大倾角采煤技术的应用与推广
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２ ０ １ ４ ＮＯ． ０ １（ 下
可
而
工 程 技 术
大倾 角采煤 技术 的应用 与推广
刘 栋 （ 唐 山开滦赵 各庄矿 业公 司采煤 一区，河北 唐山 ０ ６ ３ １ ０ １ ）
摘 要 ：文 章主 要 针对 木城 涧煤矿 井下 开采 过程 中，应 用 大倾 角开 采技 术 为 实例 ，对 大倾 角开 采技 术要 点要 的阐述 ，以 期 望可 以增 加煤 矿企 业的 采掘 效率 。
效率，提高矿井 内原煤的总产量，并减 发生大倾角采煤工作 面处遇到局部厚煤 层时 ， 该 处煤层 上部 比其 它处 的压 力大 ， 将会对受压板产生较大的压力 ，明显加 快下沉速度等 ，顶板很容易 出现 冒顶危
害事 故 。 遇 到 上述 问题 的解 决 办 法是 在 局 部 厚煤 层 构 造 带 回采 工作 时 ，在 巷 道 顶部 的支 护 换 成 具 有较 大支 撑 力 的 支 护
２大倾角煤层 地质 条件 开采 的技 术 面的结构形式 ，并充分利用巷道断面使 如 下所示 ： 用 情 况 ，最 终选 定 为 的采 掘 巷 道 基 本走 顶 板 锚 杆 形 式：杆 体 用 ｆ １ ８ ｍ ｍ 近 几 年 ， 随着 我 国煤 矿 井 下 采 掘 施 向为 沿 顶 掘 进 ，采 掘 巷 道 横 断 面 宽 高 为 ×２ ０ ０ ０ ａ ｒ ｍ 的高 强螺 纹钢 ，蝶 形托 盘尺 寸 ００ ｃ ｍ ×２０ ５ ｅ ｍ。 工 强 度 、开采 深度 的逐 渐 增 加 ，以 及 采 ４ 为 １ ２ ０ ｍ ｍ×１ ２ ０ ａ ｒ ｍ×１ ０ ｍ ｍ 的 。 锚 杆 钻 掘 工 作 面 所处 的地 质条 件 状 况 越 来 越 复 ３ ． ２巷道 的支 护设计 孔尺寸为 ｆ ２ ８ ｍ ｍ，间 距为 ｌ ｍ。为 了使 得
关键 词 ：大倾 角 ；采 煤技 术要 点 ；支护 方式
中图分 类号 ：Ｔ Ｄ ８ ４
文 献标识 码层 事故，导致矿井采掘工作 面的生产效益 大倾角煤层顶板 的冒落高度以及端面距 具 有 一 定 的倾 角 ，增 加 了原 煤 的采 掘 难 较低，影响采掘进度 ，且采掘工作面无 的长 度 两 方 面 确 定 的 。根 据 采掘 经 验 可
１ 木城涧煤矿大倾角工程概述
木城涧煤矿是京煤集团最大的矿井 ， 少矿井内采 掘工人 的工作强度 ，提高矿 其每 年可 以产原 煤总共 可 以达到 约 ２ ５ ０万 井 采 掘 生产 的安 全 性 ，木 城涧 煤 矿 的大 吨 ，在矿井 的 ＋ ４ ５ ０ ｍ水平 西四采区的二槽 倾角煤层选用综 掘采掘技术 ，其采掘优 煤一壁向下顺槽，采掘工作面处于偏北向 点：掘进尺速度快 ；矿井巷道结构整体 斜南 的方位 ，煤 层 的倾 角约 为 ｌ ２ 。 一 ２ ３ 。 ， 稳 定 程 度 高 ，且 巷 道 后 期 稳定 性 较 易 维 平均倾角 为 ｌ ８ ｏ ，区 内小部 分有 小断裂发 护 ，保 障 了矿 井 采 掘 过 程 的安 全 性 ；采
