大倾角综放开采综合技术研究与应用
综放技术在大倾角俯斜开采中的应用
２ ７ 第２ ０年 期 ０
河 北 煤 炭
５
改装 ， 更换了一个滚筒，使滚筒螺旋线 向一个方向 旋转。经使用，装煤和卧底的效果得到较大改善。
３ ３ 移 架 困难 ．
部刮 板输送 机 的前 边 、后 边 和 支 架底 座 进 行 卧底 ，
使支架 、刮板输送机形成台阶式下降 。经实施以上 方法 ，工作面顺利摸底 ，使工作面走 向正常回采。
度系数 ｆ ．～１８ ＝１０ ．；直接顶 为粉 砂岩 ，硬 度系 数 ｆ
＝
工作面采用下端头进刀 ；采煤机沿煤层底板回 采，上行时割煤 ，下行装煤 ，单向割煤 ，往返一次 进一刀；滞后采煤机后滚筒 ３ ５架追机移架 ，移 ～ 架步距 ６０ ｍ ０ｒ ，当工作面发生片帮或 冒顶时 ， ａ 采用 超前移架 ；滞后采煤机 １ｍ进行放顶煤 ，放： 步 ５ 喋 距 ６０ ｍ；采煤机 到上端 头后 ，返空 刀下行 装煤 。 ０ｍ
４ ２ 沿 倾 向的工作 面矿 压特 点 ．
采取措施 ： 在生产工艺上采用台阶式推进 ，采 取 “ 吊 、两压 、三 卧底 ” 的方 法 。 “ 吊”指 移 一 一
输送 机时 吊起刮 板输 送 机前 边 ； “ 两压 ”指 移输 送 机 、割煤 时压住 前 输送 机 后 边 ； “ 卧底 ”指 对 前 三
３４ 初采钻 底 困难 ． 由于切 眼 沿顶板 布置 ，老顶 初 次来压后 ，需钻
４ 矿 压 观 测
４１ 观 测仪器 ．
底回采。要尽快达到 钻底 目的，俯斜角度要在 ３￣ ０
以上 ，给割 煤 、装煤 、移 架 、移输送 机带 来更 大 困
难。
采用 删 一 Ⅲ型综采支架工作阻力连续记 录 仪对支架 阻力 进行 了观测 。
自燃煤层大倾角综放面综合防火技术研究
、
火 期 间 ， 注 氮 口应 采 取 保 护 措 施 ， 对 防止 采 空 区 泥 浆 等堵塞 。
＼
、
、 、
ｋ
）
注 浆 装 置
注 浆 管 路
／Ｌ ——一
、 ， ＼ ｒ
埋 管 注 氦 工 艺 示 薏 图
）
＼
加 快 推 进 速 度 。 过 采 取 各 种 技 术 措 施 ． 快 通 加 工 作 面 的 推 进 速 度 ． 短 氧 化 带 停 留 时 间 ． 止 采 缩 防 空 区残 煤 进 一 步 氧 化 升 温 。 （ ） 作 面 撤 架 期 间 的 防火 。 ４Ｉ 由于 综 放 面 在 停
（ ） 放面推 进缓慢 时 的防火 。 ３综 当大倾角 工作 面 由于倒 架 、遇 到构 区 自然 发 火 的 可 能 性 增 大 时 是 预 防 采 此
减小 风量及 均压通 风 为减 弱漏风 、 短氧化 缩
带 ． 工 作面停采 撤架期 间适 当减少工 作面 风量 ． 在 在工 作 面 回风顺 巷 中设 置一 道控 制 风量 的风 窗 ． 提 高 工 作 面 回 风 侧 压 力 ． 低 进 回风 之 间 的 压 差 ． 降 使 工 作 面 风 量 和 采 空 区漏 风 减 少 ．减 少 采 空 区 自
采 空 区埋 管 注 氮 的具 体 作 法 是 ：在 综 放 面 的
进 风 侧 沿 采 空 区 埋 设 一 趟 注 氮 管 路 当埋 人 ３ ～ ０
氮 、 空 区注化学 浆 、 洒 阻化剂 、 空 区堵漏 风 、 采 喷 采 均 压 等综 合 防火 措施 ．解 决 自燃 煤 层 大倾 角综 放 面 防火 难 度 大 的 问题 ． 有 效 保 障工 作 面 安 全 回采 。 可
大倾角综放工作面开采技术研究课件
采用综采放顶煤技术进行回采，即在 工作面推动过程中，通过放顶煤的方 式将顶煤垮落，利用支架进行支撑， 并采用刮板输送机等设备将煤炭运输 至地面。
设备配置与选型
采煤机
选用具有大功率、大倾角适应性 的采煤机，能够在大倾角工作面
上稳定运行，提高开采效率。
液压支架
选用具有足够支撑力和防滑性能的 液压支架，能够有效地支撑工作面 顶板，防止工作面塌落和滑坡。
大倾角综放工作面开 采技术研究课件
目录
CONTENTS
• 大倾角综放工作面开采技术概述 • 大倾角综放工作面的工程地质条件 • 大倾角综放工作面的开采技术方案 • 大倾角综放工作面的工程实践与效果分
析 • 大倾角综放工作面开采技术的经济与社
会效益分析
01 大倾角综放工作面开采技 术概述
定义与特点
技术创新与改进方向
支架防倒防滑
针对大倾角工作面支架易倒滑的问题，研究新型支架防倒防滑技 术，提高工作面安全稳定性。
采煤工艺优化
结合工程实践经验，对采煤工艺进行优化改进，提高采煤效率和质 量。
智能监测与控制
引入先进的智能监测与控制技术，实现对工作面开采过程的实时监 控和自动控制，提高开采过程的自动化和智能化水平。
特点
提高开采效率，降低生产成本， 增加煤炭资源回收率。
定义：大倾角综放工作面开采技 术是一种在煤层倾角较大（通常 大于15°）条件下，采用综合机械 化放顶煤技术进行开采的方法。
适应大倾角煤层开采，有效解决 传统开采方法中工作面布置困难 、设备稳定性差等问题。
对开采设备要求较高，需具备较 好的防滑、防倒和稳定性。
05 大倾角综放工作面开采技 术的经济与社会效益分析
经济效益分析
“双向大倾角”厚煤层放顶煤开采技术研究
综放 工作面 ， 目前 正在 回采 ８０ ２ ３综 放 工作 面 ， 作面 工 倾 向在 ｌ。 ５ ， ５ ～３ 。平均 ２ 。 沿走 向推进 最大仰 采角度 ４，
｝收 稿 日期 ：０ １—１ ２１ ２—３ １
作者简 介 ： 范云鹏 （ ９ ５一）， ， 专， １６ 男 大 毕业 于安 徽理工 大学采矿
经 常 遇 到 。涡 北 煤 矿 自 ２０ ０ ６年 投 产 以 来 ， 回 采 ３个 已
（） １ 煤层及顶底板情况 ８０ １４综放 工作面 ８ 、２煤 层赋存 稳定 ， １８ 结构 较复
杂。８ 煤厚 ２ ７～ ．ｍ， １ ． ５ ５ 平均厚度 ４ ３ ．ｍ。８ ２煤厚 ２ ０ ．
～
４ ４ 平均厚度 ３ １ ．ｍ， ．ｍ。８ ，２之 间 的夹矸 为深灰 色 １８
③ 煤 层 倾 角 为 ｌ 。～３ 。 平 均 ２ 。 切 眼 长 度 ３ ５， ８，
１２ 。 ４ ｍ
崩倒 、 折断时波及不到 的地方 ， 单体阀芯方 向严 禁正对 操作人员 ， 并设 专人观察顶板 ， 发现问题立 即发 出警告 信号。在移架过程 中要注 意观察 顶板 和支 架情况 ， 严 禁挤架 、 咬架。每次推 溜时 ， 须从 下往 上顺 序抵 车 ， 必 保持先抵机头后抵机 尾 ， 拉架 时从上 向下拉架 ， 并利 用 侧护板进行调 整支架 。
顶 极 为 困难 。
