大倾角中厚煤层综采工作面开采技术

大倾角中厚煤层综采工作面开采技术大倾角中厚煤层综采工作面开采技术 大倾角煤层 的说法是我国煤炭行业在上个世纪 90 年代前 后提出的 这是采煤机械化由缓倾斜向倾斜再向更大倾角煤层 发展的必然结果 而至于究竟什么是大倾角煤层 目前还没有 公认的很明确的解释和统一的定义 从检索到的文献来看 大 倾角煤层一般多指 30 55 倾角的煤层 而在此煤层内布置 的工作面叫大倾角工作面 实际上通常把 45 以上煤层定义为 急倾斜煤层 一 大倾角煤层开采的现状 一 大倾角煤层开采的现状 35 以下倾角的倾斜煤层 60 以上的急倾斜 8m 以上的厚 煤层综采技术成熟 设备选型合理 工作面单产高 35 60 倾角的中厚煤层被国内外视为难采煤层 开采 这种煤层时 职工劳动强度大 安全性差 煤炭回收率低 产 量工效低 万吨掘进率高 综采工作面 三机配套 选型困难 工作面液压支架防倒防滑 运输机防滑 工作面下出口的可靠 支护和防护 防止煤矸下滚下窜伤人等一系列重大难题不好解 决 由于大倾角急倾斜中厚煤层倾角大 地质条件复杂等因素 影响 采煤机械化的发展远较缓倾斜煤层缓慢 因此 国内急 倾斜煤层目前仍以炮采为主 主要的采煤方法 倒台阶式采煤 法 仓储采煤法 钢丝绳锯采煤法 伪倾斜柔性掩护支架采煤 法等 二 采煤工艺及主要问题二 采煤工艺及主要问题 工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤法 主要设备 有采煤机 刮板输送机 液压支架 转载机 破碎机 乳化液 泵站 喷雾泵站等组成 其主要特点是需要正确处理采煤机 刮板输送机和液压支架沿工作面下滑 以及液压支架倾倒的问 题 同时还应该防止工作面飞矸伤人的问题 三 大倾角综采工作面回采采取措施 三 大倾角综采工作面回采采取措施 1 采煤工艺的措施 1 工作面伪斜推进 人为使工作面的下端头超前上端头 工作面呈伪斜推进 可有效的防止输送机与支架的下滑 一般 情况下伪斜角度一般不超过 6 2 上行顺序推移输送机 无论采煤机是上行还是下行割 煤 推移输送机都必须依上行顺序推移 上行时 滞后割煤 上行顺序移架 推移输送机 2 采煤机防滑方案 1 目前大部分采煤机均为无链牵引采煤机 该种采煤机 需配置液压防滑制动装置 2 采煤机上行割煤时 要使两滚筒全部降至底 再停牵 引 下行割煤时 要使滚筒切入煤壁后再进行停机 3 如果支架有歪倒倾向时 要及时调整 防止支架进一 步歪倒 3 刮板输送机防滑方案 1 锚固刮板机 利用锚固装置 如液压锚固站或单体液 压支柱等 锚固刮板输送机的机头和机尾 移动机头和机尾时 只能暂时撤移锚固装置 待机头和机尾移动后立刻设置好锚固 装置 2 设置防滑千斤顶 工作面每隔 10 15 米设置一个防滑 千斤顶 其一端与刮板机中部槽连接 另一端与液压支架底座 相连 如图 1 所示 推移刮板输送机时将防滑千斤顶拉紧 图图 1 1 刮板机防滑图刮板机防滑图 4 液压支架防倒 防滑方案 50 大倾角 该支架与掩 护式支架相似 但顶梁朝向工作面 与中间架垂直 支架中部 设有挡矸板 行走方式为通过安装在底座上的调架梁的作用横 向移动 但特殊情况下会在顺槽内设置绞车帮助其移动 端头 支架在整体综采中起三个作用 分别是 1 支护端头顶板 2 防止中间架歪倒 3 提供人行安全通道 靠近下端头支架处设 置挡矸帘 为锁链结构 挂在支架顶梁特定的安装位置上 缓 冲上部下来飞矸的冲击力 挡矸帘对缓冲小块矸石较为有效 对大块矸石作用不大 1 排头支架防滑 其作用是防止支架下滑 调节架间距 当支架下滑时 使支架复位 其结构采用兜角式和平拉式 如 图 2 所示 2 平拉式 调架千斤顶的两端安有连接头 连接头与支架 的底座相连 通过调架千斤顶的推拉实现调架 3 排头支架防倒 其作用是如果支架歪倒时 把支架扶正 其结构采用斜拉式 如图 3 所示 5 工作面防飞矸方案 1 增加刮板输送机挡煤板的高度 防止飞矸从工作面飞出 保护了操作人员的安全 2 在支架前立柱之间安装防护网 用来阻挡小块煤的飞出 保护操作人员的安全 6 其它 1 采煤机采用本机操作和遥控操作相结合 在无特殊情况 下 采用遥控操作 2 为了便于操作人员行走 在液压支架上配有人梯和扶手 图图 2 2 排头支架防滑图排头支架防滑图 图图 3 3 排头支架防倒图排头支架防倒图 四 四 大倾角急倾斜煤层开采的特点 大倾角急倾斜煤层开采的特点 1 大倾角急倾斜煤层顶板受力分析 由于煤层倾角大 顶 板垂直层面的重力被分解为沿顶板倾斜方向的下滑力 顶板法 线方向的分力 煤层倾角越大 沿倾斜方向的下滑力越大 而 垂直层面方向的作用力越小 因此 作用在工作面支架上的压 力变小 支架的稳定性降低 容易倾倒 由于倾角大 垂直层 面的作用力变小 在顶板岩性相同时 急倾斜煤层的顶板比缓 倾斜煤层顶板难于冒落 冒落步距会增大 由于沿倾斜方向的 作用力增大 底板岩层的稳定性降低 为此在开采急倾斜煤层 时 不仅顶板会发生移动和冒落 而且底板也可能发生移动滑 底 2 急倾斜煤层工作面采下的煤块和垮落的矸石会沿底板自 动下滑 简化了工作面的装运工作 但下滑的煤块和矸石容易 冲倒支架 砸伤人员 给安全生产带来不利因素 3 采空区管理 采空区垮落的矸石自动向下滑滚把采空区 下部空间充填起来 对顶板起着自然支撑作用 在短期