单翼采区综采工作面沿空留巷快速接替技术
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ 一 Ｏ 卜Ｏ ７ ： 责任编辑 ：任 伟
较小的砂岩含水层 ，易排干 ；地层 中间存在含泥
砂 、砂质泥岩的隔水层 ，煤层开采过程中基本不受 季节 性河 流邑城南河 地表水 的影 响 。 由于采 区 区段少 ，正 常情 况跳采 布置会 存 在 以
作者简介 ：白书 民 （ １ ９ ６ ３ 一 ） ，男 ， 河北沙河人 ，高级工程师 ，现任冀 中能源股份公司章村矿 总工程师。
重要 的借鉴 。
关键词 ：单翼采 区；综采；组合支架切顶；巷旁 自 行 留巷；往复回采 中图分 类号 ：Ｔ Ｄ３ ５ ３ 文献标识 码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ７ — １ ０ ８ ３（ ２ ０ １ ３） ０ １ — ０ ０ ２ ２ — ０ ３
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｂ ｓ ｉ ｄ ｅ ｅ ｎ ｔ ｒ ｙ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ
第 １ 期 ２ ０ １ ３ 年 ２月
河
北
煤
炭
Ｎ０ ． １
ＨＥ ＢＥＩ ＭＥｒ Ｉ ． ＡＮ ｝ １ ＥＢＥｌ ＣＯＡＬ
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
单翼采区 综采工 作面沿空留 巷快速接替技 术
白书 民 ，赵 昕楠 ，张振 芳 ，
（ １ ． 冀中能源股份公司 章村矿，河北 邢 台 ０ ５ ４ ０ ２ １ ；２ ． 煤炭科学研究总院 检测分院 ，北京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
第 １ 期
白书 民：单翼 采区综采工作面沿空留巷快速接替技术
下Ｉ 司题 ：
道顶板 的十字铰接顶梁连接构成切顶支护 ，单体通
过特 制铁鞋 支设 于巷道 底板 ，增 加单 体液 压支柱 与 巷道 底板 的接触 面积 和摩擦 阻力 ，避 免单体 液 压支
（ １ ）产生 “ 孤 岛 ” 工作 面 ，并必 须 在 动压 影
岩 ，直接底为灰黑色粉砂岩。两煤层顶、底板稳定 性 较好 。
采区上山位于采区的右侧 ，回采面为区内后退 单翼采区区段较少时 ，为避免跳采造成 “ 孤岛”回 式 ，ｕ型通风方式 ，采区工作面设计布置如图 １ 所 采工作面的情况 ，相邻两巷道常因受 回采超前支承 示 。开采初 期 ２ 煤 层 开采 顺 序从 上 至下 分 为 ： 压力 和小 煤柱 集 中支 承应 力影 响而造 成 维护 困难 。 ２ ４ ０ ４工作 面 、２ ４ ０ ６工 作 面 、２ ４ ０ ８工 作 面 和 ２ ４ １ ０ 因此，开展回采工作面快速接替技术研究 ，对实现 ４个 工作 面。 相邻综采机械化工作面的顺序、快速接替有非常重 要 的意义 。冀 中能源 股份公 司章村矿 ２ 煤层的 ４ ２ ２ ４采 区为单翼采 区，针对该采区煤层薄、区段 少 、安排 跳采 困难 、难 以实现 间歇顺 序 回采 以及无 法确保矿井稳产等现实问题 ， 应用综采工作面沿空 留巷技术 ，实现无煤柱连续往复开采 ，形成了相邻
摘 要 ：以冀 中能源 股份 公 司章 村矿 煤 层 ４ ２ ２ ４单 翼采 区为该 技 术研 究对象 ，开 展 下 山单
翼采区相邻工作面快速接替技术研究；以该采 区开采条件为基础，提 出组合支架切顶巷旁 自
行 充填 矸 石墙体 沿 空 留巷 方法 。该 方法优 化 了由沿 空巷道 直接运 至 下 区段切 眼位 置 的综 采装 备 搬 运 最 短路 线 ，使 各 工 序 实现 合 理衔 接 ，实现 了相 邻综 采机 械 化 工作 面 的顺 序 、快速 接 替 ，形 成 单 翼采 区无煤柱 顺 序 回采 ，为相似 采 区布 置 下矿井煤 炭 资源 的安全 、高 效开 采提 供
不 易 自燃煤 层 ，煤 尘无爆 炸性 。煤层 顶板 属用 水量
４ ２ ２ ４ 单翼采区分 煤和 下 煤上、下两层煤 ， 煤煤层厚度为 １ ． ７ ０ ｍ，顶板为复合顶板，直接顶 为灰 色 粉砂 岩 ，基 本顶 为灰 黑色 中细砂岩 ，直接底