防倒 防滑 ， 移架时用千斤顶配合将支架调平调正。 （） ３ 支架 移 溜千 斤顶 应 与刮 板输 送机 垂 直 ， 拉 在
支 架 时使 支 架 走 正 、 直 ， 架 侧 护 板 千 斤 顶 应 保 持 一 走 支
定行程 ， 以便及 时调 整支架 状态 ， 当支架有 歪斜 、 滑 下 倾 向时 ， 应用 Ｄ １５— ５／ １ Ｗ３ ． ２０ １０单体 液压支 柱配合 支
大倾角含硬分层特厚煤层综放开采技术研究
以￥ ２ ０ ４ 综放 面为工程 背景 ， 采用 Ｐ Ｆ Ｃ 。 数值计
算软件 ， 构建模型煤厚 ７ ． ８ ｉ ｎ 。散 体 顶 煤 与 顶 板 按 高斯随机分布考虑 ， 为减少机时 、 加 快 计 算 收 敛 速 在 两 种放 煤 方 式下 ， 不 同层 位 顶煤 的 回收率 各 度， 舍掉少量的过大或过小 的块体。根据现场取样 不相同， 并且在 回收率 中所 占的比例也不相 同， 也可 和岩石力学实验结果 ， 并考虑到岩石的尺度效应 ， 模 以采用顶煤损失率来分析硬煤分层对顶煤 回收率 的
关键词 ： 特 厚煤层 ； 硬 分层 ； 放 煤 工 艺， ｅ 顶煤 冒放 性
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ． ２ ５ ４ 文献标志码 ： Ｂ
目前 ， 我 国厚及 特 厚 煤层 高 效 集 约化 开采 主要 是 综 采 放顶 煤 技术 。而 综放 开采 的工 艺特 点 ， 以及 煤 层 赋存条 件 的复杂 性和 多样性 决定 了综 放开 采顶 煤 损失 是 不可 避 免 的 。据 统计 ， 综 放 工作 面 的 顶煤 损失 主要包 括 初采损 失 、 末 采 损失 、 端 头损 失及 工艺 损失 ， 其 中工 艺 损 失约 占总损 失 的 ６ ２ ． ７ ６ ％。 因此 ，
Ｓ ２ ０ ４ 综放工作 面埋深 ５ ３ ０ ｍ左右 ， 走 向长 １ ５ ２ ０ ～ 变化 ， 对 控 制顶 板 变形 、 离层 作 用非 常 明显 ， 顶 板 离 层量 几乎 为零 ； 巷道 两帮 、 顶底板 移 近变形也 相应 得
到改 善 。
后 期 挑顶 扶棚 支护 的材 料 费 用 （ 不包 括 掘进 早 期 临 时 加 固套棚 ） 比顶 板全锚 索支 护 高 １ ０ ６ ０ ． ９ 元／ ｍ。综 合分 析 ， 采 用 顶 板 全 锚 索 支 护 实 际节 省 材 料 费 用
大倾角厚煤层综放技术的应用与实践
４ 主 要工 序 的技 术 问题 和对 策
①机组割煤。由于煤层倾 角大 ，机组上行工作阻力 铁 矿 结 核 。 底 深 灰 色 粉 砂 岩 厚 度 １ ０ ４２ 抗 压 强 大 ， 引速度底 ， 老 ． ～ ： ｍ。 ６ ８ 牵 上行 割煤耗时是下行割煤 的 ３ ， 倍 且割 度 ８ ． Ｍ ａ 抗 拉 强度 ２８ Ｐ ， 质 胶结 ， ３ Ｐ ， ４ ． Ｍ ａ硅 ８ 以石 英 为 主 ， 煤时顶煤甩出 ， 容易造成伤人事故 。 因此 ， 采用机组下行
第 ３ 卷第 １ １ ４期
Ｖ０ ． Ｎｏ １ １３１ ．４
企 业 技 术 开 发
Ｔ ＨＮＯＬ ＥＣ ０ＧＩ ＣＡＬ ＤＥ Ｌ ＭＥ ＮＴ ＲＰ Ｓ ＶＥ ＯＰ ＮＴ ＯＦ Ｅ Ｅ ＲＩ Ｅ
２ １ 年 ５月 ０２
Ｍａ ．０１ ｖ２ ２
大 倾 角厚 煤 层 综 放 技 术 的应 用 与 实践
局 部 夹有 粉 砂 岩 ， 面有 植 物 碎 屑化 石 。 层
单 向割煤 、 上行割空刀 、 上端 头斜切 进刀的方式。 工作面 割煤沿底 回采 ， 工作面割平 、 割顺 ， 严禁 出现大的起伏 ； 根
２ 设 备选 型
据煤层厚度可适 当调整采高。 采煤机割煤找顶煤（ 按采高 ①工作面设备 。 采面支护强度计算 ： ＝（ ＋ ． ） 要求 ）正常情况下不得 留伞檐 ， Ｎ Ｌ０ ４ × ３ ， 在工作面移超前支架地 ｂ Ｈ ×８ × ．。 中 ： 顶 梁 支 护 长 度 ２６ ０３ （ ） ２９ 式 Ｌ为 ． ｍ；． ４为 梁 点要尽可能上扬滚筒以减小伞檐宽度 ，伞檐 最大宽度不 端 至 煤壁 间 隙 （Ｉ； 为 液压 支 架 顶 梁宽 度 ，取 １ ＩＨ Ｉ）ｂ Ｔ ． １； 得 超 过 ２ ０ｍ 工 作 面 遇 到地 质 构 造 ， 煤 破 碎 及 片 帮 ５Ｔ ０ ｍ。 顶
大倾角松软特厚煤层综放开采可行性研究
张红义 魏宗勇 杨小顺 等 大倾角松软特厚煤层综放开采可行性研究
２０１９年
大倾角松软特厚煤层综放 开采可行性研究
张红义１，魏宗勇２，杨小顺１，曹东强２
（１．霍州煤电集团有限责任公司，山西 霍州 ０３５１００；２．西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 ７１００５４）
摘 要：为论证霍州汾源煤业 ５＃大倾角松软特厚煤层综放开采可行性，在煤层强度、赋存深度、顶 板情况、煤层结构和节理裂隙等 ５个主要方面进行了顶煤冒放性评价。并采用 ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软 件对 ５＃煤层顶煤冒放性进行模拟研究，得到综放开采顶板的破坏状态、岩层矿压显现规律。研究 表明，５＃煤层采用综放开采，顶板应力平衡状态破坏，初采期间顶煤冒落较好，顶板破坏能达到 ４０ ｍ以上，随工作面推进，顶煤可随采随冒，冒放性较好，该煤层可采用综放开采的采煤方法。 关键词：大倾角；特厚煤层；综放开采；冒放性；可行性分析 中图分类号：ＴＤ８２３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７１－７４９Ｘ（２０１９）０５－００３０－０５
Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙｏｆｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃａｖｉｎｇｍｉｎｉｎｇｗｉｔｈ ｓｏｆｔｅｘｔｒａｔｈｉｃｋｃｏａｌｓｅａｍｓａｎｄｌａｒｇｅｄｉｐａｎｇｌｅ
ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｙｉ１，ＷＥＩＺｏｎｇｙｏｎｇ２，ＹＡＮＧＸｉａｏｓｈｕｎ１，ＣＡＯＤｏｎｇｑｉａｎｇ２
（１．ＨｕｏｚｈｏｕＣｏａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕｏｚｈｏｕ０３５１００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）
第 ５期
浅析工作面大倾角仰采段安全开采技术及其应用
