【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過(guò)后，老塘頂板自動(dòng)垮落，整個(gè)采煤工序完成。 我國(guó)礦井采用的主要采煤方法及其特征表 序號(hào) 采煤方法 體系 整層與分層 推進(jìn)方向 采空區(qū)處理 采煤工藝 適用條件 1 單一走向 壁 整層 走向 跨落法 綜采 薄及中厚煤 長(zhǎng)壁采煤法 式 普采 炮采 層 2 單一傾斜長(zhǎng)壁采煤法 壁式 整層 傾斜 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜薄及中厚煤層 3 刀式采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 煤柱支撐法 普采 炮采 頂板堅(jiān)硬的薄及中厚煤層 4 大采高一次采全厚采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采 緩斜 5m 以下的厚煤層 5 傾斜分層走向長(zhǎng)壁下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采 普采 炮采 緩斜 傾斜厚及特厚煤層 6 傾斜分層傾斜長(zhǎng)壁壁式 分層 傾斜 跨落法 綜采 普采 緩斜 傾斜厚及特厚 煤層 下行跨落采煤法 炮采 7 傾斜分層走向長(zhǎng)壁上行充填采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 充填法 炮采 緩斜 傾斜特厚煤層 8 放頂煤采煤法 壁式 整層 走向或傾斜 跨落法 綜采為主 緩斜 5m 以上的厚煤層 9 水平分段放頂煤采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 綜采為主 急斜特厚煤層 10 水平分層 斜切分層下行跨落采煤法 壁式 分層 走向 跨落法 炮采 急斜厚及特厚煤層 11 掩護(hù)支架 壁 整層 走向 跨落法 炮采 急斜中厚及 采煤法 式 或傾斜 風(fēng)鎬 厚煤層 12 臺(tái)階式采煤法 壁式 整層 走向 跨落法 炮采 風(fēng)鎬 急斜薄及中厚煤層 13 倉(cāng)儲(chǔ)巷道長(zhǎng)壁采煤法 壁式 整層 走向?yàn)橹? 跨落法 炮采 急斜薄及中厚煤層 14 水力采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 水采 不穩(wěn)定煤層傾斜 急傾斜煤層等 15 柱式體系采煤法 柱式 整層 走向或傾斜 跨落法 炮采 非正規(guī)條件回收煤柱 主采煤層煤層傾角為 10 度，欲采用走向長(zhǎng)壁采煤法，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦存穩(wěn)定，主采煤層平均厚度 ，因此可以考慮采用分層綜采和大采高一次采全厚綜合機(jī)械化采煤工藝。下面對(duì)兩者進(jìn)行比較。 １）分層綜合機(jī)械化采煤工藝的特點(diǎn) A．優(yōu)點(diǎn)： a. 分層綜采是我國(guó)使用 成熟的一種采煤工藝，采煤設(shè)備配套，類型齊全，性能完好，操作方便，管理簡(jiǎn)單； b. 液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備體積小，輕便，回采工作面搬家到面方便； c. 采高一般為 ，回采工作面煤壁增壓區(qū)小，煤壁穩(wěn)定，生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好； d. 回采工作面回收率高，煤炭含矸率低，一般不大于 %，且相對(duì)綜放開(kāi)采煤塵濃度低； e. 頂板易管理，工作面巷道維護(hù)難度小，上分層跟頂掘進(jìn)，回采。下分層跟再生頂板掘進(jìn)、回采，頂板（煤）冒漏，自燃等問(wèn)題較少。 f. ： g. 工作面單產(chǎn)低，單產(chǎn)提高困難； h. 開(kāi)采投入高，上、下分層開(kāi)采，人工鋪網(wǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大， 鋪網(wǎng)費(fèi)用高，煤巷掘進(jìn)工程量大，回采工作面搬家次數(shù)多，搬家費(fèi)用高； i. 