柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用

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柔性掩护支架采煤方法在开采急倾斜煤层中的应用

柔性掩护支架采煤方法在开采急倾斜煤层中的应用
2 m) 。 架子 沿底 板 安 设 , 安 架 时上 臂 超 前 下臂 约 4 5 — 6 5 。 , 局部倒转 , 属急倾斜地层 . 构 造 复 杂 。矿 区 内主要 出露 0 . 4 m, 架 子 中一中 0 . 1 7 m, 每 米 安 设 6架 , 配合  ̄ b 2 8 m m 的 钢 丝 二 叠 系上 统 宣威 组 ( P 2 X) . 其 上 为 三 迭 系 下 统 卡 以 头 组 绳 通 过 六 角 螺 栓 和 铁 垫 板 将 架 子 连 接 成 整 体 . 钢 丝 绳 直 径
高, 余煤 少, 自燃发 火 危 险极 小 。 工 作 面 支 护使 用 1 1 #工 字 钢
焊接 的不等边四边形 支架 . 每架 间隙 0 . 1 m左右 . 各 掩 护 支 架 间 用 木 料 卡 紧 , 再 在 上 肢 下 肢 上 各 用 一 根 和 梁 棚 上 两根
切 眼 直接 向上 延 伸 进 行 。 铺 架时 . 在 第一 架 支 架位 置 紧 靠煤 壁 打 一根 贴 帮 支柱 , 靠 支 架脚 部 位 也 打 一 根 单 体 支柱 作 控 架 支
架 专用 铜 梁 上 . 作 为 调 整 并控 制 掩 护 支 架和 辅 助 移 架 用 : 工 作
面推 进 , 是 随 工作 面 煤 壁 落 煤 , 掩 护 支 架 顶 端 失 去 煤 壁 支撑 ,
安 架 时 .钢 丝绳 搭 接 处 用 5个 绳卡 卡 紧 使 用 大铁 板 夹 紧, 相 邻 两根 钢 丝 绳 搭 头 错距 不 小 于 3 m。安 架 前应 卧地 沟 , 上
矿产概况
本 采 煤 工程 的 煤 矿 属 圭 山 煤 田 , 位于“ 昆 明山字型” 构 造 东翼 北 东 向构 造 与 小 江 断 裂 带 南 北 向 构 造 的 复 合 部 位 . 区 内

急倾斜复合顶板薄煤层柔性掩护支架开采技术研究与应用

急倾斜复合顶板薄煤层柔性掩护支架开采技术研究与应用

急倾斜复合顶板薄煤层柔性掩护支架开采技术研究与应用摘要:在急倾斜复合顶板薄煤层工作面开采过程中,顶板管理是一大技术难题,制约现场安全生产。

为彻底解决该项技术难题,代池坝煤矿以11#煤层为研究对象,提出了合理的溜煤眼间距,掩护支架仰角和偏倒角。

采用“折返式”开切眼施工方法,减少初期安架数量,缩短了工作面初采时间;通过支设迈步支撑和崩支,液压缸收缩,有效控制了掩护支架架姿,确保支架沿圆弧的弦线行走。

关键词:急倾斜,薄煤层,掩护支架1.前言急倾斜复合顶板薄煤层不稳定,厚度变化大,构造多,赋存不规则,顶板破碎,开采难度大。

伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采这类煤层的主要方法,该采煤方法如何适应急倾斜复合顶板薄煤层的开采,广旺公司代池坝煤矿经过实践研究探索出了急倾斜复合顶板薄煤层柔眼采煤法关键技术。

2.地质赋存条件工作面位于303采区+320m区段石门以东的11#煤层中,走向长400m,倾斜宽78m,煤层总厚1.03m,倾角45- 54°,结构复杂。

煤层伪顶为泥岩含大量煤屑,厚1.95m,硬度3.0,直接顶为灰黑色薄层状泥岩,厚2.05m,硬度5.0,直接底为泥质粉砂岩,厚2.2m,硬度5.0。

31136工作面区域内为地层为单斜构造,走向近于东西,倾向南,区域内岩层以泥质粉砂岩、泥岩、含炭泥岩为主,煤岩层产状为185°∠50°,工作面有小于二分之一煤层厚度以上断层构造、褶曲构造和煤层倾角变形情况,顶板破碎,易垮落。

3.工作面布置3.1 开切眼设计开切眼是沿11#煤层掘进的全煤巷,采用“折返式”施工方法。

施工时是先沿煤层真倾斜掘进5m后以28-320伪倾角向东掘进46m后,再以28-320伪倾角向西掘进52m贯穿至风巷。

矩形断面,全长103m,宽1.6m,高1.50m,断面积2.40m2,采用单体液压支柱配钢梁支护,该眼主要用于工作面的初采。

开切眼在施工过程中采用单体液压支柱+钢梁支护,柱距0.8m,排距1.0m,采用竹笆护顶,排材绞顶,有效防止了漏顶和片帮。

浅谈柔性掩护支架采煤法

浅谈柔性掩护支架采煤法

黔东南森林植物 既 有 热 带 、亚 热 带 成 分 , 又 有 暖 温 带 、温 带 成 分 , 是多种植物区系成分交叉荟萃的场所。全州森林植物 2009 种, 分属 290 科, 696 属, 其中森林树种 84 科 268 属 952 种。随着林种结构的调 整及新型用途树种的开发, 种子处理及育苗便成了首要的关键环节。 为做好树种的处理和育苗, 保证苗木的质量和产量, 提高造林水平, 现 将我州常见树种处理方法及育苗方法简单总结介召如下:
为 80°。当支架坐底时, 可适当将柱窝偏向底板侧, 与水平面夹角为
70° ̄80°, 使 支 柱“背 ”起 支 架 , 在 其 后 煤 、矸 重 力 的 共 同 作 用 下 支 架 向
顶板侧运行。
4.3.4 支架支柱的选择。本面在试验回采前, 充分考虑到架子仰角
的调整和控制对支架下放的影响, 屏弃了 以 往 2m 支 架 通 常 使 用 的 木
支柱, 而改用单体液压支柱做为支架的支柱, 由于单体液压支柱具有
初撑力大, 恒阻特性好的特点, 并且能够直接通过注液升柱和卸压降
柱调整和控制支架的仰角, 使支架下放取得有利的条件。
4.3.5 由于工作面煤层倾角较小, 且架脚端 面 很 小 , 在 调 整 架 子 仰
角和正常下放过程中, 支架受重力作用造成架脚极易因此切入底板,
4.2.3 工 作 面 炮 眼 布 置 为 双 排 眼 , 平 行 于 顶 底 板 , 炮 眼 深 度 为 1.0m, 眼距为 0.6m, 炮眼与水平面的夹角为 30°, 炮口避开支柱下端。
4.2.4 工作面爆破每眼选用一个矿用水胶 炸 药 和 一 发 矿 用 瞬 发 电 雷 管 ,“一 炮 三 泥 ”填 满 封 实 。
直接影响架子的正常下放, 为此经研究在架脚加焊了撬板, 增大其受

