大倾角松软煤层综放面的俯斜回采工艺实践

作者:宋晓杰 刊名:能源与节能 上传者:栗卫平

【摘要】介绍了汾源煤业公司采用俯斜回采工艺在大倾角松软煤层综放面作业的情况;结合现场实际选择合适的采煤方法;切实保障了复杂条件下综放面的有效生产;

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汾源煤业公司矿井5-101工作面煤层厚度平均为10.5 m,切巷平均坡度为36°,局部最大倾角为47°,而且属于“三软”地质条件,开采难度在全焦煤集团尚属首例。该区域具有断层多、褶曲多的特点,且有陷落柱,如果采用传统的分层开采方法,将会导致下分层的开采难度急剧提升。因此经过对比研究认为,采用俯斜回采工艺进行开采,可以最大限度降低对地质构造的影响。1汾源煤业公司矿井5-101工作面概况1.1工作面范围及上下层采掘情况a)地面位置。5-101工作面地面位于前文明村和矿工业广场西部,地表为黄土梁垣地貌,工作面上方有两座电线塔基及一条乡村小路。地表山谷沟壑发育,排水渠道通畅,无法形成积水,预计回采后对地面及井下影响较小,地表可能产生小范围裂缝或塌陷。b)井下位置及四邻采掘情况。5-101工作面为矿井首个综放工作面,北部距井田边界254 m,南部为3条下山大巷(回风巷、运输巷、轨道巷),西部为5-1032巷,东部为主副斜井巷。c)综合情况。一采区为5#煤层,地面标高为1 560~1 670 m,工作面标高为1 230~1 300 m,盖山厚度为330~410 m,黄土层厚度为18~36 m,基岩厚度为312~374 m。1.2煤层赋存情况工作面整体为单斜构造,走向N6°E,倾向西南,根据掘进期间实际揭露情况分析,工作面煤层平均倾角35°,平均厚度10.5 m;煤层位于石炭系太原组中下部,稳定可采,结构复杂,含1~3层不稳定夹矸,为1/3焦煤。煤层的副巷长728 m,正巷长854 m,切巷长105 m,占地面积为45 735 m2,煤层总厚为8~12 m。该工作面所采5#煤层发育稳定,厚8~12 m,平均厚10.5 m,煤层中部含1~3层极不稳定夹矸,对回采影响不大。1.3工作面地质构造情况工作面整体为单斜构造,掘进期间共揭露9条断层,其中3条断层位于回采范围以外,对回采无影响;F19、F21断层落差均小于2 m,对回采影响较小;根据走向和落差分析,F18、F25断层对回采有一定影响;F20、F23断层落差均大于10 m,对回采影响较大。根据无线电坑透探测结果分析异常区均为断层影响所致。另外,在巷道施工期间,局部区段煤层顶板裂隙发育,预计工作面范围内及周边不存在陷落柱。2生产方法2.1巷道布置方法a)采区设计。5#煤层一采区采用单翼布置方式,工作面西部布置北翼2条大巷,南部布置四采区3条系统巷。b)正巷。正巷为矩形断面,沿5#煤层顶板掘进,巷道宽4.7 m,高3.4 m。采用锚网梁索联合支护,顶部选用Φ22 mm×2 500 mm高强左旋螺纹钢锚杆,帮部选用Φ20 mm×2000 mm高强锚杆,锚杆间、排距均为800 mm;顶部锚索排距为2.4 m,每排施工2根Φ17.8 mm×8 m锚索。c)副巷。副巷为梯形断面,沿5#煤层底板掘进,巷道下宽5.0 m,上宽3.9 m,毛高3.4 m,净高3.3 m。采用锚网+W钢带+锚索+架棚联合支护,顶部选用Φ22 mm×2 500 mm高强左旋螺纹钢锚杆及Φ17.8 mm×8 m锚索,帮部选用Φ20 mm×(下转177页)2 000 mm高强锚杆,锚杆间、排距均为800 mm,锚索排距为2.4 m,梯形棚排距为1 m。d)切巷。切巷为矩形断面,沿5#煤层底板掘进,巷道宽8.2 m,高2.8 m。采用锚网+W钢带+锚索联合支护,顶部选用Φ17.8 mm×4 000 mm的短锚索支护,帮部选用Φ20 mm×2 000 mm高强锚杆,锚杆间排距为800 mm×800 mm;顶部每1.6 m布置1组Φ17.8 mm的长锚索,

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