为灰黑色含炭质粉砂岩 ；２ 下 煤煤层厚度 １ ． ５ ５ ｎ ｌ ， 伪顶 为黑 色质 软 的炭质 泥岩 ，直接 顶为灰黑 色粉砂
ｉ ｔ １ １ １ １ ‘ １ １ ● ● ，’ ， ’ ● １ ● ０
ｌ ＵＩ Ｗ ｍｅ ｃ ｎａ ｎ１ ｚ ｅ ｃ Ｉ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｌ ｎｌ ｎｇ Ｉ ａ ｃ ｅ Ｏ ｔ ｓ ｎｇ ｉ ｌ ｅ ｍｌ ｎｌ ｎｇ ａ ｒ ｅ ａ
工作面顺序快速接替格局 ，提高劳动效率 ，取得较 好技术经济效果。
图１ 煤层 ４ ２ ２ ４ 采 区布置
１ 采 区地质与开采条件
１ ． １ 采 区地 质概 况
１ ． ２ 开 采条 件分 析 本矿井 为 瓦斯矿 井 ，绝对 瓦 斯 涌 出量 为 ３ － ３ ｉ ｎ
／ ａ ｒ ｉ ｎ ，相对瓦斯涌 出量 ２ ． ３ ｍ ３ ， ｔ 。２ 煤层为 Ⅲ 类
响期 内进行掘进施工 ，正常掘进受制约 ，工作面难 以实 现顺 序 接替 ；设 备运输 距 离远 ，转运 困难 ，耗 时长 ，影响矿井正常生产。 （ ２ ）采用 留设工作面煤柱方式保证接替 ，掘 进工程量大 ，工作面准备时间长 。为方便工作面回 采巷道 的维护 ，传统回采过程中需留设小煤柱以便 维护巷道 。由矿井正常区段 回采经验可知 ，留设较 大尺寸煤柱的方式对缓解矿 山压力显现无明显作 用， 会增加掘进工作量 ，沿空巷道维护困难 ，同时 降低 了矿 井煤 炭资 源 回收率 。 （ ３ ） 受上部 已回采 工作面采空 区积水影响 ， 需要边掘进边放水 ，施工条件复杂。 接替工作面的护巷方式是工作面实现顺序接替 的关键 。鉴 于此 ，本采 区采 用无 煤柱 沿空 留巷护 巷 开采方式 ，以实现最短搬家路径和综采工作面的顺 序接替。
Ｂ ＡＩ Ｓ ｈ ｕ — ａｉ ｒ ｎ ，Ｚ ＨＡＯ Ｘｉ ｎ － ｎ ａ ｎ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｚ ｈ ｅ ｎ － ｆ ａ ｎ ｇ
双翼采 区一 般 回采工作 面结束 后 常在 另一翼 或
不相邻 区段安排接替 回采工作面 ，以避开集中应力 影响，但搬家时间较长。若安排顺序接替 ， 特别是
较小的砂岩含水层 ，易排干 ；地层 中间存在含泥
砂 、砂质泥岩的隔水层 ，煤层开采过程中基本不受 季节 性河 流邑城南河 地表水 的影 响 。 由于采 区 区段少 ，正 常情 况跳采 布置会 存 在 以
作者简介 ：白书 民 （ １ ９ ６ ３ 一 ） ，男 ， 河北沙河人 ，高级工程师 ，现任冀 中能源股份公司章村矿 总工程师。
重要 的借鉴 。
关键词 ：单翼采 区；综采；组合支架切顶；巷旁 自 行 留巷；往复回采 中图分 类号 ：Ｔ Ｄ３ ５ ３ 文献标识 码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ７ — １ ０ ８ ３（ ２ ０ １ ３） ０ １ — ０ ０ ２ ２ — ０ ３
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｂ ｓ ｉ ｄ ｅ ｅ ｎ ｔ ｒ ｙ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ
第 １ 期 ２ ０ １ ３ 年 ２月
河
北
煤
炭
Ｎ０ ． １
ＨＥ ＢＥＩ ＭＥｒ Ｉ ． ＡＮ ｝ １ ＥＢＥｌ ＣＯＡＬ
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
单翼采区 综采工 作面沿空留 巷快速接替技 术
白书 民 ，赵 昕楠 ，张振 芳 ，
（ １ ． 冀中能源股份公司 章村矿，河北 邢 台 ０ ５ ４ ０ ２ １ ；２ ． 煤炭科学研究总院 检测分院 ，北京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
第 １ 期
白书 民：单翼 采区综采工作面沿空留巷快速接替技术
下Ｉ 司题 ：
道顶板 的十字铰接顶梁连接构成切顶支护 ，单体通
过特 制铁鞋 支设 于巷道 底板 ，增 加单 体液 压支柱 与 巷道 底板 的接触 面积 和摩擦 阻力 ，避 免单体 液 压支