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法作者:颜奇峰来源:《科技创新导报》2013年第05期摘要:介绍了急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法的开采条件、特点及常见问题的处理。

关键词:急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架支撑能力中图分类号:TD823.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(b)-0117-011.矿井概况新集三矿属国投新集能源股份有限公司的第三座矿井,位于安徽省凤台县境内,地处淮河北(西)岸,距凤台县城4km。

井田内可采及局部可采煤层共8层,分别为1煤、3煤、6-1煤、8-1煤、8-2煤、11-2煤、13-1煤和14煤;1、3煤由于受灰岩水威胁尚未进行开采。

井田东以淮河为边界,西到Ⅸ勘探线以西1300m处,南以1煤底板为界,北至14煤层,东西走向长8.6km,南北倾斜宽0.79km,开采上限-200m,开采下限-800m,井田面积6.8174km2。

矿井最高年产达96万t(2002年),工作面平均单产14482t/面·月,最高单产17696t/面·月。

目前,一水平(-340m)以上已经全部回采完毕,二水平(-550m)已回采至-410m标高以下。

矿井水文地质条件复杂,矿井主要充水含水体有新生界松散层水,砂岩(构造)裂隙水、采空区水和太原群灰岩水。

目前,旷井正常涌水量约130m3/h。

2.伪倾斜柔性掩护支架采煤法简介伪倾斜柔性掩护支架采煤法是指在急倾斜煤层中,沿伪倾斜布置采煤工作面,变急倾斜为伪倾斜25-30°的工作面,采用工字钢架梁与钢丝绳组成柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开,沿走向推进的采煤方法。

急倾斜煤层多为不稳定的复杂煤层,常给开采工作带来了很大的困难;由于煤层倾角大,支架的支撑能力较小,必须充分考虑支架的稳定性;在顶板岩石性质相同的条件下,工作面采过后,与缓倾斜煤层相比顶板不易垮落;破落下来的煤岩会自动下滑,有利于工作面内煤炭运输和矸石的自重充填,但煤岩块的自动滚落容易伤人和冲倒支架,对作业安全不利;不仅煤层顶板会垮落,底板也会滑落。

“八”字型倾斜柔性掩护支架在急倾斜煤层中的应用

“八”字型倾斜柔性掩护支架在急倾斜煤层中的应用

“八”字型倾斜柔性掩护支架在急倾斜煤层中的应用为了实现急倾斜煤层工作面安全、高效回采,新集三矿在268107工作面采用“八”字型倾斜柔性掩护支架采煤法进行回采,并取得了较好的效果。

文章介绍了“八”字型柔性掩护支架相比于其他柔性掩护支架所具有的优点,并对支架结构和采煤工艺进行了系统的叙述。

通过开采实践可知,该采煤法的实施可有效提高工作面回采率和单月产能。

标签:“八”字型柔性掩护支架;急倾斜煤层;回采工艺;效益分析1 工作面概况新集三矿268107工作面位于西六采区西翼,可采走向长度为508m,平均垂高为29.7m。

工作面上部为268105工作面采空区,东部为258107工作面采空区,西部和南部均无采掘活动,北部为261107工作面采空区。

该工作面所采煤层为8煤,煤层厚度为1.6-3.1m,平均为2.6m,煤层倾角为68°-80°,平均为72°;煤层赋存相对较稳定,中间无夹矸;煤层中瓦斯含量较低,煤层自然发火期为3-6个月。

工作面直接顶为厚约4m的灰-深灰色、薄-中厚层状砂质泥岩,泥岩致密坚硬,以石英为主;基本顶为厚约8m的灰-灰白色、厚层状细砂岩,细砂岩致密坚硬;直接底为厚约3m的灰色、中厚层状砂质泥岩,基本底为厚约9m的灰-灰白色、厚层状细砂岩。

预计工作面回采过程中正常和最大涌水量分别为10-30m3/h和80m3/h,对工作面正常回采有一定的不利影响。

工作面共布置机、风两条巷道,两巷均采用11#矿工钢架设梯形棚进行支护。

2 采煤方法的确定急倾斜煤层采煤法多采用俯威柔性掩护支架法进行采煤,以往相当部分煤矿采用“一”字型柔性掩护支架和“七”字型柔性掩护支架进行采场支护。

“一”字型柔性掩护支架能适应稳定性较好的急倾斜煤层,否则容易造成支架啃顶钻底;“七”字型柔性掩护支架下部支撑底板,在上部压力的作用下可以沿顶板自动下移并自动支撑,遇到煤层产状变化时可以依靠支架间的油缸实现调整,其缺点是对底板硬度要求较高,否则容易出现支架钻底,造成支架失稳[1-4]。

四边形柔性掩护支架采煤方法的演变及其开采技术

四边形柔性掩护支架采煤方法的演变及其开采技术

四边形柔性掩护支架采煤方法的演变及其开采技术摘要:我国南方煤矿由于地质条件比较复杂,灾害严重,特别是急倾斜煤层,几十年来煤矿技术工作者致力于寻找更适用于急倾斜煤层开采的采煤方法。

本文通过对急倾斜煤层开采技术的演变发展过程进行分析,由于急倾斜综采技术还处于试验阶段,条件要求苛刻,对煤层赋存条件要求较高,四边形柔性掩护支架配合单体液压支柱的采煤技术,逐渐被南方急倾斜煤层广泛使用。

关键词:急倾斜煤层四边形柔性掩护支架回采工艺一、急倾斜煤层采煤方法发展过程采煤方法总的来说分为“柱式”和“壁式”两大体系:壁式常用于缓倾斜煤层和近水平煤层;而急倾斜煤层的开采主要采用“柱式”采煤方法,其采煤方法大致有:仓储式采煤法、退采式采煤法、刀柱式采煤法、条带式采煤法、短臂长壁式采煤法、房柱式采煤法等采煤方法,但由于受自身采煤方法的限制,适用条件极其苛刻,均需留设煤柱管理顶板、回采率低、措施巷道多、万吨掘进率高、工人劳动强度大、开采成本高,煤质差、通风、防坠落、防尘等管理困难大。