浅析工作面大倾角仰采段安全开采技术及其应用工作面大倾角仰采段是指倾角大于30°的煤矿工作面的开采段。
由于工作面大倾角仰采段在地质条件、采煤方法和工作面结构等方面存在着一些特殊性，因此需要采取一系列的安全开采技术来确保采煤作业的安全和高效。
工作面大倾角仰采段的地质条件一般较为复杂，存在着顶板易涌水、顶底板岩性变化和断层等问题，因此在开采过程中需要进行合理的岩层支护和预防顶底板事故的措施。
常用的岩层支护措施包括锚杆支护、钢网支护和喷浆支护等，可以有效地增加巷道的稳定性，并防止顶板事故的发生。
在工作面大倾角仰采段的开采过程中，需要采用合理的采煤方法和工作面结构。
常用的采煤方法包括综放开采法和顶煤控制法等，可以在保证煤炭开采效率的控制底板沉陷和保持采空区的稳定。
工作面结构应当合理布置巷道和工作面的位置，通过合理的通风和逃生系统，确保工作面的安全和煤矿员工的生命安全。
工作面大倾角仰采段的安全开采技术也包括煤矿通风和瓦斯抽放等方面。
通过合理的通风系统，可以保证工作面的正常通风，控制瓦斯浓度，有效预防瓦斯爆炸事故的发生。
通过瓦斯抽放系统，可以将矿井中的瓦斯抽放出来，减少瓦斯的积聚和爆炸风险。
工作面大倾角仰采段的应用也需要注意一些技术细节。
需要合理设计工作面的开采周期和进出巷道的方式，以减少矿井事故的发生。
还需要加强工作面的监控和管理，采用数字化技术和远程监控系统，及时发现和处理工作面的问题，保障煤矿生产的安全和效率。
工作面大倾角仰采段的安全开采技术及其应用是一个综合性的问题，需要从地质条件、采煤方法、工作面结构、通风瓦斯和监控管理等方面进行综合考虑和应用。
只有完善各项安全开采技术，并严格按照规定操作，才能实现工作面的安全和高效开采。
综放综采混合开采技术在煤矿开采中的应用
当代化工研究Modem Chemical Research48技术应用与研究2021•07综放综采混合开采技术在煤矿开采中的应用*赵越(山西焦煤西山煤电镇城底矿选煤厂山西030203)摘要：随着社会经济水平餉不断上升，科学技术对各行各业带来的影响，是显而易见的，对于煤矿开采行业也是如此.煤矿开采作为我国能源来源的主要方式，和社会经济的发展息息相关，在煤矿开采中引入新技术，便成了各大煤矿开采企业面临的重要问题.综放综采混合开采技术现代化水平较高，会极大影响煤矿开采质量，值得在煤矿开采中大力推广.本文将基于该技术的概念和内容，讨论其应用程序和应用效益，希望可以使相关人士，正确认识到该技术的重要价值.关键词：综放综采混合开采技术；煤矿开采中；应用情况中国分类号：T文献标识码：AApplication of Fully Mechanized Caving and Fully Mechanized Mining Mixed Technologyin Coal MiningZhao Yue(Zhenchengdi Coal Preparation Plant of Xishan Coal and Electricity,Shanxi Coking Coal Group,Shanxi,030203) Abstract:With the rising social and economic level,the impact of s cience and technology on all walks of l ife is obvious,and so is the coal mining industry.Coal mining,as the main source of energy in China,is closely related to the development of s ocial economy.Introducing new technologies into coal mining has become an important p roblem f aced by major coal mining enterprises.The modernization level offidfy mechanized top-coal caving andfitlly mechanized mixed mining technology is high,which will greatly affect the quality of c oal mining,and it is worth p opularizing in coal mining.Based on the concept and content of t his technology,this paper will discuss its application programs and application benefits,hoping to make relevant p eople correctly recognize the important value of t his technology.Key words:Jully mechanized caving and j ully mechanized mining mixed technology\coal minings application situation1.综放综采混合开采技术概述(1)综放综釆混合开采技术概念综放综采混合开采技术是今年新兴的新型技术，这种技术立足于传统煤炭分成开采技术，并针对性加以改良，更适合开展煤矿开釆作业，提高煤矿生产产量。
新泰市羊泉煤矿4202面大倾角煤层综采技术应用
： 丝
工 业 技 术
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ａｎ ｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏ ｌ ｏｇｙ ￣ｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
新泰市羊泉 煤矿４ ２ ０ ２ ￣大倾 角煤层综采 技术应用①
杨文军 张照发 杨彦 （ 新泰市羊泉煤矿 山东泰安 ２ ７ １ ２ ０ ７ ） 摘 要： 新 泰市羊采煤矿大倾 角中厚煤层 综合机械 化开采技术 ， 针对煤层 倾角大（ ３ ０。 以上） 的难点， 以工作面支护系统为核心， 采煤 工艺为重
对支 架 的反作用 力， ｋ Ｎ；
Ｒ０、 尸～ 支 架 设 计初 撑力 、 工作阻力，
ｋＮ ｔ
五、 ６ 一支 架 高 、 宽， ｍ。 取ｋ ＝ Ａ＝ｌ ， 则 支 架 下 滑 与 倾 倒 临 界 倾
