、优质和低耗回采，安全价值和经济效益显著。该项技术丰富了煤矿开采理论和方法，对类似条件工作面的安全高效开采具有很好的参考价值和指导意义。关键词坚硬顶板强制放顶优化施工4．24m的粉砂岩，呈深灰色，较松散，以1工作面地质及开采概况粉砂岩为主，含根部化石及少量煤屑；老底为厚5．43～25．6m细砂岩，以灰色细砂岩龙东煤矿7162综放工作面是矿区第一为主，与次深灰色粉砂岩呈互层，成分富含个坚硬顶板大倾角综放工作面，是该矿西一白

3、色长石，有少量白云母碎片，风化为浅黄采区首采工作面。工作面走向长622m，倾色，岩性松软，发育波状～水平状纹理。向长135．5m，工作面两极倾角22～31。，工作面原设计为综采分层开采，两顺槽平均25。。煤层两极厚度5．2～6．95m，平沿煤层顶板施工，后由于接续需要，调整为均5．40m，回采储量576．2kt。综放工艺开采，两顺槽部分接顶并卧底调整工作面老顶为深灰色细砂岩，厚0．96层位，工作面安装118台ZF3200—16／26～7．3m，含羊齿植物化石，颗粒往下变细，型支架，工作面中部发育一条F6正断层，底

4、部为泥岩，沿节理面有朱红色铁质侵染；落差3．5m，方位304．5。，随工作面推进向直接顶厚度为暗黄色～浅灰色长石石英细中材料道方向移动。砂岩，厚1．99~26．72m，硬度系数f值为4工作面从2010年11月1日开始回采，～8，属于坚硬顶板，局部含砾，砾石最大开切眼(宽度6m)沿煤层顶板掘进，回采直径7～9mm，岩屑主要为粘土岩、燧石及时逐步过渡为沿底回采。至2010年]1月铁质岩，长石大都风化很深，铁质颗粒风化19日，工作面推进14m，工作面还没有完为黄褐色或紫褐色，颗粒次圆状，钙泥质胶全跟底板回采(20支架向

5、下底煤最厚处在结，底部为硅质胶结，发育斜层理；伪顶为lm左右)，5O～70支架处顶煤较破碎。工深灰色泥岩，厚O～1．2m，块状，少含侵染作面直接顶悬顶面积约在2700m。左右。为状FeS。及FeCO。结核，少含植物化石；直保证工作面的安全回采，需要对直接顶进行接底为厚0～2．1m的泥岩和厚1．28～人工强制放顶处理。2012年第1期煤矿支护7计算时取c一0．08。2工作面强制放顶方案优化则可得，直接顶初次垮落步距L一37．2m。7162综放工作面直接顶为中砂岩，老为保证工作面安全回采，决定在理论计顶为细砂岩，硬度

6、及厚度大，工作面来压步算的垮落步距前就进行人工初次放顶，取初距及矿压显现强度比一般软弱岩层大。工作次放顶步距L一20m。面邻近区域只有西扩区开采了面积约2．2初次放顶期间强制放顶方案35665m。的7183轻放工作面，受采动影响由于工作面中部有两条走向断层F12过的上覆岩层活动区域较小。工作面出切眼和F13，在断层处的顶板较易垮落，不需要后，直接顶在一定范围内不会自动垮落，顶人工强制放顶，因而工作面强制放顶的主要板管理难度大，需要进行人工强制放顶。地点确定为工作面两端头直接顶板。根据回采进度，结合大屯矿区在坚硬顶

7、由于初次放顶的不确定因素较多，顶板板管理方面的调研情况，将回采过程中的强的实际冒放性难以准确判断，回采前提出三制放顶方案进行科学合理的优化，按照两个种方案实施强制放顶。若工作面出切眼后到实施步骤进行顶板管理。第一个步骤是当工推进14m范围内顶煤和直接顶不垮落，则作面推进到20m左右，直接顶不垮落或垮按方案一实施，否则实施方案二；方案三是落高度达不到要求时进行初次放顶，第二个当特制炸药和导爆索不能及时供应，工作面步骤是初次放顶后，随着工作面的推进，进推进14m后直接顶不垮落，采用停采浅孔行步距放顶和局部放顶。爆破方

8、法处理顶板。2．1工作面初次放顶步距的确定2．2．1方案一根据顶板岩性和结构，结合矿区内外采2．2．1．1钻机的选择煤工作面初次放顶情况，煤层直接顶初次垮根据顶板岩性，先期使用矿区在用的落步距按下式计算：TXU一75液压钻机，随工作面推进，为打L：(1)孔、移动方便，采用ZJY269／168架柱式全式中：L一直接顶初次垮落步距，m；液压钻机，施工钻孔直径为65mm。h一直