急倾斜煤层开采的矿井一直致力研究适合急倾斜煤层的开采技术,早期采用走向长壁分段密集采煤技术,这一技术虽然实现了从柱式变为壁式,但由于这一技术有如下缺点:1、煤层厚度要为薄煤层或极薄煤层;2、单体支柱回收时老塘极易窜矸伤人;3、单体支柱稳定性差;4、工作面顶底板均较难管理;5、煤层顶底板较为稳定且能随采随冒落;6、单产低。

导致了这一技术不能更好地推广使用,在大倾角煤层的开采技术中,俯伪斜柔性掩护支架采煤方法逐步被全面推广使用。

二、柔性掩护支架采煤方法的发展过程四、俯伪斜走向长壁单体控架四边形柔性掩护支架采煤法的适用条件及优缺点1.适用条件煤层赋存相对稳定,采空区水患较小,煤层倾角40°以上,煤层厚度在1.2m 以上。

2.优点:2.1一套支架集中一次性投入,可以反复使用,便于加工修复。

2.2开采技术及工艺比较简单。

2.3较急倾斜煤层的其它采煤方法:辅助巷道少,万吨掘进率低,解决了防坠落、通风管理难的问题。

柔性掩护支架在急倾斜煤层开采中的新应用

柔性掩护支架在急倾斜煤层开采中的新应用

柔性掩护支架在急倾斜煤层开采中的新应用伪倾斜柔性掩护支架采煤法主要适应于60°以上的煤层,随着新集三矿开采水平的延深,煤层逐渐变缓,原有的“八”字型支架已不能满足生产的需要。

鉴于此,对原“八”字支架进行更新,同时调整开采工艺,并以254308工作面进行实践。

结果表明,通过对支架和回采工艺的革新,较好的解决了原有开采问题,为工作面高产、高效奠定了基础,为指导类似工作面开采提供了一定的理论依据。

标签:柔性掩护支架;急倾斜煤层;“八”字型支架;回采工艺引言国投新集能源股份有限公司新集三矿二水平以上储量已基本开采完毕,现逐步进入三水平开采,随着开采水平的不断延伸,煤层倾角逐渐变缓,地质构造渐趋复杂,采用现有的新“八”字型柔性掩护支架进行回采时,架下顶、底板管理难度越来越大,工作面支架在下放过程中,极易造成支架刮底板矸石,以往采取通过调整支架仰角保障工作面生产,从而易造成顶板暴露面积大,顶板管理难度增大,工作面推进缓慢,影响产量和煤质的正常完成,同时也给采空区防灭火工作带来一定的难度。

针对此种现状,在无新支架投入的背景下,通过多方调研和现场研究实践摸索出一套适合急倾斜煤层倾角变缓时的开采新技术-单体斜撑引领支架,并通过优化采煤工艺,实现了工作面的顺利开采。

现以251308工作面为例,介绍改进型“八”字型掩护支架急倾斜煤层角度变缓的情况下的应用。

1 工作面概况251308工作面上方为251306工作面采空区,下部为尚未掘进的251310工作面,北部为正在掘进251108工作面,西部为251307工作面采空区。

工作面回采范围内地层南倾,倾角40°~72°,走向90°~100°。

受地质构造影响,工作面内地层倾角变化大,风巷在-480m~-410m西五13-1煤生根眼煤眼以东500m段、机巷在煤眼以东400m段范围内煤层倾角65°~72°,平均倾角70°;风巷在煤眼以东500m至开切眼段、机巷在煤眼以东400m至开切眼段范围内煤层倾角40°~57°,平均倾角45°。

浅谈急倾斜煤层俯伪斜柔性掩护支架采煤方法

浅谈急倾斜煤层俯伪斜柔性掩护支架采煤方法

浅谈急倾斜煤层俯伪斜柔性掩护支架采煤方法摘要:急倾斜煤层倾角大,开采过程中易发生采空区窜矸伤人、工作面材料滚落伤人、作业人员坠落事故。

采煤工作面需要采取合理科学的采煤方法,这样才可保证采煤工作安全及正常生产。

本文主要分析了采煤工作面概况,并在此基础上分析了俯伪斜柔性掩护支架采煤方法,希望对急倾斜煤层开采具有参考价值。

关键词:急倾斜;俯伪斜柔性掩护支架;采煤方法1、采煤工作面概况采煤工作面煤层倾角75°,煤层厚度1.35米,煤层较稳定,工作面真倾斜长度54米,俯伪斜长度94米,煤层底板为深灰色粉砂质泥岩,顶板为深灰色泥岩。

未见次级褶皱及断层,地质构造简单。

本工作面水文地质条件简单,煤层上部距砂岩层较远,且有泥岩隔水层,煤层开采时一般情况仅有滴水渗透,表现为煤层湿润。

2、采煤方法本采煤工作面煤层倾角75°,煤层厚度1.35米,采用俯伪斜柔性掩护支架采煤法,爆破落煤,全部垮落法管理顶板。

2.1顶板支护采煤工作面采用宽1.29m四边形柔性掩护支架(采用9#工字钢)配合DW14-250/80单体液压支柱进行采面支护。

支架间距(中-中)0.16m,长度1m安设6架。

并采用6根φ24mm钢丝绳将各支架连成一体,使工作面支架整体柔性。

支架在上顺槽超前铺设,随采面推进逐步下落,工作面架尾柔支在下顺槽回撤。

2.2工作面布置采煤工作面采穿两巷,采用6根φ24mm钢丝绳将各支架连成一体,使工作面支架整体柔性,隔离工作面与采空区,采用DW14-250/80单体液压支柱沿伪斜间隔1米支设1根,固定掩护支架。

工作面伪斜布置,伪斜坡度25°~30°。

2.3采煤工艺2.3.1采煤工艺回风顺槽卧地沟→安架→工作面伪倾斜柔性掩护支架下打眼、装药、爆破落煤→人工攉煤至自滑溜槽→运输顺槽自滑溜煤→放架、架设单体支柱→架尾撤架。

2.3.2落煤、装煤、运煤及顶板管理方式2.3.2.1落煤方式:爆破落煤。

急倾斜煤层柔性掩护支架工作面防灭火技术的应用与实践

急倾斜煤层柔性掩护支架工作面防灭火技术的应用与实践

急倾斜煤层柔性掩护支架工作面防治在自然发火技术的探索与实践(冀中能源峰峰集团拜城县峰峰煤焦化有限公司,新疆拜城县 842300)张力、张存江摘要:急倾斜煤层自然发火问题始终困扰着矿井安全生产,通过对急倾斜煤层工作三带规律及自然发火特点,采取充填堵漏、降压减风、均压通风等技术运用的成功实例,探索出急倾斜煤层柔性掩护支架工作面防治自然发火的应注意的几个关键问题,为相似矿井防治自然发火提供了范例。