往 返一 次 进 两 刀。 增 多， 导 致 开 采 大 倾 角煤 层的 矿 井几 乎 由于 采 煤 机双 向割 煤 ，
支架 稳 定 临界 状 态
通 过 以 上 两个 图可以 看 出， 支架 的 状 态 关系 到下滑 和 倾 倒 临 界状 态 ， 具 体如 下 ：
①自由状 态
开 采 方 法 与 设 备 及 围岩 控 制 问题 都 发 生 过
ｆ＝ Ｇ ｓ ｉ ｎ 【 Ｉ
ｂ Ｇ Ｃ ＯＳ ＝ｈ Ｇ ｓ ｉ ｎ“
其 中：厂＝￣ ｃ ｏ ｓ ａ ②初撑 状 态
｛ ｛ １ ＝Ｇｓ ｉ ｎ
ｂ ＧＣ Ｏ Ｓ Ｇ＋２ ｂ ＆２ ＋２ ＝ｈ Ｇｓ ｉ ｎ
有重 要 意义 。 综 采方 面取 得 成 功经 验 与大家 分享 。
架 在 工 作面 的 下 滑、 倾倒状态可简化为图１
其中：
下面就新 泰市羊泉煤矿在大 倾角煤 层 所示 的力学 模 型 。
大倾角高产高效综采(放)工艺技术研究
大倾 角高产 高效综 采（ ） 艺技 术研 究 放 工
徐 涛 ，谢 波
（ ．神华能源股份有 限公 司 采购 中心 ，北京 １０ １ ；２ １ ０ ０ １ ．兖矿集 团综机管理 中心 ，山东 邹城 ２ ３０ ） ７５ ０
［ 摘
要 ］ 针对 大倾 角综呆（ ） 放 工作面 的条件 ，对工作面 “ 三机” 设备管理及工 艺技术进 行 了
胁。
（ ） 人 员 站 立 、行 走 条 件 差 ，观 察 、操 作 各 ２ 设备 动作 困难 。
（）液压支 架在 自由状态 下处 于失 稳状 态 ， １
【 收稿 日期】２０ — ５— ０ ０７ ０ ３ 【 作者简介 】徐 涛 （ ９４一） １７ ，男 ，山东莒南人 ，工程师 ， 士 ， 任神华 能源股份 有限公司采购中心 采购主 管。 硕 现
研究 ，提 出了该条件下 实现 综采（ ） 作面高产高效的技术措施。 放 工
［ 关键词 ］ 大倾角 ；综放 ；工作面 ；设备 ；工 艺；稳定性
［ 中图分类 号］Ｔ ３５４ Ｄ ５．
［ 文献标识 码］Ｂ
［ 文章编号 ］１０－ ２ （０７ ５ ０００ ０６６ ５ ２０ ）０ － ２ － ２ ０ ３
机 的 防滑 、前移 主要 靠液 压 支架 进行 定位 、调 整 。
量 。国外大倾角煤层综合机械化开采技术研究 主要
集 中于俄 罗 斯 、乌 克 兰 、波 兰 、德 国 、法 国等 国
家。
（ ）采煤 机上行爬坡 、割煤 困难 ，装 煤效果 ３
差。
２ ２ 工作 面 矿压 显现特 征 ．
我 国 大 倾 角 煤 层 储 量 约 占 煤 炭 总 储 量 的 １．５ ，主 要 分 布 在 四川 、江 苏 、新 疆 、甘 肃 、 ４０ ％
矿井大倾角工作面回采技术研究
项目负责人： 姓 吴连君 名 男 性 别 职务 /职称 生产矿长 所学专业
主要研究人员： 邵国安 彭可平 男 男 总工程师 采掘副总
八、申报单位意见
单位负责人签字： 年 月 日
机容易下滑，这些情况将会降低工作面开机率，造成矿井产量下 降，同时造成工作面安全系数降低。鉴于国内煤炭行业已在大倾 角工作面开采研究方面积累了相关经验，为本项目在 39108 、
39109 、 39110 工作面的 实施提供了理论基础，项目的顺利实施
将在技术上、经济上、安全上在 XX 开采大倾角工作面方面具有 指导意义， 对矿井以及公司相关单位今后大倾角工作面安全顺利 回采有重要意义。
五、经费预算
费 用 名 称 费 用（万元） 一、直接消耗的材料、燃料和动力费用
1、材料费 2、燃料费 3、动力费 70
二、直接从事研发活动的人员费用
4、在职研发人员人工费 5、外聘劳务人员劳务费 18
三、用于研究开发项目的折旧和相关费用
6、用于研发活动的仪器、设备、房屋的折旧费 7、用于研发活动的仪器、设备、房屋的租赁费 8、单位价值在30 万元以下的研 发仪器、设备购置费 9、相关固定资产的运行维护、维修费 50 10 50
二、现有工作基础和条件（与本项目相关的前期研究情况、 技术基础和工作基础、具备的设施条件等）
1 、 39107 工作面已于 2012 年 6 月开始回采 2 、 39110 、 39109 工作面为接续工作面
三、主要研究内容与进度安排（研究内容和需解决的关键技 术问题、研究周期、年度计划及年度目标等）
立
项
建
议
书
项
目
名
称：大倾角综放工作面回采回采工艺 应用与研究
大倾角综放工作面开采技术实践
杂， 倾斜煤层所 占的开采比例不断加大。从 １９ ９９年
五 阳煤 矿 就开始 试验 利用 现有 的综 采放 顶煤 设备 布 置大 倾 角 工 作 面 ， 已 回 采 的 ５ ０ 、 １６、 １２ 现 １５ ５０ ５０ 、
７ １ 等工作面均为大倾角综采工作面， 眼最大坡 ５８ 切 度达 到 了 ３ 。 ２ 。五 阳煤矿 经 过 多个 工 作 面 的 回采 实 践， 总结 出大倾 角 煤 层综 放 开 采 的技 术 经 验 。大 倾 角工 作面 在 回采期 间最 高 月 产 量 达 到 了 １ ． ０ ８万 ｔ ，
道布置 上把 运输 巷 布 置在 下 巷 道 ， 以减 小 刮板 输 送 机 的工 作 负荷 。五 阳煤 矿 布置 大倾 角工作 面 时全 部 采用 了现有 的缓倾 斜 综 采 放 顶 煤 设 备 ， 到 了 不新 做 增设备 实 现大倾 角工作 面 的高 效 回采 。
撑住支架顶梁 ， 支架拉移时， 体柱 同时供液， 单 可有 效 阻止支 架倒 滑 ， 起到辅 助 摆架作 用 。
工艺。
２ １ 割煤作 业 ．
大倾 角 工作 面 回采时 ， 输送 机最 容易上 窜下 滑 ，
导致了刮板运输机机头与转载机搭接 的经常性 变 动 ， 而改 变 了运 输 机与转 载机 的合 理搭接 关 系 ， 从 造 成 了工 作 面 不 能 正 常 出煤 ， 重 时 使 工 作 面停 产 。 严
２ ３ 推 移输 送机 ．
２ 回采工艺的优化变革
以 ５０ １２大倾 角综 放工 作面 为例 ， 眼平均 坡 度 切 为 １。， 分地 段达 到 了 ３ 。 因此 在 回采工 艺 的选 ８ 部 ２， 择上， 就具 有一 定 的特 殊性 。选 择 合 理 的 回采 工 艺 对 控制支 架倾 斜 、 备 滑移都 具有 重要 作用 ， 多次 设 在 的实践应 用 中 ， 结 出 了适 合 大 倾 角 工作 面 的 回采 总
回采大倾角、过大断层综放工作面的开采实践与研究
