大采高采煤工作面施工方案与施工技术.pdf

能源与环境 S C I E N O E ＆T E C H N O L O G YI 勰匪圆 大采高采煤工作面施工方案与施工技术 柴俊平 霍州煤电集团公司三交河煤矿生产科山西洪洞0 4 16 0 0 摘要大采高综合机械化开采是2 l 世纪国际采煤工业的发展方向和中国煤炭工业高产高效高安全开采方法之一。三交河煤矿在2 5 0 5 综采面 大采高综采的首采面 采用大采高综合机械化开采技术取代一般综采 采高在2 ．3 m 以下分层开采 技术。大采高综采不仅具有一般 综合机械化开采的优点，而且相比一般大采高综采对三交河煤矿2 上 、2 下 煤层 平均厚度4 ．5 m 进行分层开采具有独特的优越性，取得了 较好效益。 关键词大采高采煤工作施工方案施工技术 中图分类号T D 82文献标识码A文章编号16 7 2 3 7 9 1 2 0 0 9 1o b 一0 1 3 3 - - 0 1 1 工程概况 2 5 0 5 工作面顺槽施工长度1 9 0 0 m ，切 巷长2 0 0 m 。根据工作面煤层赋存情况，后半 部 即供电联巷以内 9 0 0 m 2 ．．* 与2 。4 煤层层 间距大于0 ．5 m ，前半部 即供电联巷以外 1 0 0 0 m 2 。4 与2 。4 煤层层间距小于0 ．5 m ，适应 合并开采条件。工作面后半部采用单层开 采，前半部采用合并开采。 2 工程地质 2 ．1 煤层赋存 工作面南部煤层呈向背斜相间的褶曲 构造形态，工作面北部呈单斜构造形态，走 向N 8 4 0 W ，倾向N ，倾角5 。～7 。。 2 ．2 煤层顶底板 直接顶泥岩、砂质泥岩，局部相变为 细砂岩，灰黑色，中厚层状，厚2 m ～6 m ，较 稳定。 基本顶K 8 中砂岩，灰白色，中粗粒长 石石英砂岩，中厚层状，致密坚硬，裂隙发 育，厚8 m ～1 0 m 稳定。 直接底泥岩、砂质泥岩，厚4 m 。 老底细砂岩，深灰色，致密坚硬，含云 母碎片，水平层理。 切巷顶板直接顶泥岩2 ．3 m ，砂质泥岩 1 ．8 m ，K 8 砂岩厚8 m ～1 0 m 。 工作面开采2 。4 和2 。4 煤层，煤层赋存 比较稳定，煤层倾角5 。～7 。，平均6 。，2 ．4 煤层平均厚度2 ．3 m 。2 。”煤层平均厚2 ．0 m ， 2 。4 * 1 2 。4 煤层之间有0 ．5 m ～0 ．1 m ，泥岩夹 层。 3 施工方案确定 方案的关健焦点在于前半部是合并开 采还是单层开采。 方案一，工作面后半部单层开采，前半 部合并开采。 方案二，工作面整体单层开采，即先开 采2 上 ，待工作面再生顶板形成后，条件 具备时再进行开采2 下 煤层。 方案一的优越性主要表现在前半部 合并开采可以一次性多采出6 0 万吨原煤， 提高煤炭回收率，实现安全高效，效益显 著；可延长工作面可采期，缓解矿井采掘衔 接压力，大采高综采与分层开采相比，简化 了巷道布置，减少了吨煤巷道掘进和维护 量，有利于提高工作面产量及效率。与综采 放顶煤开采相比，系统简单，设备少，没有 拉后溜及放煤工序，有利于工作面的管理。 缺点后半部采完后，单层开采时的各 种设备均不能满足大采高要求，需进行重 新配置；前部工作面需重新安装，中间有停 顿时间，矿井部分生产环节、及系统需要改 造。 方案二的优越性主要表现在工作面一 直采完，中间不存停顿，矿井其它系统不需 要改造。 缺点煤炭回收率低，煤层生产能力 低。 确定采用方案一。 