关键词:急倾斜煤层柔性掩护支架防灭火技术应用1、概述:拜城县峰峰煤焦化有限公司弘利煤矿是冀中能源峰峰集团重组兼并的一个煤矿。

位于拜城县城北偏东约110km,行政区划属拜城县克孜尔乡管辖。

该矿十二五规划升级改造设计能力45万吨/年,目前升级改造正在进行中。

该矿主采煤层是良好的焦煤和气煤,主要销往宝钢集团八钢公司及南疆缺煤地区。

井田含煤地层为中生界侏罗系下统塔里奇克组(J1t),煤层倾角79°-81°,井田内可采煤层三层,分别为A5、A6、A9煤层,煤层平均厚度分别为2.2m、2.1m、2.3m。

弘利煤矿为高瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险性,煤层自燃倾向性为II级自燃煤层,自然发火期3-6个月。

2、工作面情况:+1960m水平-+1915m水平A5煤层柔采工作面位于弘利矿东翼,工作面进风顺槽标高+1915m,回风顺槽标高+1960m,工作面走向长度500米,倾斜长度105米,阶段煤柱高度40米,工作面采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法放顶煤。

工作面于2014年5月开始回采,回采期间,工作面配风量为250m3/min,工作面瓦斯绝对涌出量为0.5m3/min左右。

3、伪倾斜柔性掩护支架采煤法的特点及矿压显现规律:伪倾斜柔性掩护支架采煤法是指在急倾斜煤层中,沿伪倾斜布置采煤工作面,用柔性掩护支架将采空区和工作空间隔开,沿走向推进的采煤方法)。

掩护支架选用11#矿用工字钢制作成多边形形状,采用钢丝绳、铁夹板与螺栓等连接成一柔性掩护整体,工作面落煤方式采用爆破落煤、移架放煤,采用矿多边形柔性掩护支架支护顶板,全部垮落法管理顶板。

伪斜柔性掩护支架采煤法在河里平峒井急倾斜煤层中的应用

伪斜柔性掩护支架采煤法在河里平峒井急倾斜煤层中的应用
2 掩 护 支 架 第 三 节 长 度 大 架 子 为 L 2 0mm, 架 子 、 =10 小
L 80 = 0 mm, 根据煤层实际情况 , 调整为 L 1 5 mm。 =00 3 从 支架 的稳定 、 、 安全方 面考 虑 , 支架第 二节不作调整 ; 第一节与第四节长度与大架子相比 , 各调小了 5 0mm。 33工作面 回采深度的确定 .
四煤层顶板 为深灰色及灰 黑色燧石灰岩 ,富含生物碎
屑 ,部分 为生物碎屑灰岩 ,局部有伪 顶 ,伪厚度 为 01 . .~03
米, 一般情况下 随采随落 ; 底板为灰黑色薄层燧石层或含燧 石 结核 灰岩和灰岩。 煤层顶底板除伪顶外坚硬稳定 , 能悬露较大 面积 而不垮落 。
根据河里平峒井的实际情况 ,确定实施柔 性掩护支架采
到 5 0 - 0 0吨 ; 全上 实现 了回采 工作 面全 负 00 80 安
压通 风 , 保 了两个 安全 出口。 确
使用的伪斜 柔性掩护支架采煤法 ,并结合河里平峒井的煤层
条 件 和 围 岩特 点对 工 艺 进 行 技 术 改 进 。
32掩护支架的加 工制作 .
321工 字钢 型 号 及 掩 护 支 架形 状 的选 择 l 因矿 井煤 层 倾 角较 大 ,工 字钢 型号 的选 择 主 要 从 安 全 性
探 放 水 地 段 巷 道 支 护 , 放 水 地 点 一 般 选 择 在 上 回风 巷尾 部 , 探 必 须 随 时 保 持 工 作 面 畅 通 ,当 采 煤 头 的 煤 不 能 及 时 下 放
时, 必须停止该头采煤作业 ; 当煤矸 或废 旧材料 堆积 影响工作 面畅通 时, 必须及时组织人员进行清理 。每班必须安排 专人 看守工作面的下出 口, 指挥协调采煤与运煤关系 , 防止下出 口 被堵 , 造成风流不畅。 366工作面风巷 、 . 机巷管理 为减少工 作面采动 的超 前应 力对巷道梯 形棚子 的破坏 , 对工作面上下出 口附近 的整个应 力影 响区内的巷道 ,梯 形棚

浅谈急倾斜中厚煤层柔性掩护支架采煤法关键技术

浅谈急倾斜中厚煤层柔性掩护支架采煤法关键技术

浅谈急倾斜中厚煤层柔性掩护支架采煤法关键技术摘要:攀枝花市沿江实业有限责任公司田堡二矿开采煤层均为急倾斜煤层,率先推广俯伪斜柔性掩护支架采煤法,通过几年时间的开采实践,结合矿井实际情况,对开采中遇到的一些关键问题,形成了一套较成熟的安全生产管理办法,为本区域矿井推广应用柔掩采煤技术提供了丰富的经验。

关键词:急倾斜煤层柔掩采煤法俯伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采急倾斜煤层的主要方法之一,田堡二矿开采煤层(38#、39#、40#、40-1#)均为急倾斜煤层,其中38#煤层为中厚煤层,其余为薄煤层。

现在以38#煤层为例,简单介绍一下柔掩采煤方法、工艺流程及开采过程处理问题的关键技术。

1、俯伪斜柔性掩护支架采煤法俯伪倾斜柔性掩护支架采煤法的特点是回采工作面成直线形,按伪倾斜方向布置,一般工作面伪倾角为35°,便于工作面爆落煤炭自溜。

工作面煤壁沿走向整体推进,掩护支架本身是钢性的,采用11#工字钢加工成“四边形”,支架间通过垫木板和直径26mm的钢丝绳联接成整体,形成一个柔性的钢架支护,隔离采煤工作面和采空区,每间隔一定距离打一个单体液压支柱支撑柔掩支架,起控制支架和调整工作面作业空间的作用,工作人员在掩护支架的保护下进行采煤工作。