區(qū)段分層周期長(zhǎng)，多次啟閉，自燃發(fā)火頻繁； j. 下分層開(kāi)采需要留內(nèi)錯(cuò)式隔離煤柱，因而采區(qū)回采率降低； k. 加劇接續(xù)緊張的矛盾，這是由于需要等待再生頂板的生成； l. 生產(chǎn)區(qū)域大，影響不同煤系的開(kāi)采，相對(duì)不能合理集中生產(chǎn)，也影響地面建設(shè)的合理進(jìn)行。 煤層頂板不是十分堅(jiān)硬，直接頂具有一定厚度的煤層。 ２）大采高一次采全厚綜合機(jī)械化采煤工藝的特點(diǎn) ： a. 工作面產(chǎn)量和效率大幅度提高； b. 回采巷道的掘進(jìn)量比分層減少了一半，并減少了假頂?shù)匿佋O(shè)； c. 工作面 搬遷的次數(shù)減少，比分層開(kāi)采減少一半以上，節(jié)省搬遷費(fèi)用，增加了生產(chǎn)時(shí)間； ： a. 煤壁片幫甚至架前漏頂較為嚴(yán)重，控制片幫是大采高采煤工藝的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題； b. 支架防倒防滑工作顯得尤為重要 c. 端頭支護(hù)和超前支護(hù)比分層開(kāi)采更為重要。 ： 一般適用于地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層厚度 6～ 12m、賦存穩(wěn)重、傾角15 和頂板較穩(wěn)定的煤層。 主采煤層平均厚度為 ，煤層沒(méi)有爆炸性，煤自燃期長(zhǎng)，從以上分析可以看出大采高一次采全厚采煤工藝優(yōu)點(diǎn)更加突出。其不利方面可采取一定的技術(shù)加以解決。 （ 1）控制片幫的措施一般有以下幾 點(diǎn)： ①加快工作面推進(jìn)速度； ②用快硬膨脹水泥尼龍繩等錨桿加固煤壁； ③在地質(zhì)條件允許下采用俯采方式； ④提高液壓支架的初撐力，以求改善近煤壁處圍沿的應(yīng)力狀態(tài)，減小端面頂板的下沉量及減輕煤壁片幫程度。 （ 2）加強(qiáng)端頭和超前支護(hù)的做法有： ①上、下端頭的巷道末端采用縱柱切頂、擋矸； ②排頭排尾各三架，采用伸縮梁或護(hù)幫板作臨時(shí)支護(hù)，其移架落后于中間支架一個(gè)步距，待移機(jī)頭、機(jī)尾后再移架，使工作面梁端保持一致； ③上下順槽采用單體液壓支柱配鉸接頂梁超前支護(hù) 30m，平行巷 道架設(shè)，一般回風(fēng)巷設(shè)三排，運(yùn)輸巷設(shè)三排，均為一 梁二柱。 采區(qū)巷道布置 － 采區(qū)形式 采用大采高一次采全厚綜合機(jī)械化采煤法，要有一定的走向長(zhǎng)度。采區(qū) 的走向長(zhǎng)度為 2021 米，采用雙翼采區(qū)布置，每 翼 走向長(zhǎng)度為 985 米，已經(jīng)滿足綜采工作面長(zhǎng)度， 采區(qū)形式采用單 翼采區(qū)布置形式。 二 采區(qū)上山 根據(jù)采區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的條件，采區(qū)上山可以提出三種布置方案。 第一種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。在煤層底板巖層中布置兩條上山，上山位 于采區(qū)走向中央，通過(guò)石門(mén)與煤層聯(lián)系。兩條上山間距20m。 第二種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。在煤層中布置兩條上山，間距 20m，上山位于采區(qū)走向中央。 第三種方案：采區(qū)上山聯(lián)合布置。其中一條布置在采區(qū)中央的煤層中，另一條布置在煤層底板巖層中，煤層上山為輸送機(jī)上山，巖層上山為軌道上山。 （三）區(qū)段巷道。因煤層為厚煤層，可放頂煤一次采全高，本采區(qū)布置區(qū)段集中巷道，根據(jù)本采區(qū)煤層的條件，決定采用留 2m 小煤柱的沿空掘巷，區(qū)段巷道單巷布置方式。 （四）聯(lián)絡(luò)巷道。由于本采區(qū)采用上山聯(lián)合布置，在聯(lián)絡(luò)巷道 的布置上，采用區(qū)段石門(mén)一 溜煤眼結(jié)合的聯(lián)合方式。 方案比較： 根據(jù)已提出的方案及方案比較的原則，三個(gè)方案中相同的部分可不參加比較，故區(qū)段巷道布置方案不參加比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)行比較。方案的技術(shù)比較見(jiàn)表 41。 表 41 采區(qū)方案技術(shù)比較表 方案 項(xiàng)目 第一方案 雙巖上山方案 第二方案 雙煤上山方案 第三方案 一煤一巖上山方案 工程量 工程量大，因兩上山均在巖層中，故要多掘進(jìn)252m 石門(mén)和60m 溜煤眼 工程量小 工程量較大比第二方案多掘 170m 石門(mén) 程難度 困難。一是巖巷施工，二是巷道連接復(fù)雜 較容易 困難 距離 長(zhǎng)。每區(qū)段要增加 130m 的通風(fēng)距離 短 較長(zhǎng)。每區(qū)段增加 60m通風(fēng)距離 環(huán)節(jié) 管理環(huán)節(jié)多。一是溜煤眼多，二是漏風(fēng)地點(diǎn)多 少 多（同第一方案） 維護(hù) 維護(hù)工程量少，維護(hù)費(fèi)用低 煤層上山，金屬支架受采動(dòng)影響大，維護(hù)工程量大，費(fèi)第一條煤層上山，維護(hù)工程量較大，費(fèi)用高 用高 回收 無(wú)法回收 可以回收，70﹪可以復(fù)用 煤層上山支架可以回收復(fù)用 期 巖石上山掘進(jìn)速度慢，約需 14個(gè)月才能投產(chǎn) 煤層上山掘進(jìn)快 ，約 10個(gè)月可投產(chǎn) 同第一方案 通過(guò)比較可以看出，第二方案的工程量小，施工容易，投產(chǎn)期短，沿煤巷布置上山有利于進(jìn)一步摸清煤層賦存情況。故選第二方案 三 采煤工作面推進(jìn)方向 在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開(kāi)采順序?yàn)楹笸耸?，即從西翼向井田中央推進(jìn)的方式。采用條帶和采區(qū)相結(jié)合綜采放頂煤一次采全厚的采煤方法。 四 工作面配備 為了提高礦井高產(chǎn)高效，集中化生產(chǎn)。保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個(gè)，不應(yīng)超過(guò)兩個(gè)面。 采區(qū)上 、 中 、 下部車場(chǎng)的形式及確定依據(jù) 采 區(qū)煤層傾角小，平均 15 度 ， 采 區(qū) 上山 布置，順槽直接和回采巷道連接 ， 采用 礦車 輔助運(yùn)輸，在順槽和大巷連接處需抹角，抹角大小為 33m，與大巷成 45176。角，以便于 礦車 的拐彎。 順槽與大巷均為膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，順槽膠帶輸送機(jī) 通過(guò)溜煤眼 與運(yùn)輸上山 膠帶輸送機(jī) 相連 ， 下部車場(chǎng)采用大巷裝車下部車場(chǎng)，下部車場(chǎng)設(shè)采區(qū) 煤倉(cāng)。 井底中央變電所至 采 區(qū)的供電系統(tǒng)電路壓降較大，為保證 采 區(qū)正常生產(chǎn)，需布置 采 區(qū)變電所。 采 區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在通風(fēng)良好，圍巖穩(wěn)定，地壓小，易維護(hù)，無(wú)淋水，易于搬遷變壓器等電器設(shè)備的地方，并使變電所位于 采 區(qū)用電負(fù)荷中心，即 巖石上山 中段，位于 軌道上山和運(yùn)輸 上山 之間。采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，底板用 100 號(hào)混凝土鋪底并高出鄰近巷道底板 200～ 300mm。具有 %的坡度。 