要 点
杂 ，煤层 的倾 角越来越 大，这就给煤 矿 在 煤 矿 采 掘 巷道 内大 倾 角 煤 层 处采 顶板锚杆具有联合支护 的功效 ，并设置 井 下 的 采 掘 工 程 的 继续 施 工 造 成 了 一 定 用锚杆支护方式 ，研究发 现，可以选用 １ ２ ｍ ｍ钢筋作为托梁。 程度的难度。一般在大倾角煤层 区，多 预应力锚杆支护、围岩松 动圈等 ，采用 巷道 帮锚 杆： 根 据巷道 的基 本特 征 ， 采用综掘采掘技术，在工作面采用走向 哪一 方 式 进 行 工 作 面 支 护 ，主 要 是 根 据 在 巷道 的 两侧采 用 ２ ｍ长 的木锚 杆 ，为 了 长 臂 后 退 式 ，而 在 处 理 采 空 区则 利 用 全 部垮落法 ，加快煤层开采速率。 由于 木 城 涧煤 矿工 程 处 于 地 质 结 构 状况 比较复杂的京 西门头沟山区，地势 结 构 较 复 杂 ，结构 层 较 混 乱 ，煤 层 结 构
度， 降低 了煤 矿企 业井 下开 采生产 效率 ， 法实施 大型机械化施工 ，这些很大程度 知，冒落高度与端面距一般约 １ ｍ，可以 因此 对 大 倾 角 采 煤 技 术 的研 究 具 有 非 常 上制 约 了煤矿 企业 的经 济效益 。 在塌 冒部 位 进 行 钻 眼插 钢针 ，提 高棚 顶 重要 的经 济意义 。 为了提高煤矿企业的井下采掘生产 整体结构安全性。若在采掘煤层过程 中
设备 ， 如采用支撑控制面积大 、 稳定性高、 支撑强度 高的构造带两侧支护的方式 ， 这样 很好 的用 局 部 充 填 法代 替 垮 落 法 ， 从而大大提高 了制成的稳定性，确保 了
煤矿 采掘 的稳 定性 。 石结构层，厚度约为 ０ ｍ 一０ ． ２ ｍ，多为碳 综合 考 虑本 矿井 采 掘工 作面 煤层 在本 工程大倾角煤层处 的支护详细 质粉砂岩。煤层 的厚度变化差异大 ，煤 所 处 的大 倾 角 煤 层状 况 、巷 道 顶层 的岩 数据 ：锚杆支护高度 Ｈ＝ １ ２ ０ ｍ，间距为 ａ 厚２ ． ０ ｍ 一 ４ ． ５ ５ ｍ ，平均 煤 层厚 度为 ３ ． ６ ｍ， 石稳定状况、岩石结构裂隙走 向等基本 ＝ １ １ ０ ８ ｅ ｍ。杆体 直径 ｄ ＝ １ ７ １ ３ ｍ ｍ 。根据 各 煤容重 １ １ ８ ２ ｆ ｍ 。 在 大倾 角 采 掘 过程 中 的地质状况，在保障原煤运输设备 布置 个基本参数的计算 ，借 鉴相关巷道锚杆 主要 应用 的设 备 布置 如表 ｌ 所示 。 合 理 的前 提 下 ，系统 分 析 了各 种 巷道 断 支护的数据可确定锚杆支护的各个参数
育 ，并且 该 采 区处有 多条小 断层穿 过 ，煤 掘 中顺 利 穿 过 大倾 角 煤 层 ，大 大加 快 了 层处于 ７ ０ ０ ｍ埋深 处 ，矿井首次进行试 验综 煤 矿 企 业 的 采 掘 速度 ，综 掘 采 掘技 术 普 合机械化掘进 工作面。 遍应用在大倾角复杂煤层采掘中 同时，此矿井下煤层处的地质结 构 ３ 大倾角煤层巷道断面及支护设计 比较复杂，并在地层中夹杂有 ２层的夹 ３ ． １ 巷道 的断 面设计