采空区垮落岩块自然堆积在柔掩支架后方,因柔掩支架沿工作面伪斜布置,采空区岩块的重力使柔掩支架受2个方向分力的作用,1个方向的作用力沿柔掩支架法线方向,该作用力将柔掩支架向工作面煤壁方向推压,通过调整工作面单体液压支柱的支撑高度和方向,保障工作面作业空间悬露顶板面积可控,保障作业人员安全;另1个方向的作用力沿柔掩支架布置的方向(与法线方向垂直),该作用力将柔掩支架向下部推拉,保障工作面柔掩支架向下部缓慢移动走架。

工作面一般铺设平板溜槽,爆落煤炭在自重的作用下,沿平板溜槽自溜至工作面下部溜煤眼内。

2、巷道布置工作面布置初期,需要沿煤层走向掘送工作面进、回风巷,平巷坡度不超过5‰,可设计刮板输送机运输巷道,也可设计铺设轨道,采用电机车运输。

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法

浅谈急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤法
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工 程 技 术
Sci en ce a nd Te ch nol og y I n nov at i on Her al d
浅 谈 急 倾斜 煤 层 伪 倾 斜 柔性 掩 护支 架 采 煤法
颜奇峰 ( 国投新集能源股份有 限公 司新集三矿 安 徽风 台 摘 要 : 介 绍了 志倾斜煤 层伪倾斜柔性掩 护支架采煤法的开采 条件, 特点厦常见问题 的处理 。 关键 词: 志倾斜煤层 伪倾斜柔性掩护支架 支撑能力
因此 , 可 以 取 得 良好 的技 术 经 济效 果 。
巷时, 在 溜煤 眼 位ห้องสมุดไป่ตู้置架 木 盘 造 人 工 小 眼 , 保
伪倾 斜 柔性 掩 护 支架 采 煤 法 回采 工作 证 溜 煤 系统 完 好 , 同时在行 人 眼 靠联 络 巷 侧 面成直线形 , 按 伪 倾 斜 方 向布 置 , 沿 走 向 整 打 好 木 垛 , 保 证 通 风 系统 。过 巷 道 必 须编 制
地处淮河北 ( 西) 岸, 距 凤台 县 城4 k m。 井 体 推 进 , 掩 护 支 架是 柔性 的 , 支 架 隔 离采 空 专 门 措 施 报 批 实 行 。 支 架 下 放 至 与 架 子 伪
田内 可采 及 局 部 可 采 煤 层 共 8 层, 分别为 l 区 和 回采 空 间, 工作人 员在 掩护 支架 的保 护 斜 工 作 面 平 行 巷 道时 , 必 须 先 将 巷 道 全 部 煤、 3 煤、 6 - 1 煤、 ! - 1 煤、 8 2 煤、 l l 一 煤、 l 3 - 1 煤 下 进 行 采 煤 工 作 。 这 种 采 煤 方 法 使得 生 产 进 行加 固并用 板 皮背好 帮 顶 , 然 后对 巷 道 用 和l 4 煤; l 、 3 煤 由于 受 灰 岩 水 威 胁 尚未 进 行 系 统 变得 简 单 , 掘进 率 有所 降 低 , 简化 顶 板 煤 进 行 充 填 严 实 。 架 子 下 放 过 程 中 必须 逐 开采。 管理工作, 有 利 于 安 全 生 产, 同 时 减 轻 了工 步 将 架 子 工 作 面 伪斜 坡 度 调 大 ( 大 于 巷 道 井田东 以准河为边 界, 西 到 Ⅸ 勘 探 线 人 劳 动 强 度 。 虽然现在有采用 “ 一” 字 形 掩 坡 度 即 可 ) , 使 架 子工作 面 与 巷 道 形成 斜 交 以西 l 3 0 0 m处 , 南 以l 煤底板 为界 , 北 至 护 支 架布 置 工作 面 , 适 当的 提高 了这 种 采 煤 形 式 , 再 从下 往 上 逐 渐 下 放 支架 直 至 过 完

煤矿论文柔性掩护支架论文:柔性掩护支架在开采7-8米中厚急倾斜煤层的应用

煤矿论文柔性掩护支架论文:柔性掩护支架在开采7-8米中厚急倾斜煤层的应用

煤矿论文柔性掩护支架论文:柔性掩护支架在开采7-8米中厚急倾斜煤层的应用摘要:利用柔性掩护支架开采急倾斜煤层在国内有成功的报道,但针对利用利用柔性掩护支架炮采7-8米厚急倾斜煤层,在新疆没有成功的先例,昌平公司104煤焦厂在十二师科技局的大力支持下,积极开展该采煤方法的研究,取得了成功,可以在相似煤矿推广。

关键词:煤矿安全柔性掩护支架采煤方法昌平公司104煤焦厂1号井始建于1990年初,井田走向长1.67km,宽125m,面积0.2176km2 。

井田内主煤层为a8煤层,厚度平均为7.31m,倾角87,矿井一直采用“仓储式”采煤法,工作面回采工艺为打眼放炮落煤,仓内无支护,煤炭直溜运输,回采工作面顶板管理方式为留煤柱支撑顶板,回采后及时密闭,采仓内自然垮落。

这种采煤法,煤炭回收率低,资源浪费十分严重,矿井服务年限大大缩短,工人作业环境恶劣,安全生产无法保证,严重制约矿井发展。

因此,2009年9月-2010年9月,公司按照国家安全生产政策要求,下决心淘汰落后的“仓储式”开采方式,进过考察、论证,决定采用“伪倾斜柔性金属掩护支架炮采采煤法”。

1.采煤法的选择根据矿井煤层倾角与厚度的实际情况,昌平矿业公司多次组织有关工程技术人员到疆内有关赋存基本相同的煤矿进行考查论证,根据我矿的煤层赋存实际情况,最后决定采用“伪倾斜柔性金属掩护支架炮采采煤法”。

2.工作面采煤技术工艺2.1工作面布置形式,沿a8煤层的+691m水平回风巷扩巷,平行布置一套跨度为4.1m的“八字型”掩护支架,采用人工打眼放炮开地沟落架,并采用溜槽到溜煤眼进行工作面运输。

2.2工作面顶板管理方法、支架设备选2.3.1顶板管理:该矿井煤层顶板岩性多为粉砂岩、粗砂岩为主,平均倾角85°~87°,属稳定性较差的岩石类型,为此,采用全部垮落法管理顶板。

2.3.2支架选型:根据矿井煤层赋存煤层厚度情况,工作面支架采用“八字型”拱型柔性金属掩护支架,支架净跨度4.1m,复式结构,钢梁采用12﹟矿用工字钢,型钢材质a6,钢丝绳采用7根φ32mm的钢丝绳,段长30m,两端有封头,为保证钢梁间距和防止钢梁滚动,在钢梁两端焊接矿用a钢。