较差 ， 向西逐渐变 为细沙岩 ， 胶结性 较差。其 上为 ２ ６ 号煤 层 ， 在东部 揭 露 厚度 为 ０ ． ６ ０ ｍ， 向西 逐 渐 尖 灭 。２ ６ 号煤 层之 上 为平均 ７ ． ４ ０ ｍ厚 的细 沙岩 ， 胶 结 性较 差 ， 较 松散 ， 局 部含 水 。２ ７号煤 层 直 接底 板 为 ３ ． ５ ０ ｍ 厚 的 粉 砂质泥岩 ， 固结性较差 ， 较软 ， 遇水膨胀 ， 其下为 ０ ． ９ ０ ｍ 的无名煤 层 ， 再下 为粉砂 质 泥岩 ， 固结性 较差 ， 较软。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ３ ３
中图分类 号： Ｆ ４ ２ ４ ． ６ ； Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ． ４ ９ ４ 文献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ６ ５— ０ ３
１ ． ２开采 工 艺 西六 西翼 二 段 ２ ７号 层 工 作 面 设 计 采 用 走 向长 壁 后退式采 煤法 ， 落 煤方 式 为综 放。工 作面 顶 板使 用 Ｚ Ｆ Ｓ ４ ０ ０ ０—１ ． ５ ／ ３ ． ２ Ｌ ａ型液 压 支 架 １ ２ ５部 支 护 ， 最 大 控 顶距 ４ ． ４ ５ ｍ； 最小 控顶 距 垮落 法 ； 前 后 顺 槽 放 顶 线后 方 顶 板 如 无 法 自然 垮落 的 ， 人 工 强 制 放 顶 。 工 作 面 采 用 ＭＧ ２ ５ ０ ／ ６ ７ ５一 Ｑ ＷＤ型双滚筒采煤机割煤 ， Ｓ Ｇ Ｚ一 ７ ６ ４ ／ ２ ２ ０ ０型刮板 输 送机 和下顺 槽 采用 Ｓ Ｚ Ｚ一 ７ ６ ４ ／ ２ ０ ０型转 载机 配 合 Ｓ Ｓ Ｊ １ ０ ０ ０ ／ １ ６ ０ （ ８ ０ ０ Ｔ ／ Ｈ） 型胶带 输送 机运 煤 。 采煤 机 双 向割 煤 ， 端部斜 切 进刀 。循 环进 度 １ ． ２ ｍ， 日循环 个数 ３个 ， 工作 面设计 采 高 ： ２ ． ８ ｍ； 放 煤 高度 ： ３ ． ０ ５ ｍ（ 除去夹 矸 １ ． ０ ８ ｍ） ， 采 放 比为 １ ： １ ． ０ ２ 。采 用 两 班 半采煤 ， 半班检修的“ 三八” 作业制度 ， 追机作业。 ２工 作面初 采面 临 困难
大倾角煤层综采放顶煤开采技术实践
内 ， 供 综合 机 械 化采 煤 的煤 层条 件 不 断减 少 ， 可 大
倾 角综 合 机 械 化采 煤 作 为综 合 机 械化 采 煤技 术 的 发展 方 向和 目标 ， 为 煤 炭 行 业 世 界 性 研 究 的 课 成 题 。大 倾 角 综 采 技 术 研 究 主 要 包 括 两 个 方 面 ： 其
的生 产 实践 ， 目前 已采 完 三个 工 作 面 ， 开采煤 层 其
、 ● ， ｙ 、：
形 成 长约 ８ 高 约 ０ １ Ｉ宽 约 １ ５Ｉ 左 右 的 ５ｍ， ． ５Ｉ 。 Ｔ ． Ｉ Ｔ
瓦斯 抽放 槽 一孔 。 与此 同时 将槽 一孔 和掘 进工 作
面 的 瓦斯 抽 放 管 道 相连 ， 掏 槽边 抽 放 ， 一孔 横 边 槽
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第 ３ 卷第 １ 期 ３ １
・
煤 矿 安 全
２０ 年 １ 月 ０２ １
技 术 经 验 ・
文 章编 号 ：１０ ０ ３—４ ６ ２ ０ ）１ ０ １ ３ ９Ｘ（０ ２ １ —０ ２ —０
大 倾 角 煤 层 综 采 放 顶 煤 开 采 技 术 实践
关键 词 ：大倾 角 ； 综放 ； 术 技
中图分类号 ： Ｄ ２ ．１ Ｔ ８ ３ ２ ２
文献标识码 ： Ｂ
的平 均 倾 角 ２ 。 最 大 倾 角 ３ 。 工 作 面 最 高 产 量 ２， ５， １ ０万 ｔａ 取 得 了 比较 理 想 的效 果 。 ２ ／，
目前 ， 合 机 械 化 采 煤 设 备 一 般 适 用 于 煤 层 综 倾 角小 于 １ 。 ５ 的缓 倾 斜 煤 层 条 件 。 随着 煤 炭 开 采 的时 间 推 移 和 开 采 强 度 的 不 断 扩 大 。 全 球 范 围 在
综放工作面大倾角仰斜开采工艺的实践与研究
（） Ｉ地质条件 ： ２０综 放工作面煤层 平均厚度 ５ ０ ｍ， ３ ４ ．２ 直接顶为 Ｉ１ｍ的砂质泥岩 ， ．５ 老顶为 １ｍ、＝５ ３ ｆ —６的细砂岩 ， 直接底为 Ｉ５ ｍ粉砂岩 ， ５ ８ｍ、 ＝５ ． ５ 及 ． ７ ｆ —６细砂岩 老底 。工
性受到影响， 在移架过程中， 支架顶梁因受其 自重和顶板的 作用 而向采空区侧
３ 关键技术管理
水平状态下受力
ｂ＿ ＿ 大倾角状态下 受力 图 Ｉ 受力 分析
３１ 改善支架支护效果 防止支架后倾、 ． 咬架 （） １保证泵站工作压力达到 ３Ｍ ａ ０ Ｐ， 确保液压支架的初撑 力和工作阻力 ≥２． Ｐ ， ２４ ａ减小顶板 的下沉量 ， 持直接顶 的 Ｍ 保 完整性。 （） 时带 压擦顶 ， ２移架 先升前 立柱 ， 升后立 柱 ， 后 支架前 顶梁与顶板呈面接触 。 （） ３保证泵站工作压力， 确保拉架力接近额定拉架力； 必 要时采用 ２８ ． ｍ的单体柱辅助移架； 被移支架前梁耳座与相 邻支架底座适当位置为单体柱受力支点 ， 使用单体柱与支架 推移装置同时工作进行移架； （） ４ 防止刮板输送机采空 区滑动 ， 每次移输送 机后间隔 ５ 架支架推移千斤顶至推位 ； （） ５相邻支架上下错差不能超侧护板高度的２３ ／； （） ６架间空隙 不得 超过 ２０ ｍ￣ 超过必 须加强 临时支 ０ｍ 若 护、 进行调架 ；
具体 办法 ， 总结 了综放工作面大倾 角仰呆工艺成果及其推广应用价值。 并 关键词 大倾角 仰斜开采工 艺 综放工作面 ．
三河口 煤矿 ３ ４ 上２ ０综放工作面走向布置， 向推采， 倾 由
于受地质 条件 限 制 ， 在推 采 至 Ｆ ５断层 时 ， 均 仰 采 角度 Ｘ 平 ２￣最大仰采角度达 ３ 造成综采设备推移困难 ， ２， ， 采煤机、 刮
大倾角综采(综放)工作面安全开采技术
１ １ 工 作 面煤 层倾 角 在 ３ ～ ３ 。 之 间 ，为确 保 ４０ ２ ６ 工作 面支架设 备稳定 ，防止支架下 滑 、失稳 ，将 工作 面轨 道顺槽 沿煤层 底板布 置 ，运输顺 槽沿煤 层顶板 布 置 。工作 面１＃ ５ 架以上沿底板开采 ，为使下 出 口与下平 巷平顺搭接 ，从 １＃ ５ 架以下开始逐渐抬高底板 ，留底煤 开采 ，使 ６ １＃ 形成 一段倾 角在 １ 。左 右 的平缓起 —５架 ８ 坡 段 。起坡段 范 围内的支架稳 定性高 ，对上方 支架进 行阻挡控制 ，保证 大倾 角综采工作面支架设备下滑 。
