林南仓矿煤层群上行开采技术实践.pdf

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1、第1期No．1’2011年2月Feb．201ldoi：10．3969／j．issn．1001—358X．20l1．01．024林南仓矿煤层群上行开采技术实践张显峰，静国峰，刘进文(1．开滦东欢坨矿业分公司，河北唐山964002；2．开滦煤业公司，河北唐山063000；3．开滦林南仓矿业分公司，河北唐山064106)摘要：开滦林南仓矿地质条件复杂，煤，为“三软”煤层，按照正常的煤层开采顺序开采时矿山压力难以抗拒。林南仓矿采用上行开采方法即先采煤㈨后采煤．，。经过实践取得了成功，保证了煤I。的正常稳产、高产，为矿井生产能力的不断提高打下了坚实

2、的基础。关键词：“三软”煤层；上行开采；实践中图分类号：TD823．83文献标识码：B文章编号：1001—358X(2011)01～0066—03林南仓矿于1970年4月开始筹建，l985年l1高，遇空气及水极易膨胀，单项抗压强度为19．44—矿月E投产。矿井有8、9、1l和12煤层共4个可采煤33．86Mpa，粘结力为6．32Mpa。煤层厚度4．6m，山S层R，设计为下行开采，但因煤。、煤。条件复杂、煤层不硬度f：0．38～0．88，顶部2．0m左右为50％高灰分{羽VE稳Y定和煤质原因经试采后退出，主采煤层仅为煤，。的劣质煤，底部为1

3、3％低灰分的优质煤。．量和G煤煤。。为“三软”煤层，地压大、围岩变形速率1．2煤。地质情况高、巷道断面收敛快。工作面掘进期间就需进行两煤为稳定厚煤层，煤厚4．66m，硬度f=1．19次以上翻修，投入回采后，受采动影响巷道的维护更～1．36，顶底板岩性均为中硬粉砂岩，直接顶厚加困难，严重制约工作面能力发挥且威胁安全生产。3．95m，老顶为17．2lrl厚的灰色细砂岩。曾试用短走向、短倾斜工作面开采和以掘代采的方法开采，由于效率低、煤炭回采率低、掘进率高、成本2上行开采的理论分析高、经济效益差，而未能摆脱困境。1987年提出先采2．1岩移规律

4、煤。后采煤．．．t行开采方案，并就此开展立项研究实施对煤，开采，1993年开始在煤，已采区上方开采林南仓矿通过开采过程中进行的地表下沉观测煤由此形成林南仓矿煤层群的上行开采，解决了得知，煤层采动后地表下沉系数q=0．74，上山综合煤。。开采巷道难以维护、回采面难以生产的难题。移动角5l。11，下山综合移动角58。3O，说明煤层采2000年以来，随着矿井机械化程度提高和生产区域动后上覆岩层陷落比较充分，岩层松散破碎，无悬空向深部转移，采用“轻放”和“霄放”⋯次采全高工艺现象。另外，煤层采动后岩层移动时间较短，一般为实施上行开采，在深部“建下

5、”条件下实施条带上行4～5个月上覆岩层冒落基本稳定。开采，林南仓矿煤层群上行开采技术逐渐完善、成2．2冒落带、裂隙带发育高度熟，矿井生产能力不断提高，由原来的年产45·6O2．2．1分层开采万t提升至现在的80万t以上，走出了“三软”煤层煤在矿井早期西一采区基本上是分层开采，分开采的困境。层采厚2．2m，全部跨落法管理顶板。按“三下”采煤规程中的公式计算，大面积采动后，上覆岩层冒落1开采煤层的地质条件带高度为：1．1煤地质情况HM：100M／(4．7M+l9)±2．2煤．，直接顶厚0．75m，灰褐色粘土岩，老顶厚：100×2．2／(4．7

6、×2．2+19)±2．212．511，浅灰色细砂岩，岩性变化较大，裂隙发育，遇=(7．5±2．2)ITI水易膨胀，粘结力为1．18Mpa。直接底厚2．25in，式中：M为采高，ITI。灰色粉砂岩，泥质胶结，高岭石、蒙脱、伊利石含量冒落裂隙带高度为：66第1期张显峰等：林南仓矿煤层群上行开采技术实践2O11年2月=100M／(1．6M+3．6)±5．6111l下柱工作面是在下部1121顶、底层已开=100×2．2，(1．6x2．2+3．6)±5．6采，采动岩层下沉基本稳定的情况下开始掘进施工=(30．9±5．6)m的。工作面长52m，走向长

7、300m。煤，，均为炮采、由上知，冒落带最大高度为9．7m，裂隙带最大煤。为炮采或高档普采工艺，煤。：为分层开采。上下高度为36．5m。层工作面开采关系见图1。2．2．2一次采全高现东二采区煤，全部为放顶煤一次采全高，根据l113111l下柱上式按煤厚4．66m计算，大面积采动后，上覆岩层23．4m冒落带最大高度为13．6m，裂隙带最大高度为1123板1121板47．8m。2．2．3煤。采动对煤。。产生的影响分析矿井煤与煤，层间距为23．4nrl，由上述裂隙带图1西一采区上下煤层开采关系图计算可知，煤。处于煤。：采后的裂隙带中。煤。顶底3

8、．1．222l2工作面板发生垂直层理的裂隙及断裂。由于裂隙的形成，2212工作面属一650水平东二采区“建下”条带使裂隙区的煤及岩石承载能力降低，引起的集中应开采，煤，开采为采60m留70m，