采區(qū)下部車場(chǎng) 采區(qū)上部車場(chǎng) 12364571： 運(yùn)輸上山 2 ：軌道上山 3 ：繞道 4 ：甩車場(chǎng) 5： 絞車房 6 ：區(qū)段回風(fēng)巷 7 ：回風(fēng)石門(mén)526353 41263471261：運(yùn)輸上山 2：軌道上山 3：采區(qū)煤倉(cāng) 4：大巷 5 ：人行道 6 ：材料車場(chǎng) 7 ：繞道 第五章 采煤工藝 落煤、進(jìn)刀方式、割煤方式 落煤 使用 MXA600/45 型雙滾筒采煤機(jī)割底煤和支架擺動(dòng)后尾梁，伸縮后插板放頂煤的綜合落煤方式。 割煤方式 本工作面采取雙向割煤往返一次進(jìn)兩刀 。 進(jìn)刀方式 本工作面采取端頭斜切進(jìn)刀方式。 支護(hù)、頂板管理及采空區(qū)處理 支護(hù)： 支護(hù)方式： 工作面 采用 ZY3200/23/45 型液壓支架支護(hù) ，支護(hù)方式為本架操作及時(shí)支護(hù)。 支架強(qiáng)度計(jì)算： P1=8MR=8179。 3179。 =㎡ 式中 P1為需要支護(hù)強(qiáng)度 M 為平均采高 3 米 R 為煤容重 P=P1/K=247。 =109T/㎡ = 式中： P 為工作面需要支護(hù)強(qiáng)度 K 為載荷不均衡系數(shù) ㎡ =179。 103Mpa 支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算： 根據(jù)工作面礦壓觀測(cè)資料，在周期來(lái)壓時(shí)，頂板壓力最大為，每架面積為 ㎡，而支架 中間架和排頭架的支護(hù)強(qiáng)度分別為 和 ，大于經(jīng)驗(yàn)值 和計(jì)算值 故可滿足支護(hù)要求。 上、下巷端頭支護(hù)及超前替棚支護(hù)工作 上、下巷替棚： 回采后，由于上、下巷采用供形支架支護(hù)，因此要從上、下安全出口向外替棚，棚距 米，保證替棚距離超前機(jī)頭，前機(jī)尾 58 米，替棚采用圓木（ Ф 18179。 3500）配單體柱一梁兩柱支護(hù)，支護(hù)扎角為75?，兩幫腿要求成一直線，并用防倒繩把柱腿拴在棚梁上，圓木梁上方要鋪設(shè)彩條布，根據(jù)實(shí)際情況的需要，可在圓木上方沿走向備設(shè)圓木，保證接頂結(jié)實(shí) 。老塘及時(shí)壘煤袋強(qiáng)，要打穩(wěn)打牢。 上、下巷斷頭支護(hù) 上端頭采用 ，長(zhǎng)工字鋼梁成對(duì)使用，分別在前后溜機(jī)尾部架設(shè)兩對(duì)四根抬棚，交替邁步前移，工作面機(jī)尾架與端頭輔助抬棚間距不得超過(guò) 米，每超過(guò) 米，增加一對(duì)長(zhǎng)工字鋼梁抬棚。 下端頭采用 5 米長(zhǎng)的滑移抬棚配輔助抬棚，成對(duì)使用，分別在前后溜機(jī)頭處兩幫架設(shè)三對(duì)輔助抬棚，邁步前移，前、后溜機(jī)頭處上幫架設(shè)兩根滑移抬棚，下幫架設(shè)三根滑移抬棚，工作面機(jī)頭排頭架與端頭輔助抬棚間距不得超過(guò) 米，每超過(guò) 米，增加一 對(duì)輔助抬棚。 上、下端頭抬棚棚梁柱腿要架設(shè)齊全，柱腿打直升緊，初撐力不低于 90KN，及時(shí)更換有漏、穿液柱子失效的柱腿，并用防倒繩打柱腿拴在棚梁上。 上、下巷超前支護(hù) 上巷超前替棚 58 米范圍內(nèi)，使用 3 米工字鋼梁配單體支柱，一梁三柱支護(hù)，在巷道上、下幫距梁口 米間分別架設(shè)一排，該范圍內(nèi)要求巷道不低于 米，有 米寬的人行道。上巷超前替棚58 米外，原巷道不動(dòng)，支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到要求。 下巷超前替棚 58 米范圍內(nèi)，使用 3 米工字鋼梁配單體支柱，一 梁三柱支護(hù)，在巷道上、下幫距梁口 米間分別；架設(shè)一排，該范圍內(nèi)要求巷高不低于 米，有 米寬的人行道。下巷超前替棚 58 米，原巷道不動(dòng)，支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到要求。 頂板管理： 采