近距离煤层群联合开采关键技术研究.pdf

《近距离煤层群联合开采关键技术研究.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、中国矿山工程2013年6月·38·ChinaMineEngineering第42卷第3期近距离煤层群联合开采关键技术研究Keytechnologystudyofcontiguouscoalseamsmining曹品伟，齐彩红(1．河南神火煤电有限公司泉店煤矿，河南许昌461000；2．河南省许昌新龙矿业有限责任公司，河南许昌461000)摘要：泉店煤矿二，与二煤层松软且煤层间距小，煤层中间岩层平均厚度为8m，采用联合布置方式，对二．与二，煤的首采工作面进行同时开采，实现了安全回采，提高煤炭回收率，取得了较好的经济效益与社会效益。关键词：近距离煤层；联合开采；实践Abstract：Accord

2、ingto1Ifand1I3softcoalseamsandtheclosedistance，about8meters，betweenⅡfand1I3coalseamsinQuandianCoalMine，IIlandII3combinedminingtechnologywasusedtomineprimaryfaceoflI1and1I3seamsimultaneously．Itachievedsafetymining，andtherecoveryrateofcoalwasimproved．Theeconomicandsocialbenefitsweresatisfactory．Keywo

3、rds：contiguouscoalseam；combinedmining；practice1日IJ舌泉店煤矿11采区有两层可采煤层，二煤与二煤，且二，煤与二煤是以煤层群的形式赋存在一起，平均间距8m，所以在11采区回采时，决定采用联合布置方式，对二煤与二煤的首采工作面进行同时开采。煤层群联合布置可减小准备工程量，联合布置可采用“分层分采”与“分层同采”两种开采方式。“分层分采”工作面接替比较困难，尤其在上煤层较薄，下煤层较厚的情况下，先采上层薄煤层时，矿井生产能力受到极大限制，较难达产；先采下层煤时，由于煤层间距小，上层煤极易破坏，难以回采，造成资源的极大浪费；因此，常采用“分层同采”的开

4、采方式。2工作面概况二一11070和二一11070综采工作面为联合布置工作面，东邻l1采区3条上山，西邻11采区3条辅助上山，上邻11030工作面(未开采)，下邻一540水平胶带大巷，地面无村庄。二一11070工作面采用后退式走向长壁一次采全高综采机械化采煤，二。一11070工作面采用后退式走向长壁综合机械化低位放顶煤工艺采煤，在回采时二一11070工作面超前二一11070工作面布置，工作面布置平面图见图1。3巷道布置两工作面联合布置，均同水平顺煤层沿走向掘进，上、下煤层的巷道采用内错式平行布置，如图2所示，上山布置有3种方案：①边界上山，采区尺寸小，可减少搬第3期曹品伟等：近距离煤层群联合

5、开采关键技术研究·39·图1工作面布置平面图家，加大工作面的推进长度；②中央上山，双翼采区，——煤层埋深，取630m；可左右两翼回采，采用较多；③边界上山与中央上山c——煤体的粘聚力，取0．2MPa；相结合。11采区因为接替紧张，经过比较，选择第——煤体内摩擦角，取15。；三种方案，首先确定布置边界上山，后期采用中央上——三轴应力系数，=}+_。山。代人数据计算得：X。=11．06m。在静水压力条件下，圆孔周围弹性状态的切向应力分布为以下公式：，r、=日I1+{l(2)图2回采巷道内错布置图式中：r——圆孑L半径；4支承压力与超前支护r——距圆孔中心距离。4．1二。煤工作面超前支承压力影响范

6、围一般以不大于原岩应力的5％作为应力升高区超前支承压力影响下的弹性变形区及铅直应力与原岩应力区的分界，由公式(2)可知，当r为r的分布如图3所示。5倍时，即进入了原岩应力区。即弹性应力升高区的范围为：yXl：5m：5×6．2=31m所以二煤的超前支承压力影响范围为11．06+31=42．06m。4．2二煤工作面超前支承压力影响范围根据弹塑性理论，支承压力峰值点至煤壁距离a一弹性应力分布；b一弹塑性应力分布(即极限平衡区)X。利用公式(1)计算，但m煤层厚1一破裂区；2一塑性区；3一弹性区应力升高部分；4一原始应力区度取1．5m，其他数值同上。代人数据计算得：X：图3超前支承压力影响下的弹塑性

7、2．68m。变形区及铅直应力分布同理弹性应力升高区的范围X。=7．5m。所以二。煤的超前支承压力影响范围为2．68+根据弹塑性理论，支承压力峰值点至煤壁距离7．5=10．18m。(即极限平衡区)为：4．3超前支护身·n㈩(1)二煤层。超前煤壁20m范围内，采用3式中：m——煤层厚度，取6．2m；排单体液压支柱+金属铰接顶梁支护，如图4。卜煤层与顶底板接触面的摩擦系数，(2)二煤层。超前工作面3～5m内替棚，先