新 汶 矿业 集 团公 司华 丰煤 矿 四 、六 层 煤 厚 度稳 定 ，四层煤 平均 厚度 ６２Ｔ ，六 层 煤平 均厚度 １１ ， ．１ Ｉ ．ｍ 煤层倾 角 ３。 ５ ，工作 面位 于井 田 中东部 ，一 ０ ０ ～３ 。 １０ １ 水 平一采 区第 三区段 ，地质构 造复杂压 力集 中 、埋藏 深 、倾 角大 、断层多 ，导致工 作面开采 困难 ，因此 ， 华 丰煤 矿在工作 面过断层 、支架 防倒 、设 备 防滑 、上 窜 、防滚矸 、防冲击地压 、防治水等方面进行 了理论研 究和现场实践 ，取得 了较好的效果 ，对深井 大倾角复杂 地质条件下的综采综放安全开采技术具有借鉴意义。 １ 、综采 （ 综放 ） 工作面支架设备稳定技术
１ 工作面及上下顺槽层位布置方式 ． １
时 ，设备 上窜 明显 。为 防止仰采 严重时支 架设备 上窜
进入上 平巷调采工作面上部 。 （ 采工作面上部 ，执行长茬调采方式 １ 阙 将工作 面调整为微 仰斜状 态。煤机处 于下端 头吃 刀位置 时 ，煤机 不再下行 割三角 煤 ，而是 直接上 行割 煤 至上端 头 ，即完 成调采 一茬 。割煤后将 吃刀位置 上
国产普通综放设备开采大倾角综放工作面工艺实践
（Ｉ０ Ｓ ０电牵引采煤机适应运行 最大坡度横 向 － ５、 ３ ｔ 。纵 － ２ 向 ± ｏＺＳ２０ ８ ５中部支架适应煤 层倾角 ≤２￣ ９，Ｆ６０ —１／ ３ ０， ＺＦ５０ ９ ２端头支 架适应 煤层倾角 ≤１ ）同时 ， ｒ６０ —１／ ３ ２， ￣ 工作 面顶板在 向下 的分力作 用下 ， 顶范 围内的顶板 控
３ 技术措施
杂， 工作面切眼位置在 ３ 煤风化剥 蚀区 ， 煤层厚度变化 较大。工作 面位 于 Ｃ 背斜 的南 翼， ７ 总体 呈单斜 构造 ，
工作面标高 … ２ ５４ ， ６０ ２ｍ 北高南低， 东高西低 ， 高差
近 １ ｍ 受其影 响， 层 波状起 伏 ， ０ ， ０ 煤 产状变 化快 ， 工作
滑、 支架等安全技术 措施， 保 了大倾角综放工作面 的安全顺利 回采 ， 添加 确 为相似条件 下综放工作面实现安全高效 生产 积累 ７经验。
关 键词 普通综放 设备 大倾 角厚煤 层回采 文献标识码 实践 Ｂ
中图分 类号
Ｔ ８３２ ３ Ｄ２ ．１
东滩 煤 矿为 实现 大倾 角厚 煤层 综放 工作 面的安 全 、 回采 ， 普通综放设备 回 高效 对 采大倾角厚煤层工作
的 ２ １ 需要增设一组液压支架及溜槽 。 ５ｍ，
１０ 综放工作 面为走 向长壁工作 面 ， 综采放 ３ ０ 采用
顶煤一次采全高采煤 法。工作面走 向长 ４５ ０ 倾斜 ８ ．ｍ， 长 ２９０ 主要 回采 ３ ３ 煤层 ， 煤分叉合并 ， ４ ．ｍ， 、 ３ 结构复
（） ４人员在大倾角工作面内行 走、 运输物 料及 进行 其它工作 时 ， 非常容易滑倒 ， 导致意外事故发生。
大倾角综合采煤工艺技术研究
大倾角综合采煤工艺技术研究[摘要]目前，大倾角综合机械化采煤已成为综合机械化采煤技术发展的方向和目标，成为煤炭企业研究的课题。
本文对大倾角煤层开采技术的的开采特征、综采设备管理、及开采工艺技术进行了探析，期对我国大倾角综放开采技术有一定借鉴作用[关键词]大倾角；煤层；设备控制；工艺技术中图分类号：td823.9 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-0197-01引言我国将煤层按倾角分为缓倾斜（0°～25°）、倾斜（25°～45°）和急倾斜（45°～90°）三类。
大倾角煤层则是以煤层倾角超过冒落矸石以及煤的自然安息角所出现的滑动、失稳等现象为主要特征而命名的，通常将30°～55°倾角煤层称之为大倾角煤层。
实践证明，大倾角综采（放）技术取决于工作面设备。
1 大倾角综采工作面开采条件特征1.1 工作面设备状况①液压支架在自由状态下处于失稳状态出现倾倒现象。
当顶梁受到邻架约束时，也可出现向上倒架现象；移架、调架困难。
工作面下排头支架全靠人为调整、防护，管理难度大。
②工作面输送机下滑严重，特别是放顶煤工作面后部输送机下滑严重，前移困难。
输送机溜槽与支架、采煤机连接件、导向件工况差。
而输送机的防滑、前移主要靠液压支架进行定位、调整。
③采煤机上行爬坡、割煤困难，装煤效果差。
1.2 人员作业环境①支架掩护下的作业空间常受到上部煤壁片帮、漏顶及采煤机落煤产生滚动煤体冲击的威胁。
②人员站立、行走条件差，观察、操作各设备动作困难。
③放顶煤工作面支架后部滚矸、滚块煤现象严重，后部封矸难掌握，人员易受散块袭击。
1.3 工作面矿压显现特征①顶板破断垮落岩块向工作面下部采空区滑、滚堆积，造成工作面不同区域矿压显现不同，通常中、上部矿压显现较下部剧烈。
②工作面底板在一定条件下也会出现滑移破坏。
特别是当顶板移动趋向和速率与底板滑移不同步时，会引起工作面“顶板一支架一底板”平衡系统失稳，造成事故。
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大倾角综放开采综合技术研究与应用杨世杰,王东方,范振东(华亭煤业集团有限责任公司,甘肃华亭744100)[摘㊀要]㊀研究应用开切眼导孔施工㊁反S 型竖曲线布置开切眼㊁滑车滑道下放液压支架㊁分段放煤移架㊁片帮冒顶处理㊁防倒防滑㊁顶板控制㊁液氮防灭火等急倾斜特厚易燃煤层倾斜分层大倾角综放开采综合技术,提高了工作面生产能力和资源采出率,实现了安全高效开采㊂[关键词]㊀大倾角;综放开采;急倾斜特厚煤层;倾斜分层[中图分类号]TD823．49㊀[文献标识码]B㊀[文章编号]1006-6225(2017)03--Application and Study of Large Inclined Angle Fully Top Coal Mining Technology[收稿日期]2016-11-24[DOI]10．13532/j．cnki．cn11-3677/td．2017．03．001[作者简介]杨世杰(1968-),男,甘肃静定人,工程硕士,通风高级工程师,总经理助理,从事煤矿生产技术管理㊁信息化和科技创新工作㊂[引用格式]杨世杰,王东方,范振东．大倾角综放开采综合技术研究与应用[J ].煤矿开采,2017,22(3):．㊀㊀中国华能集团华亭煤业公司东峡煤矿,设计生产能力1．50Mt /a,低瓦斯矿井㊂煤层平均厚度19．6m,倾角为55~74ʎ,自然发火期3~6个月,最短发火期37d,属急倾斜特厚易燃煤层,采用水平分段综放开采㊂为了提高工作面产能和资源采出率,自2011年12月至2015年5月,在本矿急倾斜特厚易燃煤层中进行了倾斜分层走向长壁综放开采试验研究,历时3年多,在开采研究过程中,经历了工作面片帮㊁冒顶㊁液压支架倾斜㊁倒架㊁咬架㊁自然发火㊁瓦斯超限等多种困难和问题,通过与科研单位及院校合作进行技术攻关,研发和配套了适合大倾角综放开采的技术装备,优化了开采工艺,解决了各种技术难题,取得了良好效果㊂1㊀倾斜分层走向长壁大倾角综放开采关键技术1．