急倾斜采煤工作面用 柔性掩护支架 使用说明书

急倾斜采煤工作面用 柔性掩护支架 使用说明书
2.2.2 支架安全性好
工作面全部支架通过连接机构柔性连为整体,具有较强的整体性和稳定性; 标准支架为梁宽 0.32 米、架间隙仅 0.03 米(因客户要求不同而异)的整体箱式 结构,掩护采空区的面积可达 95%以上,不漏矸,对操作空间实现了全封闭管 理;同时,移架工序可在无人的情况下完成,实现了本质安全。
针对这一现状,我公司成功研制出了新型柔性掩护支架,旨在解决这一困扰 采矿界多年的难题。
ZRY 系列新型柔性掩护支架已获得国家专利,其核心专利技术是: (1) 工作面支架通过柔性连接系统全部连为整体(两种连接方式);
(2) 支架的移动(或行走)是由采空区矸石推挤和支架本身的重量使然。
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掩护梁与顶梁同样采用钢板拼焊园弧箱形结构,为上宽下窄的倒梯形;掩护 梁与顶梁之间连接有四种方式:(1)成一定夹角焊接;(2)在掩护梁靠近折弯处
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ZRY 新型柔性掩护支架使用说明书
采用插接并用销轴固定;(3)在两梁折弯处双销固定;(4)在两梁折弯处铰接并
加装千斤顶用于调整两梁夹角。设计通常采用(1)、(2)、(3)方式。(2)、(3)、
图 2-2 顶梁与掩护梁一体式结构
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图 2-3 顶梁与掩护梁一体式结构实物照片
图 2-4 顶梁与掩护梁水平铰接结构图
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图 2-5 顶梁与掩护梁水平铰接结构实物照片
图 2-6 顶梁与掩护梁径向铰接结构图
技术参数及特征
备注
mm
≥320
mm

急倾斜厚煤层伪倾斜柔性掩护式支架放顶煤开采技术的研究

急倾斜厚煤层伪倾斜柔性掩护式支架放顶煤开采技术的研究

急倾斜厚煤层伪倾斜柔性掩护式支架放顶煤开采技术的研究摘要:针对急倾斜厚煤层伪倾斜柔性掩护式支架的开采技术,本文采用数值模拟方法,研究了侧向放顶煤的规律及放顶煤协同最优控制工艺过程、开采原理和特殊的顶底板控制技术及工艺并实施,取得了较高的经济效益。

关键词:急倾斜厚煤层伪倾斜柔性掩护式支架协同最优控制顶底板控制技术虽然我国煤炭储量十分丰富,但分布类型和开采条件极不平衡。

煤层倾角35°以下的易采煤层,其储量在锐减。

而随着开采深度的增大,开技术难度剧增,严重制约了大规模高效集约化生产。

倾角在35°以上的厚煤层储量比重较大,约占总储量的20%左右。

研究这类难采煤层的高效开采技术,是确保国民经济快速稳健发展,实现矿井大规模集约化的紧迫任务,也是国家能源战略的需要。

1、问题的提出在我国南方地区80%的矿区赋存有急倾斜煤层,国有重点煤矿开采急倾斜煤层的矿井数占17%,产量占3.88%,在地方煤矿和乡镇煤矿中急倾斜煤层的矿井数、产量比重还要大些,矿井数约占37.58%,产量占7.0%。

急倾斜煤层因煤层倾角大,煤层的地质因素和矿山压力显现与缓倾斜、倾斜煤层有着较大的差异,因此,在矿井开拓方式、采区巷道布置、采煤方法的确定方面,在采煤机械化设备的选择、通风方式的确定、安全技术措施的制定等方面独具特色。

急倾斜煤层的采煤方法一直是采矿技术中的难题之一。

长期以来,国内外专家、学者对此作出了不懈的努力,进行了大量的研究,已取得了可喜的进展。

然而,由于其煤层开采条件的特殊性,这类矿井需要解决的主要问题仍然是提高机械化水平、改善技术经济指标与安全状况。

2急倾斜煤层开采的主要特点(1)急倾斜煤层不稳定,厚度变化大,其构造复杂,断层和褶曲多。

储量少、开采困难,造成采煤工作面生产能力小。

因此,开采急倾斜煤层的矿井,其生产能力小,多数是中、小型矿井。

(2)急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力较大,导致在煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动、垮落。

浅谈急倾斜煤层使用八字型柔性掩护支架采煤

浅谈急倾斜煤层使用八字型柔性掩护支架采煤

企业技术应用成琰急傾斜堞层使用八孛型柔性捲护支架采堞煤炭是能源安全的基石,煤炭 是工业的粮食,煤炭资源的开采利 用,对国民经济的发展和人民群众生 活水平的提高,对工业的发展致关重 要。

但煤炭资源开采后不能再生,且 煤炭生产是高风险作业,井下安全环 境恶劣,特别是急倾斜煤层开采,难 度大、安全系数低。

为了提高安全效 益和煤炭回采率,改变井下安全环 境,随着煤炭工业的科技发展,经过 长期的总结、研究,井下采煤方法、采煤工艺不断得到改进更新。

急倾斜 煤层开采技术也有新的突破,方法也 较多。

针对煤层情况,选择合理采煤 方法、采煤工艺是非常重要的。

近年 来急倾斜煤层采用柔性掩护支架采 煤,已取得成功,得到了较好的经济 效益、安全效益。

大河篆湾煤矿针对 煤层赋存情况,多次论证,合理选择 八字型柔性掩护支架进行采煤。

—、篆湾煤矿|\/|5煤层赋存情况该煤层属稳定煤层、结构稳定,煤硬度为1一1.5、采局变化不大、最 大厚度2.2米、最小厚度1.8米,平均 厚度2.0米,煤层厚度较稳定。

煤层 倾角在45° —65° ,平均倾角在55。

,属于高瓦斯矿井,煤层顶板为 泥质粉砂岩夹似层状菱铁岩,岩石 硬度小,易破碎。

伪顶厚0.2 米一 0.3米的泥岩,底板直接底为灰 色泥岩,遇水易膨胀。

二、八字型柔性掩护支架的特点1.柔性掩护支架机构简单,用矿 工钢焊接或用油压千斤顶冷压弯曲□云南富源宋桂芳而成。

篆湾煤矿根据煤层厚度,煤层倾角选用11号矿工钢制成八字型掩护支架,设计宽度为2米,用钢丝绳、木板,螺栓夹板将支架连成一柔性整体,将采空区与操作空间隔开,人在掩护支架下作业,安全性高。

