急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法

作者:刘德峰 刊名:民营科技 上传者:马昕晖

【摘要】对急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法研究,通过分析急倾斜煤层开采概况、急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法、工作面支架布置及沿空留巷工艺和设计,提高煤炭开采的效率。

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1急倾斜煤层开采概况急倾斜煤层一般指倾角大于45的煤层,急倾斜煤层储量占我国煤炭总储量的40%,而南方地区80%的矿区赋存有急倾斜煤层。因此,关于急倾斜煤层开采方法的研究对我国煤炭工业的发展仍具有十分重要作用。急倾斜煤层形成初期呈水平状态,在演变成为急倾斜煤层过程中,尽然经历了较强烈的或多次的地质构造变动。因此,一般在急倾斜煤层地区,断层和褶曲多,煤层倾角和厚度变化大,煤层及其围岩节理发育,性脆易冒落。煤层倾角大,开采困难,所以开采急倾斜煤层的矿井多采用上山阶段分区式开拓,并且阶段垂高和斜长较小。由于同样垂高的情况下储量少,加之开采条件差,生产能力小,服务年限通常较短。开采急倾斜煤层时,垂直岩层层面的作用力减小,沿层面方向的力加大,所以巷道易发生底鼓和片落,支架易发生内移和破坏,由于垂直层面的作用力较小,在顶板岩性相同的条件下,工作面采过后,其顶板比缓倾斜煤层顶板难以冒落。开采急倾斜煤层时,上部垮落的矸石会自动下滑,充填下部采空区,因此工作面附近基本顶一般不会折断,可以避免周期来压对工作面的威胁,然而,如果工作面后方采空区有能及时被垮落矸石充填,则不论是工作面的初期来压或周期来压,都可能在没有明显移动和下沉的情况下,突然发生大面积垮落。急倾斜煤层开采后,不仅顶板发生垮落,而且底板也可能发生移动和塌落。因此开采急倾斜煤层群时,除了先采下部煤层会影响上部煤层和围岩外,先开采上部也会影响下部煤层和围岩。因此,急倾斜煤层群的开采顺序,不仅可以采用自上而下的下行开采顺序,也可以采用自下而上的上行开采顺序,一般应符合下列一定要求。2急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法急倾斜煤层开采方法,较适用于开采薄及中厚煤层,无法满足厚煤层的急倾斜煤层,对于煤层厚度为4~9m的急倾斜煤层开采具有较大难度,其主要特点是煤层厚度相对较小,采用常规的水平分层放顶煤采煤方法时,很难形成运输与回风平巷,以保证回采工作面两个安全出口。同时,运输与回风平巷之间煤柱小,矿山压力大,漏风严重,回采工作面长度小,产量低。因此,针对该条件的急倾斜煤层,目前一些矿井采取违反煤矿安全规程的采煤方法。针对煤层厚度4~9m的急倾斜煤层,研究一种新型采煤方法急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法。其实质是在煤层内沿顶板或底板掘进一条运输巷,回采工作面后方沿煤层底板或顶板留一条回风巷,使回采工作面形成两个安全出口,进风与回风平巷分开,全负压通风,形成两个安全出口。回采工作面水平布置,放顶煤开采。整个工作面类似于Z型,称为急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法。长沟峪煤矿15槽煤层拟采用Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法。根据长沟峪煤矿15槽煤层的开采条件,研究决定采用沿煤层顶板掘进运输平巷,沿煤层底板留设回风平巷,形成Z型通风放顶煤采煤方法。运输巷采用“八”字型柔性掩护支架支护,留巷也采用“八”字型柔性掩护支架。工作面采用ZH1600/16/24Z型整体顶梁组合液压支架支护,SGD280/7.5G型刮板输送机运煤。爆破落煤,人工装煤。3工作面支架布置支架靠近煤层底板处布置,支架顶梁距离煤层底板掘进后的距离为0.1~0.2m。支架顶梁与煤层顶板预留一定宽度距离,以便适应煤层厚度的变化,减少安装拆卸支架的工作量。当煤层厚度变化增大时,支架同样靠近煤层底板布置。此时,顶板与已按设的支架(第七组支架)之间不够增加一组支架时,该处利用型钢长梁配合单体支柱支护;顶板与已按设的支架(第七组支架)之间够增加一组支架时,增加一组支架。当煤层厚度变薄时,从顶板侧撤掉一组支架。同样,顶板侧与支架之间利用型钢

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