1㊀工作面设计布置采用倾斜分层走向长壁大倾角综放开采,取代原有的水平分段综放开采㊂共分2层,上分层37220-1工作面分层厚度9．9m,其中采高2．5m,放顶煤高度7．4m,采放比为1ʒ2．92,工作面倾斜长度60m,可采走向长度1009m,2011年12月综采设备开始安装,2013年10月回采结束;下分层37220-2工作面分层厚度9．7m,倾斜长度102m,工作面下段采用圆弧过度,其中靠近下端头的10．5m 为水平段,中下部21m 为圆弧过度段,上部70．5m 为倾斜段,工作面布置如图1所示㊂1．2㊀开切眼施工技术开切眼设计高度2．6m,宽度7．5m,矩形断面,面积19．5m 2,锚网索支护㊂该处煤层倾角图1㊀工作面布置55ʎ,无法采用综掘施工,炮掘出煤㊁排水也十分困难,安全性差㊂研究采用LM -120型反井钻机导孔施工技术,从开切眼上口沿开切眼方向向下打钻,形成直径200mm 的导向钻孔,再安装大钻头,利用钻机从下向上扩孔,形成直径1．2m 的钻孔;沿钻孔方向从上向下扩掘开切眼,边掘进边支护,一次成巷;掘进煤及涌水均从钻孔流至运输巷,既保障了施工安全,又大幅度提高了掘进速度,仅用18d 时间安全掘进贯通㊂1．3㊀液压支架安装技术开切眼沿剖面方向采用S 型布置,即开切眼上㊁下两端与两巷采用圆弧段连接,中部倾角变大,达到58ʎ以上㊂设计采用绞车和专用滑道㊁滑车下放设备:在开切眼中安设滑道,制作专用滑车,用于支架下放;滑道由2条间距1．2m 的轨道制作而成,铺设如图2㊁图3所示;滑车由长度1500mm㊁宽度600mm 的钢板和直径30mm 的圆钢制成,如图4所示㊂开切眼上口的巷道煤壁中布置绞车硐室,平行安装2台JH -30绞车,运输巷距离开切眼55m 处72第22卷第3期(总第136期)2017年6月煤㊀矿㊀开㊀采COAL MINING TECHNOLOGYVol．22No．3(Series No．136)June㊀2017图2㊀滑道制作图3㊀滑道铺设图4㊀滑车制作设计靠顶板侧安装1台JM -14型绞车,用于开切眼下放支架时稳架和拉架;在开切眼上口将支架固定在特制的滑车上,让支架前梁朝向煤壁,横向沿滑道下滑至安装位置,然后停止滑车,稳架绞车松绳,支架自动从滑车下滑至开切眼,完成卸架工作;然后升起支架立柱,支护顶板,完成支架的下放和安装,解决了支架纵向下放存在的卸架㊁转向等难题,消除了倒架问题㊂1．4㊀工作面设备配置配套1台MG250/600-QWD 型采煤机,70架液压支架,其中基本架46架,圆弧过渡段支架19架,过渡支架3架,端头支架2架;最小控顶距4240mm,最大控顶距4840mm㊂主要设备配置如表1所示㊂表1㊀大倾角综放工作面主要设备配置设备名称型号及规格数量主要技术参数采煤机/台MG250/600-QWD 1电牵引双滚筒基本支架/架ZF5000/17/2846四柱支撑掩护式圆弧过渡段支架/架ZF6200/17/3019两柱支撑式过渡支架/架ZF6200/20/303两柱支撑式下部端头支架/架ZT20000/22/351上部端尾支架/架ZT20000/22/351支护宽度可调3．039~4．56m 前㊁后部刮板输送机/台SGZ730/1602工作面上部45m 不安装后部刮板输送机为了控制支架下滑和挤架,设计采用了具有双侧双活侧护板㊁底调梁㊁调架油缸等装置㊁工作阻力5000kN 的轻型液压支架㊂设计配套了能够调节和适应工作面及两道宽度变化的V 型端头支架,支架顶梁上装有可伸缩顶梁,顶梁上安装可伸长的侧护梁和侧护板,支架高度为2．2~3．5m,支护宽度为3．039~4．56m,支架宽度和高度均可调节,提高了端头支架的适用性,也很好地解决了上端头支架与过渡支架之间三角区的支护问题㊂1．5㊀采煤方法及回采工艺(1)顶板控制方法:全部垮落法处理顶板㊂(2)作业方式:三八制作业,两班生产,一班检修㊂(3)采高:基本支架段采高2．5m,圆弧过渡段采高2．7m,放顶煤高度6．7~6．9m㊂(4)循环进尺:截深0．6m,每天完成2个循环,推进2．4m㊂(5)进刀方式:上端头向上斜切进刀,下行割煤,上行清煤,从下向上分段移架㊂割煤时追机伸出前探梁,打开护帮板㊂进刀速度控制在0~1m /min,割煤速度控制在0~3m /min 之间㊂移架时,将工作面分为上㊁中㊁下3段,即下段为1号过渡架~22号支架,中段为23~45号支架,上段为46~68号支架,先推移前部刮板输送机,收回支架上侧的侧护板,打开支架下侧护板和底调梁,使支架与前部刮板输送机始终处于垂直或前梁略朝上状态,拉架㊁支护,防止支架下窜,再打开上侧的侧护板,拉移后部刮板输送机㊂各分段均自下而上推溜㊁移架㊁拉溜㊂1个循环拉移1次端头架和端尾架㊂(6)放煤方法:2采1放,放煤步距1．2m㊂根据急倾斜煤层顶煤冒落规律,在工作面上段采用自上而下单轮间隔放煤方式,中段采用自下而上单轮间隔放煤方式,下段采用多轮顺序往返放煤方式㊂放煤时,要按照工作面压力㊁围岩稳定性㊁设备使用状态合理放煤㊂工作面中㊁上段不得放空,防止悬顶面积过大㊁支架失稳和顶板垮断造成架前冒顶㊁支架失稳;放煤后必须及时升紧支架㊂如有82总第136期煤㊀矿㊀开㊀采2017年第3期冒顶现象,冒顶区上下5m范围内不宜放顶煤㊂1．6㊀初采初放技术初采初放时,顶煤㊁顶板不及时垮落,容易造成冒顶和倒架,是大倾角综采的第一个关键环节㊂必须严格控制采高在2．5m以内,泵站压力必须达到31．5MPa,保证支架足够的初撑力;割煤后及时伸出支架前探梁和护帮板,减少空顶时间;移架时采用带压擦顶移架,减少顶板下沉量㊂初采初放时不放顶煤,工作面快速推进㊂若支架出现倒架趋势,拉移支架时使用单体支柱扶正支架㊂若出现架前片帮㊁冒顶,应采取挂网㊁煤帮超前锚固㊁减小进刀深度㊁小步距移架等措施进行处理㊂1．7㊀工作面上部三角区支护技术大倾角工作面回风巷端尾架与基本架之间存在一个三角空顶区,宽度在1．2m以上㊂研制了ZT20000/22/35型左右分体式专用端尾支架,设计有侧护梁和侧护板,控顶宽度在3．039~4．56m之间可以任意调节,不仅解决了三角区的支护问题,还能适应工作面长度的变化,当工作面长度变化量达到1架支架的宽度时,调节端尾支架支护宽度,进行加架或减架,保证工作面不空顶㊁不挤架㊂1．