可
而
工 程 技 术
大倾 角采煤 技术 的应用 与推广
刘 栋 （ 唐 山开滦赵 各庄矿 业公 司采煤 一区，河北 唐山 ０ ６ ３ １ ０ １ ）
摘 要 ：文 章主 要 针对 木城 涧煤矿 井下 开采 过程 中，应 用 大倾 角开 采技 术 为 实例 ，对 大倾 角开 采技 术要 点要 的阐述 ，以 期 望可 以增 加煤 矿企 业的 采掘 效率 。
效率，提高矿井 内原煤的总产量，并减 发生大倾角采煤工作 面处遇到局部厚煤 层时 ， 该 处煤层 上部 比其 它处 的压 力大 ， 将会对受压板产生较大的压力 ，明显加 快下沉速度等 ，顶板很容易 出现 冒顶危
害事 故 。 遇 到 上述 问题 的解 决 办 法是 在 局 部 厚煤 层 构 造 带 回采 工作 时 ，在 巷 道 顶部 的支 护 换 成 具 有较 大支 撑 力 的 支 护
２大倾角煤层 地质 条件 开采 的技 术 面的结构形式 ，并充分利用巷道断面使 如 下所示 ： 用 情 况 ，最 终选 定 为 的采 掘 巷 道 基 本走 顶 板 锚 杆 形 式：杆 体 用 ｆ １ ８ ｍ ｍ 近 几 年 ， 随着 我 国煤 矿 井 下 采 掘 施 向为 沿 顶 掘 进 ，采 掘 巷 道 横 断 面 宽 高 为 ×２ ０ ０ ０ ａ ｒ ｍ 的高 强螺 纹钢 ，蝶 形托 盘尺 寸 ００ ｃ ｍ ×２０ ５ ｅ ｍ。 工 强 度 、开采 深度 的逐 渐 增 加 ，以 及 采 ４ 为 １ ２ ０ ｍ ｍ×１ ２ ０ ａ ｒ ｍ×１ ０ ｍ ｍ 的 。 锚 杆 钻 掘 工 作 面 所处 的地 质条 件 状 况 越 来 越 复 ３ ． ２巷道 的支 护设计 孔尺寸为 ｆ ２ ８ ｍ ｍ，间 距为 ｌ ｍ。为 了使 得
关键 词 ：大倾 角 ；采 煤技 术要 点 ；支护 方式
中图分 类号 ：Ｔ Ｄ ８ ４
文 献标识 码层 事故，导致矿井采掘工作 面的生产效益 大倾角煤层顶板 的冒落高度以及端面距 具 有 一 定 的倾 角 ，增 加 了原 煤 的采 掘 难 较低，影响采掘进度 ，且采掘工作面无 的长 度 两 方 面 确 定 的 。根 据 采掘 经 验 可
１ 木城涧煤矿大倾角工程概述
木城涧煤矿是京煤集团最大的矿井 ， 少矿井内采 掘工人 的工作强度 ，提高矿 其每 年可 以产原 煤总共 可 以达到 约 ２ ５ ０万 井 采 掘 生产 的安 全 性 ，木 城涧 煤 矿 的大 吨 ，在矿井 的 ＋ ４ ５ ０ ｍ水平 西四采区的二槽 倾角煤层选用综 掘采掘技术 ，其采掘优 煤一壁向下顺槽，采掘工作面处于偏北向 点：掘进尺速度快 ；矿井巷道结构整体 斜南 的方位 ，煤 层 的倾 角约 为 ｌ ２ 。 一 ２ ３ 。 ， 稳 定 程 度 高 ，且 巷 道 后 期 稳定 性 较 易 维 平均倾角 为 ｌ ８ ｏ ，区 内小部 分有 小断裂发 护 ，保 障 了矿 井 采 掘 过 程 的安 全 性 ；采
要 点