（ １ ）产生 “ 孤 岛 ” 工作 面 ，并必 须 在 动压 影
岩 ，直接底为灰黑色粉砂岩。两煤层顶、底板稳定 性 较好 。
采区上山位于采区的右侧 ，回采面为区内后退 单翼采区区段较少时 ，为避免跳采造成 “ 孤岛”回 式 ，ｕ型通风方式 ，采区工作面设计布置如图 １ 所 采工作面的情况 ，相邻两巷道常因受 回采超前支承 示 。开采初 期 ２ 煤 层 开采 顺 序从 上 至下 分 为 ： 压力 和小 煤柱 集 中支 承应 力影 响而造 成 维护 困难 。 ２ ４ ０ ４工作 面 、２ ４ ０ ６工 作 面 、２ ４ ０ ８工 作 面 和 ２ ４ １ ０ 因此，开展回采工作面快速接替技术研究 ，对实现 ４个 工作 面。 相邻综采机械化工作面的顺序、快速接替有非常重 要 的意义 。冀 中能源 股份公 司章村矿 ２ 煤层的 ４ ２ ２ ４采 区为单翼采 区，针对该采区煤层薄、区段 少 、安排 跳采 困难 、难 以实现 间歇顺 序 回采 以及无 法确保矿井稳产等现实问题 ， 应用综采工作面沿空 留巷技术 ，实现无煤柱连续往复开采 ，形成了相邻
摘 要 ：以冀 中能源 股份 公 司章 村矿 煤 层 ４ ２ ２ ４单 翼采 区为该 技 术研 究对象 ，开 展 下 山单
翼采区相邻工作面快速接替技术研究；以该采 区开采条件为基础，提 出组合支架切顶巷旁 自
行 充填 矸 石墙体 沿 空 留巷 方法 。该 方法优 化 了由沿 空巷道 直接运 至 下 区段切 眼位 置 的综 采装 备 搬 运 最 短路 线 ，使 各 工 序 实现 合 理衔 接 ，实现 了相 邻综 采机 械 化 工作 面 的顺 序 、快速 接 替 ，形 成 单 翼采 区无煤柱 顺 序 回采 ，为相似 采 区布 置 下矿井煤 炭 资源 的安全 、高 效开 采提 供
不 易 自燃煤 层 ，煤 尘无爆 炸性 。煤层 顶板 属用 水量
４ ２ ２ ４ 单翼采区分 煤和 下 煤上、下两层煤 ， 煤煤层厚度为 １ ． ７ ０ ｍ，顶板为复合顶板，直接顶 为灰 色 粉砂 岩 ，基 本顶 为灰 黑色 中细砂岩 ，直接底
为灰黑色含炭质粉砂岩 ；２ 下 煤煤层厚度 １ ． ５ ５ ｎ ｌ ， 伪顶 为黑 色质 软 的炭质 泥岩 ，直接 顶为灰黑 色粉砂
ｉ ｔ １ １ １ １ ‘ １ １ ● ● ，’ ， ’ ● １ ● ０
ｌ ＵＩ Ｗ ｍｅ ｃ ｎａ ｎ１ ｚ ｅ ｃ Ｉ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｌ ｎｌ ｎｇ Ｉ ａ ｃ ｅ Ｏ ｔ ｓ ｎｇ ｉ ｌ ｅ ｍｌ ｎｌ ｎｇ ａ ｒ ｅ ａ
工作面顺序快速接替格局 ，提高劳动效率 ，取得较 好技术经济效果。
图１ 煤层 ４ ２ ２ ４ 采 区布置
１ 采 区地质与开采条件
１ ． １ 采 区地 质概 况
１ ． ２ 开 采条 件分 析 本矿井 为 瓦斯矿 井 ，绝对 瓦 斯 涌 出量 为 ３ － ３ ｉ ｎ
／ ａ ｒ ｉ ｎ ，相对瓦斯涌 出量 ２ ． ３ ｍ ３ ， ｔ 。２ 煤层为 Ⅲ 类
响期 内进行掘进施工 ，正常掘进受制约 ，工作面难 以实 现顺 序 接替 ；设 备运输 距 离远 ，转运 困难 ，耗 时长 ，影响矿井正常生产。 （ ２ ）采用 留设工作面煤柱方式保证接替 ，掘 进工程量大 ，工作面准备时间长 。为方便工作面回 采巷道 的维护 ，传统回采过程中需留设小煤柱以便 维护巷道 。由矿井正常区段 回采经验可知 ，留设较 大尺寸煤柱的方式对缓解矿 山压力显现无明显作 用， 会增加掘进工作量 ，沿空巷道维护困难 ，同时 降低 了矿 井煤 炭资 源 回收率 。 （ ３ ） 受上部 已回采 工作面采空 区积水影响 ， 需要边掘进边放水 ，施工条件复杂。 接替工作面的护巷方式是工作面实现顺序接替 的关键 。鉴 于此 ，本采 区采 用无 煤柱 沿空 留巷护 巷 开采方式 ，以实现最短搬家路径和综采工作面的顺 序接替。
Ｂ ＡＩ Ｓ ｈ ｕ — ａｉ ｒ ｎ ，Ｚ ＨＡＯ Ｘｉ ｎ － ｎ ａ ｎ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｚ ｈ ｅ ｎ － ｆ ａ ｎ ｇ
双翼采 区一 般 回采工作 面结束 后 常在 另一翼 或
不相邻 区段安排接替 回采工作面 ，以避开集中应力 影响，但搬家时间较长。若安排顺序接替 ， 特别是