8㊀防倒防滑技术工作面下部设计为圆弧过段,并布置端头支架,保证了工作面下部支架不倾斜,对中上部支架起到稳架作用㊂每架支架顶梁采用双侧双活侧护板,底座配有底调梁和防滑㊁防倒千斤顶,前梁设计有调架缸,均可调整支架;前后部刮板输送机连接在支架上;工作面下口超前上口5~10m㊁伪斜3~5ʎ开采;严格控制采高;分段自下而上带压擦顶移架㊂支架倾斜时,采用单体支柱配合调架装置进行调架;支架倒架咬架时,在工作面回风巷安装2台JH-30绞车,配合导向轮,向上牵拉支架顶梁和尾梁,用于从上向下逐个调架㊂调架前,在工作面上端头煤帮上固定8根730型链条,利用绞车扶正并向前拉移支架,每2架支架利用2根730型链条拉住,防止下滑;再牵拉下部倾倒的支架,依次完成全部调架工作㊂1．9㊀片帮冒顶及底板垮落处理技术对相邻两架支架前探梁之间的缝隙较大处,沿走向绑扎长度2m的圆木,防止架间漏煤;煤壁片帮后前探梁伸不到煤帮时,在架前空顶和架顶无煤的支架上部放置荆芭㊁圆木,防止了架前漏煤;注马丽散固化顶煤及煤帮;采用锚网索支护煤帮,防止片帮范围扩大;对垮落较高的冒顶区,采用喷射混凝土支护㊂支护后小步距割煤㊁从上向下移架㊂若出现倒架㊁咬架时,每扶正1架支架,拉移1架支架,防止频繁倒架造成更严重的片帮冒顶㊂2㊀矿压及煤岩运移规律2．1㊀支架工作阻力监测在工作面支架上布置测点,监测支架工作阻力及其变化规律,掌握工作面开采过程中的围岩变形㊁破坏㊁运动(移)特征以及工作面矿山压力显现规律,分析工作面 支架 围岩 关系,探讨工作面支护装备适应性㊂(1)非来压期间,大部分支架后柱工作阻力小于前柱工作阻力,来压期间支架后柱和前柱工作阻力相差不大㊂下分层37220-2工作面下部3号支架和不同区域支架侧护板载荷特征监测曲线如图5㊁图6所示㊂图5㊀工作面下部3号支架前后立柱载荷特征图6㊀工作面不同区域支架侧护板载荷特征(2)工作面周期来压明显,平均步距20m,持续2~3d㊂(3)上分层工作面下部区域压力大,中上部压力较小,上部支架载荷约为下部支架的61%,中部支架载荷约为下部支架的56%㊂(4)下分层工作面中部区域压力大,两端压力较小㊂下部支架载荷约为中部支架的47%,上部支架载荷约为中部支架的86%㊂(5)工作面中部支架侧向力最大,上部支架次之,下部最小㊂工作面中上部区域支架易下滑,有倾倒倾向性,支架间易出现咬架㊁挤架现象;下部测区支架稳定性较好,不易下滑和倾倒㊂2．2㊀顶煤变形及运移规律(1)37220-1工作面前方煤体的始动点距煤壁33m左右,37220-2工作面前方煤体的始动点距煤92杨世杰等:大倾角综放开采综合技术研究与应用2017年第3期壁25m左右㊂(2)工作面前方煤体在移动的初始阶段,上下层位的煤体移动速率基本保持一致,比较均匀;随着工作面的推进,煤体的移动速率逐步增大,上部层位的移动速率一般大于下部层位的移动速率㊂但在煤体的整个移动过程中,其速率没有突变㊂(3)从煤体开始移动到煤体冒落,上部层位煤体的移动量大,下部层位的移动量小㊂(4)在倾斜方向,上段煤体的移动量大,下段煤体的移动量小㊂3㊀通风瓦斯及防灭火研究3．1㊀通风方式选择矿井相对瓦斯涌出量为2．96m3/t,绝对瓦斯涌出量为2．31m3/min,为低瓦斯矿井;工作面瓦斯涌出量小,采用U型通风,设计风量581m3/ min㊂3．2㊀瓦斯防治工作面采用上行通风,防止下隅角瓦斯积聚;采用上隅角气室抽放和采空区埋管抽放技术解决瓦斯问题㊂工作面回风巷布置高位钻孔,可提高瓦斯抽放效果㊂3．3㊀防灭火技术主要采用下隅角注氮防灭火技术㊁喷洒阻化剂(ȡ50%氯化镁溶液)㊁上下隅角码设黄土墙㊁高温区注水㊁注液氮㊁束管监测等综合措施㊂采用液氮防灭火技术,能够起到很好的冷却降温㊁窒熄火源的作用㊂3．4㊀有害气体运移研究工作面先采用下行通风,后采用上行通风;采空区埋设束管监测装置,工作面布设CH4,CO㊁温度传感器,监测气体成分,综合分析气体运移规律㊂(1)采用上行通风时,工作面风流和采空区有害气体都从下向上运移;采用下行通风时,采空区气体运移相对复杂,冷却风带有害气体随风流从上向下移动,氧化带有害气体受采空区遗煤氧化升温形成自然风压,造成有害气体从下向上运移㊂(2)上行通风时,下隅角不会出现瓦斯超限,上隅角瓦斯浓度增大,不采取抽放措施会出现瓦斯超限;采空区发火的危险性大㊂下行通风可降低上隅角瓦斯浓度,有利于防止自然发火,但下隅角瓦斯涌出量大,抽放效果差㊂(3)上行通风时,采用下隅角埋管注氮㊁上隅角和采空区埋管抽放瓦斯㊁加强安全监测和人工检测㊁束管监测㊁光纤测温等综合措施,可解决工作面瓦斯防治和防灭火问题㊂4㊀经济效益和社会效益采用倾斜分层大倾角综放开采取代原有的水平分段开采,工作面长度由水平分段布置的19m增加到102m,大幅度降低万吨煤掘进率,减少了三角煤损失,提高工作面单产和工效㊂37220-1工作面生产原煤5．344ˑ105t,37220-2工作面生产原煤9．481ˑ105t㊂平均月产量由3．03ˑ104t提高到7．4ˑ104t,吨煤成本由244．94元降低到170．95元,工作面采出率由85．0%提高到88．6%,回采工效由13．04t/工提高到44．5t/工,工作面生产能力由3．6ˑ105t/a提高到8．8ˑ105t/a,实现了安全高效生产㊂5㊀结束语(1)急倾斜特厚易燃煤层走向长壁倾斜分层综放开采技术研究与应用取得成功,提高了急倾斜特厚煤层综合机械化开采水平,提高了回采工效㊁资源采出率和工作面生产能力,降低了生产成本,创造了良好的经济效益㊂(2)解决了急倾斜特厚易燃煤层大倾角综放开采技术难题,丰富和完善了煤矿开采方法,可在同类煤层开采中广泛推广应用㊂(3)工作面上行通风产尘量大,采空区易发火;下行通风存在下隅角瓦斯排放问题㊂应确定合理的供风量和注氮量,加强瓦斯抽采和通风管理㊂(4)支架安装时横向沿滑道下放,从下向上安装支架;停采时采用锚网索支护顶板,从下向上回撤支架,顶板弯曲下沉,不会出现倒架问题㊂(5)研究应用的工作面端尾斜切进刀㊁分段放煤㊁支架拉移,顶板控制㊁片帮冒顶处理㊁防倒防滑等关键技术,有效保证了 支架-围岩 支护系统的稳定性,确保了工作面安全高效开采㊂[参考文献][1]谢俊文,李俊明,杨㊀富,等．急倾斜大倾角特厚易燃煤层综放开采及 三机 配套技术[J].煤矿机电,2003(5): 24-26．[2]袁㊀永,屠世浩,王继林,等．大倾角特厚煤层综放开采技术的研究与应用[J].煤矿安全,2009(11):48-50．[3]鞠文君,李㊀前,魏㊀东,等．急倾斜特厚煤层水平分层开采矿压特征研究[J].煤炭学报,2006,31(5):558-561．[4]李㊀前,魏㊀东,杨世杰．急倾斜特厚煤层综放开采实践[J].煤炭科学技术,2002,30(8):17-19．[责任编辑:邹正立]03总第136期煤㊀矿㊀开㊀采2017年第3期。