4 主要技术措施 根据大采高工作面运输、通风、供电、 安装等系统要求矿对2 - 5 0 5 工作面前部两 巷断面均按宽高 5 mX4 m 进行设计，对 原施工施工的巷道 宽X 高 4 m 2 ．5 m 进 行了起底、扩帮，并在2 - 5 0 5 工作面副巷V I 施工了支架组装硐室，满足了支架解体下 井后重新组装的需要，同时施工大断面切 巷 宽X 高 8 ．6 mX4 m ，大断面切巷采用 桁架锚索支护技术，满足了大采高工作面 设备安全安装的要求。由煤炭设计院太原 分院对工作面装备进行配套，采用了西安 煤机厂的M G T Y 7 5 0 ／1 8 3 0 3 ．3 D 采煤机、郑 州煤机厂制造的Z z 7 6 0 0 ／2 6 ／5 5 型液压支 架、太矿制造的S G Z - 1 0 0 0 ／2X7 0 0 型刮板输 送机、西北煤机厂制造的S S J l 4 0 0 ／2 0 0 0 ／2 5 0 X 2 带式输送机、S Z Z l 0 0 0 ／3 7 5 转载机。 5 存在问题及采取措施 1 煤壁片帮甚至架前漏顶，煤壁片帮 的影响因素。 ①煤层节理裂隙等弱面分布及地质破 碎带。 ②煤壁处的支承压力。 ③综采工作面管理及操作难度加大。 ④此外老顶来压、工作面推进方向、仰 俯斜角度、煤壁暴露时间、顶梁接项程度都 对工作面片帮有很大影响。 加强工作面液系压系统管理，对工作 面所有液压管件都坚绝杜绝跑、冒、滴、漏 现象，使液压系统时刻处于完好状态，发现 问题及时处理；对工作面支架初撑力进行 每班分组专人管理，确保支架初撑力达标， 对顶、帮进行适时有效支护。 2 大采高支架的防倒和防滑。 我国大采高综采面液压支架稳定性事 故率平均高达6 ％～1 0 ％以上，远比采高小 于3 ．5 m 的综采面严重。采高与支架重心高 度是支架倾倒的重要影响因素，而它们的 影响程度与底板的倾角直接相关，倾角在 1 0 。以内时，5 m ～5 ．5 m 采高的倾倒是容易 控制的。当倾角在5 。以内时，6 m 采高的倾倒 也是能够控制的。从重心高度对倾倒的影 响来考虑。采高4 m 支架重心不超过1 ．8 m ， 采高5 i n 时，支架重心不超过2 ．2 m ，采高6 m 时，支架重心不超过2 ．5 m 。 6 工程效果 大采高工作面的建设投产是三交河煤 矿形成了高产高效工作面，日产达1 万吨， 经济效益显著，2 5 0 5 工作面大采高合并开 采比原单层开采多出煤6 0 万吨，2 0 0 8 年当 时煤炭价格计算6 0 万吨X8 0 0 元／吨 4 8 0 0 0 万元l 为三交河煤矿年产3 0 0 万吨奠定 了坚实的基础，为下一个大采高工作面的 建设储备了技术基础。 7 结语与体会 大采高工作面的建设投产技术有利于 矿井合理集中生产和高产高效开采，对于 大采高综采面有重要的指导意义、参考价 值和良好的推广应用前景，对于推动全国 大采高技术改革的进程有着重要的理论与 实践意义。 科技资讯S C I E N C E ＆T E C H N O L O G YI N F O R M A T I O N 3 3 万方数据 大采高采煤工作面施工方案与施工技术大采高采煤工作面施工方案与施工技术 作者柴俊平 作者单位霍州煤电集团公司三交河煤矿生产科,山西洪洞,041600 刊名 科技资讯 英文刊名SCIENCE TECHNOLOGY INATION 年，卷期2009，““29 被引用次数0次 本文链接 授权使用太原理工大学tylgIP，授权号f80132d2-8737-47c6-935a-9e5b00c5d39c 下载时间2010年12月29日