厚煤层普通支架炮采放顶煤在一矿的应用.pdf

采掘工艺 文章编号 1003 496X 2003 03 0016 02 厚煤层普通支架炮采放顶煤在一矿的应用 李长贵 汪 军 杨树贺 太西集团公司一矿 宁夏 石嘴山753000 摘 要 普通支架炮采放顶煤工作面的试采成功 证明了厚煤层普通支架炮采放顶煤一次采全 高的回采方法 在一矿推广应用是完全可行的 关键词 厚煤层 普通支架 炮采放顶煤 应用 中图分类号 TD823 25 3 文献标识码 B 1 概 述 太西集团公司一矿位于贺兰山煤田石炭井矿 区南部 井田内可采及局部可采煤层共8层 其 中四 五 十层煤为厚煤层 埋藏稳定 平均厚度5 7 m 井田内全部可采 矿井地质构造类型为 类 型 随着二水平的逐步回采揭露 井田内越往深 部地质构造越复杂 沿走向平均每40 m就有一条 断层或褶曲 机组回采难以实现 设计年生产能 力为90万t的大型矿井 从1993年 1998年年 产量始终徘徊在42 45万t之间 采区回采率 为64 矿井回采率只能达到56 左右 万吨掘 进率居高不下 企业亏损严重 在市场经济冲击下 为求生存 为了提高矿井 产量 降低生产成本 在机组回采难以实现的情况 下 一矿提出了厚煤层采用普通支架炮采放顶煤 一次采全高回采技术 通过一段时间的调研并结合一矿厚煤层特点 进行详细分析 论证 确认一矿的五层 十层煤采 取普通支架炮采放顶煤回采在技术上是可行的 2 炮采放顶煤在11051A和11051B工作面的应 用 经过周密的准备 首先在一矿二水平北翼二 段地质条件较简单的1 区布置11051A工作面 进行普通支架炮采放顶煤试采 11051A工作面 为十层煤 煤层厚度5 7 6 7 m 平均煤厚5 0 m 属中硬煤层 普氏硬度1 5 煤层顶板为砂岩 底板为泥岩 工作面走向140 m 斜长68 m 经 过4 5个月安全回采结束 共采出5 56万t煤 工作面回采率达到82 随后又在11051B工作 面进行试采 经过6个月该工作面安全回采结束 采出9 13万t煤 工作面回采率达到83 这两 个普通支架炮采放项煤工作面的试采成功 证明 了厚煤层普通支架炮采放顶煤一次采全高的回采 方法 在一矿推广应用是完全可行的 通过对这 两个工作面的安全回采 为一矿普通支架炮采放 顶煤一次采全高的回采方法在技术上和现场管理 上总结出了一套较为完善的经验 1 支护 采用二梁六柱 梁为2 2 m 型钢 梁 支柱为单体液压支柱 采用三 四排管理 机 头处架设五对十梁管理 初采期间以及煤层破碎 带和煤层倾角大于25 的区域 每架棚增打一根 戗柱 棚距700 mm 2 运输 工作面使用一部40型刮板输送机 运输 3 落煤 采用爆破落煤 但必须减少顶眼装 药量 一般每眼为150 g 并且降低顶眼高度 顶眼 距支架顶部不小于400 mm 顶煤破碎处用风镐 落煤 4 放煤 采取分段间隔分轮次放煤 放 煤时间 工作面回柱放顶全部结束后 放煤步 距 放煤步距为0 9 m 即开一道帮放一次煤 放煤口位置 在空巷侧从运输机上沿起开始剪网 放煤口剪成工字形 宽0 4 m 放煤方式 采取 61 第34卷第3期 煤 矿 安 全 2003年3月 分段 间隔 分轮次放煤 放煤段保持10 m以上距 离 放煤口最小间距为1 25 m 每轮放煤量为三 分之一 分三轮将顶煤全部放完 5 工序安排 早班放煤 中班采煤 夜班检 修 中班回采后 经过一段时间的压力作用 顶煤 垮落充分 可以提高放煤效率 6 采取的特殊安全措施 加强管理和工作 面瓦斯监测 预防工作面瓦斯超限 加强工作面 上下口管理 工作面上下口5 m范围内不放煤 防 止上隅角瓦斯超限 初采期间少放煤 防止初次 来压顶板大面积垮落 给工作面带来巨大冲击 顶煤破碎段不得放煤 防止放煤时支架顶部顶煤 抽空 造成支架失稳 及时封帮 刹顶 防止片帮 和漏顶 保持支架顶部煤层的完整性 放煤结束 后 及时封住放煤口 防止漏矸 窜矸 3 炮采放顶煤在1554下N工作面的应用 在安全采完地质条件较为简单的11051A 11051B工作面后 又对地质构造复杂的1554下N 工作面试采 1554下N炮采放顶煤工作面所采煤层为五层 煤 煤层厚度5 5 m 1554下N炮采工作面北部网 下煤层平均厚度3 3 m 煤层普氏硬度2 0 该 工作面抓底板由南向北回采 其北部已采过上分 层 南部走向长度150 m 地质构造复杂 是原分 层开采难以回采的区段 在1554下N工作面南 部分布大小断层 褶曲14条 其中有两条断层幅 度大于1 5 m 四条褶曲幅度大于2 5 m 回采中 根据掘进中遇到的构造情况以及坑 透资料确定的构造在工作面中的位置 工作面在 遇构造前局部提前进行破底板或留底煤回采 使 工作面顺利采过构造带 由于受构造的影响 工作面局部顶煤比较破 碎 回采中坚持用风镐 手镐落煤 刨梁窝铺网挑 梁 挑完梁后再逐炮放底眼 支架顶部用小杆刹 顶 煤帮用荆芭和小杆进行全断面封帮 防止片帮 漏顶 并在此段增设戗柱 增加支架的稳定性 在 没有构造影响的地方 煤层硬度大 局部顶煤随着 放顶垮落不充分 并且垮落块度较大 给放煤工作 带来较大困难 针对这个问题 采取了顶煤预爆措 施 效果显著 随着工作面推近1554N上切眼 加快了上山 推进速度 使工作面与1554N上切眼交角大于 10 确保工作面由上向下逐段揭露老巷 减小每 巷揭露老巷的长度 从而减小过巷对整个工作面 安全生产影响的范围 有利于重点部位重点管理 而且在工作面由上而下逐步揭露老巷时 过巷段 老巷的积聚瓦斯提前得到了释放 确保了安全生 产 在1554下N工作面成功回采结束后 总结出 了在地质构造复杂区用普通支架炮采放顶煤回采 技术 人工假顶下普通支架炮采放顶煤回采技术 和普通支架炮采放顶煤工作面过上部老巷技术 4 结 论 经过长期的理论与实践相结合 技术部门总 结出了一套较成熟的普通支架炮采工作面放顶煤 回采技术 在1554下N炮采放顶煤工作面回采 结束后 又在地质构造复杂区成功地布置回采了 11055 1556炮放工作面 地质构造简单区布置回 采了11053 1552炮放工作面 并且1552炮放工 作面成功推采过顶部回风上山 通过统计分析 厚煤层放顶煤回采比分层回 采巷道万吨掘进率大幅度降低 回采材料消耗减 少二分之一 工效和工作面产量均提高近三分之 一 由于分层回采受地质构造影响 在地质构造 复杂区 难以布置工作面进行回采或只能局部回 采 而放顶煤回采只要断层或褶曲的幅度不大于 3 0 m都可以布置工作面进行回采 因此厚煤层 放顶煤回采提高了采区回采率 自从厚煤层炮采放顶煤回采在一矿推广应用 后 一矿采掘接续紧张的局