2. 八字型掩护支架。

采高h可以在0.3米一0.5米范围内变化,以增大掩护支架下的工作空间高度。

3.伪倾斜柔性掩护支架工作面回采。

支架装好后直到工作面结束,不需支柱、回柱(而单体支护工作面存在),只需在移架后加顶柱,顶板回采垮落后推动支架,简化了复杂的顶板管理工作,减少了繁重的体力劳动,安全可靠性增加,支护材料降低。

“四边形”柔性掩护支架在急倾斜煤层开采应用中存在的问题及对策

“四边形”柔性掩护支架在急倾斜煤层开采应用中存在的问题及对策

“四边形”柔性掩护支架在急倾斜煤层开采应用中存在的问题及对策摘要:本文通过分析“四边形”柔性掩护支架在使用过程中的受力状态,总结了“四边形”柔性掩护支架在急倾斜煤层开采应用中存在的问题,并提出了相应的解决措施,对同类条件急倾斜煤层开采中应用“四边形”柔性掩护支架具有一定的参考价值。

关键词:柔性掩护支架急倾斜煤层问题对策1基本概况四川广旺能源发展(集团)有限责任公司赵家坝煤矿煤层平均真倾角50°局部达到58°,矿区有7#、8#、9#、10#、11#、12#六层可采或局部可采煤层,煤层顶底板为碳质泥岩夹煤线,松软易垮落,煤层走向变化大,赵家坝煤矿1978年开始推广使用柔性掩护支架采煤法,期间进行了改造和革新,现采用“四边形”柔性掩护支架进行开采。

本文在分析柔性掩护支架架姿存在的诸多问题基础上,有针对性地提出了一些解决措施,对其它同类条件的柔性掩护支架开采提供一些参考。

2“四边形”柔性掩护支架的受力分析采煤工作面按规程在完成开切眼施工后,安装掩护支架,柔性掩护支架安装时需上肢呈水平状态,经上拐点后转角下放成伪斜状态,当上拐点转入伪斜工作面,从上拐点开始,支架由水平状态转为垂直顶底板状态,支架产生了切入底板的分力,此时需及时支设控架支柱,使支架切入底板的分力向顶板方向分解,防止支架座底、倒架。

但在工作面回采过程中由于顶板垮落的速度、周期和松散性有所差别,且受工作面炮眼布置、移架方式不当等影响易造成支架受力方向发生变化,进而造成柔性掩护支架仰架、趴架、悬空、倒架、多架等现象。

在工作面回采过程中,在煤壁侧未爆破前F1+F2+F3与N1+N2保持动态平衡,支架处于静止状态。

在煤壁爆破后,煤壁支撑力降低,F3及F2的主动作用远大于N1+N2,支架向下运动。

在支架向下运动过程中需要通过人为控制才能使其均匀下放,以达到理想下放位置,人为控制的方法主要是通过支设单体液压控架支柱和清理煤层顶底板来调整F2、N2、N1的方向。

柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用

柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用

柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用摘要:本文主要阐述了急倾斜煤层开采的主要特点,并分析了急倾斜煤层开采技术存在的问题,最后针对柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用进行论述,仅供参考。

关键词:急倾斜煤层;柔性掩护支架;采煤方法一、急倾斜煤层开采的主要特点1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。

因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。

2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。

因此,生产的不安全因素多,安全性差。

3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。

因而工作面支护工作的难度大。

二、急倾斜煤层开采技术存在的问题总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:1.煤炭损失率高。

主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。

这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。

煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。

2.巷道掘进率高。

这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。

这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。

掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。

尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。

煤矿急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法开采参数分析

煤矿急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法开采参数分析

煤矿急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法开采参数分析
宋小平
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】以神角煤矿为例,介绍了1种煤矿急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法。

通过对煤矿的生产技术条件进行分析,进而计算出作业面主要参数、巷道支护参数、回采工艺参数,确定了最佳的柔性掩护支架采煤技术方案,为煤矿急倾斜煤层的开采提供了支持,明确了根据柔性掩护支架采煤法的开采参数进行煤矿设计,可以提高煤矿的生产效率和经济效益。

【总页数】4页(P175-177)
【作者】宋小平
【作者单位】山西乡宁焦煤集团神角煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
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柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用摘要:本文主要阐述了急倾斜煤层开采的主要特点,并分析了急倾斜煤层开采技术存在的问题,最后针对柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用进行论述,仅供参考。

关键词:急倾斜煤层;柔性掩护支架;采煤方法一、急倾斜煤层开采的主要特点1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。

因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。

2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。

因此,生产的不安全因素多,安全性差。

3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。

因而工作面支护工作的难度大。

二、急倾斜煤层开采技术存在的问题总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面:1.煤炭损失率高。

主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。

这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。

煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。

2.巷道掘进率高。

这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。

这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。

掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。

尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。

3.通风条件差。

这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。

这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。

4.工人劳动强度大。

这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。

5.开采效益差。

与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。

三、柔性掩护支架的采煤方法在急倾斜煤层开采中的应用分析某煤矿为一不对称的向斜构造,北翼为倾斜及缓倾斜煤层,南翼为急倾斜煤层。

急倾斜煤层的储量占矿井总储量的一半左右,20多年来,采用八字形钢梁组成柔性金属掩护支架采煤法开采急倾斜煤层,取得了较好的经济效益。

伪倾斜柔性金属掩护支架开采急倾斜煤层工艺,组成支架的钢梁有直线形钢梁,八字形钢梁,“〈”形钢梁。

直线形钢梁组成的支架在回采过程中下放和管理难度较小,但煤层厚度较小时,架下工作空间较小。

适用于赋存稳定、倾角大于60°(倾角小于60°时,支架下放困难,容易切入底板)、厚度在1.8~4.0m条件下的煤层。

“〈”形钢梁掩护支架和带腿的“〈”形掩护支架,可以开采煤层赋存较稳定、构造简单、倾角为45~65°、煤层厚度为4m左右的煤层。

八字形钢梁组成的支架在回采过程中架下工作空间较大,尤其煤层厚度较小时,更需要用八字形钢梁组成的柔性金属掩护支架进行回采。

但掩护支架在下放过程中,管理控制难度较大,可供开采厚度为1.3~1.6m的煤层。

根据某煤矿用八字形组成的柔性掩护支架回采经验,其适用的条件是:煤层赋存稳定、倾角大于60°、煤厚在1.5~3.5m的中厚煤层。

1倾角较小急倾斜煤层开采存在的问题随着采深的不断加大,某煤矿的回采区域接近井田向斜轴部,煤层倾角越来越小,至三水平后,煤层平均倾角约50°左右,用八字形钢梁组成的柔性掩护支架来开采,在工艺措施不改进的情况下越来越困难。