杂 ，煤层 的倾 角越来越 大，这就给煤 矿 在 煤 矿 采 掘 巷道 内大 倾 角 煤 层 处采 顶板锚杆具有联合支护 的功效 ，并设置 井 下 的 采 掘 工 程 的 继续 施 工 造 成 了 一 定 用锚杆支护方式 ，研究发 现，可以选用 １ ２ ｍ ｍ钢筋作为托梁。 程度的难度。一般在大倾角煤层 区，多 预应力锚杆支护、围岩松 动圈等 ，采用 巷道 帮锚 杆： 根 据巷道 的基 本特 征 ， 采用综掘采掘技术，在工作面采用走向 哪一 方 式 进 行 工 作 面 支 护 ，主 要 是 根 据 在 巷道 的 两侧采 用 ２ ｍ长 的木锚 杆 ，为 了 长 臂 后 退 式 ，而 在 处 理 采 空 区则 利 用 全 部垮落法 ，加快煤层开采速率。 由于 木 城 涧煤 矿工 程 处 于 地 质 结 构 状况 比较复杂的京 西门头沟山区，地势 结 构 较 复 杂 ，结构 层 较 混 乱 ，煤 层 结 构
度， 降低 了煤 矿企 业井 下开 采生产 效率 ， 法实施 大型机械化施工 ，这些很大程度 知，冒落高度与端面距一般约 １ ｍ，可以 因此 对 大 倾 角 采 煤 技 术 的研 究 具 有 非 常 上制 约 了煤矿 企业 的经 济效益 。 在塌 冒部 位 进 行 钻 眼插 钢针 ，提 高棚 顶 重要 的经 济意义 。 为了提高煤矿企业的井下采掘生产 整体结构安全性。若在采掘煤层过程 中
设备 ， 如采用支撑控制面积大 、 稳定性高、 支撑强度 高的构造带两侧支护的方式 ， 这样 很好 的用 局 部 充 填 法代 替 垮 落 法 ， 从而大大提高 了制成的稳定性，确保 了
煤矿 采掘 的稳 定性 。 石结构层，厚度约为 ０ ｍ 一０ ． ２ ｍ，多为碳 综合 考 虑本 矿井 采 掘工 作面 煤层 在本 工程大倾角煤层处 的支护详细 质粉砂岩。煤层 的厚度变化差异大 ，煤 所 处 的大 倾 角 煤 层状 况 、巷 道 顶层 的岩 数据 ：锚杆支护高度 Ｈ＝ １ ２ ０ ｍ，间距为 ａ 厚２ ． ０ ｍ 一 ４ ． ５ ５ ｍ ，平均 煤 层厚 度为 ３ ． ６ ｍ， 石稳定状况、岩石结构裂隙走 向等基本 ＝ １ １ ０ ８ ｅ ｍ。杆体 直径 ｄ ＝ １ ７ １ ３ ｍ ｍ 。根据 各 煤容重 １ １ ８ ２ ｆ ｍ 。 在 大倾 角 采 掘 过程 中 的地质状况，在保障原煤运输设备 布置 个基本参数的计算 ，借 鉴相关巷道锚杆 主要 应用 的设 备 布置 如表 ｌ 所示 。 合 理 的前 提 下 ，系统 分 析 了各 种 巷道 断 支护的数据可确定锚杆支护的各个参数
育 ，并且 该 采 区处有 多条小 断层穿 过 ，煤 掘 中顺 利 穿 过 大倾 角 煤 层 ，大 大加 快 了 层处于 ７ ０ ０ ｍ埋深 处 ，矿井首次进行试 验综 煤 矿 企 业 的 采 掘 速度 ，综 掘 采 掘技 术 普 合机械化掘进 工作面。 遍应用在大倾角复杂煤层采掘中 同时，此矿井下煤层处的地质结 构 ３ 大倾角煤层巷道断面及支护设计 比较复杂，并在地层中夹杂有 ２层的夹 ３ ． １ 巷道 的断 面设计