在使用八字形钢梁组成的柔性掩护支架回采某工作面过程中,就暴露出支架切入底板、下放不成功的问题,被迫中间收面,重新开切眼装面初放。

技术上使用“〈”形钢梁掩护支架开采较为合适,但某煤矿剩余急倾斜煤层储量仅72.22万t,且煤层厚度不一,再加工几套“〈”形钢梁显得非常不经济,同时也缺少用“〈”形钢梁组成的掩护支架回采的经验。

而且用“〈”形钢梁掩护支架和带腿的“〈”形掩护支架回采发生煤壁片帮事故的风险较高。

通过分析某失败的教训,综合各方面的因素,在开采某工作面时仍使用了八字形钢梁组成的柔性掩护支架,但对工艺参数和工艺措施做了改进。

2改进对策措施2.1工作面概况某工作面位于某煤矿三水平二采区第二区段,327轨道(1)下山以东,某工作面倾斜下方。

区段垂高为30m左右,工作面走向长度325m,面内7、9层煤合并,局部中间以夹矸形式出现,煤层厚度2.4~4.7m,平均3.0m;煤层倾角45~55°,平均约50°。

伪顶为砂泥岩,厚度0.2m,直接顶为粉细砂岩互层,厚度7.0m左右,老顶为砂泥岩;直接底为泥岩,老底为砂泥岩。

2.2材料巷扩棚正常情况下,掩护支架的选型,是支架的跨度比煤层的真厚度小200~300mm,以利于支架下放。

在材料巷的宽度能满足支架安装的要求时,就不需要扩棚,在支架宽度大于材料巷宽度时,则需要扩棚,一般情况下是在煤层里扩。

扩棚的宽度等于支架的跨度减去巷道的宽度。

根据某工作面煤层的厚度,选用2.8~3.2m的钢梁组成支架。

材料巷维修施工时,大部分区域跟顶板维修,底板侧有煤,按常规,只要扩底板侧,满足摆架子要求即可,这样扩棚作业容易,工作量小。

但根据煤层倾角较小的特点,对扩棚工作采取了特殊的措施:一是由于巷道在损坏过程中,顶板向巷道的位移量较大,维修时就破过顶,所以必须扩顶板侧,而且要扩到顶板里面;二是扩棚的宽度必须达到破顶板1.50m以上,扩棚段的高度达1.90m以上;三是由于材料巷多次维修,顶板破碎区域多,为保证扩棚的安全,需做好防冒顶的工作,采取预注胶,手工破矸,用旧钢钎、旧钻杆提前穿顶等措施进行及时有效的支护。

这样,虽然在材料巷破顶工作量较大,花费了一定人工和材料,但支架进工作面后,在上变坡点向下沿倾斜方向人为啃顶3~5m,避免了在变坡点出现支架上肢侧过度扭斜而无法下放的情况,对整个支架的下放起到了至关重要的作用。

2.3支架的安装支架安装的质量是保证支架能顺利下放的前提条件。

为适应较小倾角煤层回采的要求,对支架安装参数进行了调整,正常情况下,支架钢梁的仰角(通常指上下肢端点的联线与水平面夹角)一般控制为100-α(α为煤层倾角),正常控制这一角度为50°,现在将这一角度调整为60°,并要求架头平台的净高度达1.50m以上;架头平台的长度由原来的9~12m改为现在的8~12m,因为煤层倾角小,支架进入工作面后,整体支架对平台拉力小。

支架安装时上肢超前下肢量同煤层厚度和倾角有关,煤层厚,倾角小,支架进入工作面后,支架仰角大,向架尾的拉力大,此次安装支架时,将上肢超前下肢的量增加至300~400mm;同时,在支架安装过程中,狠抓每一道工序的施工质量,从钢丝绳、轻轨的位置到螺丝的松紧等都进行了严格的跟踪检查,确保了支架的整体性和稳定性,杜绝了因螺丝松动引起的轻轨移位、翻转现象,为支架的顺利下放打下了基础。

2.4工作面坡度及煤壁管理柔性掩护支架工作面的煤壁管理对保证安全生产是非常重要的。

伪倾角是柔性掩护支架回采工艺中的一个重要参数,理论角度是25~30°。

在倾角大于60°的工作面,伪倾斜角度通常规定为28~32°,一般不超过30°。

但在某工作面,为了增加支架沿倾斜方向向下运动的动力,减少支架啃底的风险,将工作面的伪倾角放大到34°。

为了防止因工作面伪倾角加大发生片帮伤人事故,该矿采取了相应的措施:一是严格控制炮眼布置与装药爆破,避免因打眼放炮效果不佳产生伞檐;二是工作面出煤前必须首先清除伞檐。

2.5地沟尺寸工作面地沟的宽度是保证工作面具有足够作业空间的一个主要指标。

地沟宽了,作业空间大,便于作业人员在里面打眼、整理煤帮、铺设溜槽。

在煤层倾角较小时,地沟控制较宽,必然要求支架工作角度较小,这样支架容易切入底板,不利于支架下放。

地沟窄了,作业空间小,作业人员的活动范围小,操作不方便,但对倾角较小的煤层来说,有利于支架的下放。

因此规定工作面地沟的宽度,原则上不大于0.70m,只要满足工人的操作即可,这样对支架的下放起到了一定的积极作用。

2.6架尾管理掩护支架工作面架尾支架的回拆,是柔性掩护支架采煤法回采工艺的最后一道工序,抓好架尾的管理,是保证小倾角煤层掩护支架顺利回采下放的重要环节。

对柔性掩护支架架尾的管理,主要体现在架尾平台的长度,长度长一点,对工作面的出煤、安全管理有好处,但长度过长,可能造成架尾通风不畅,风量不足,也不利于支架的下放。

通过现场跟班摸索,将架尾平台的长度由正常的不大于8m调整为不大于5m,而且将拆除支架作业施工由固定整修班调整为当班采煤当班拆除。

这样,保证采煤班炮后支架能在架尾及时拆除,也有利于支架的下放。

四、结束语通过研究并改进工艺措施,在煤层倾角55°左右的某工作面使用八字形钢梁组成的伪倾斜柔性金属掩护支架实现了成功回采。

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