“三软’’近距离薄煤层穿层回采技术的实践.pdf

江西煤炭科技 J I ANGXI C OAL S C I ENCE TECHNOLOGY 2 0 0 8年 第 4期 NO．4 2 0 08 “ 三软’ ’ 近距离薄煤层穿层回采技术的实践 单 杰 淮北矿业集 团双龙矿业公司 ， 安徽 淮北 2 3 5 0 4 7 摘要 针对双龙矿业公司衰老矿井和煤层赋存实际情况， 进行工程地质和围岩应力调查研究， 在论证分析的基础上， 提出 了“ 三软” 近距离薄煤层穿层回采 优化方案 ， 借助于完善 的安全技术措施 ， 在实践 中取 得了 良好 的技术 经济效益 ， 并实现 了 安全生产 。 关键 词 “ 三软” ； 近距离薄煤层 ； 穿层 回采 中图分类号 T D 8 2 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 2 5 7 2 2 0 0 8 0 4 0 0 3 4 0 2 Pr a c t i c e o n S t o p i n g Te c h n o l o g y a c r o s s Co a l S t r a t a i n ” t h r e e S o f t ”Thi n S e a m a t Cl o s e Ra n g e S h a n J i e Sh u a n g l o n g M i n i n g I n d u s t r y Co ．，Hu a i b e i M i ni n g I n d u s t r y Gr o u p Co ．Hu a i be i ， An h u i 2 35 0 4 7 Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e e x i s t i n g c o n d i t i o n s o f o l d mi n e s a n d s e a m o c c u r r e n c e i n Sh u a n g l o n g Mi n i n g I n d us t r y Co ．，t he a u t h o r ha s p o s e d a n o p t i mu m p l a n f o r s t o p i n g a c r o s s c o a l s t r a t a i n” t h r e e s of t ”t h i n s e a m a t c l o s e r a ng e a f t e r s u r v e y o f e n g i n e e r i n g g e o l o g y a n d a d j o i n i n g r o c k s t r e s s ，wh i c h h a s p r o v e d s a f e a n d p r o d u c t i v e ． Ke y wo r d s ” t h r e e s o f t ”；t h i n s e a m a t c l o s e r a n g e；s t o p i n g a c r o s s c o a l s t r a t a 淮北矿业集 团双龙矿业公 司是 于 2 0 0 4年 9 月 因资源 枯竭破产重组的矿 井 ， 此 前为 张庄煤 矿 ， 主要 可采煤 层为 3 、 5 煤层 ， 4煤层 受 岩 浆侵 蚀 局 部可 采。集 顶板 软 、 底 板 软 、 煤帮软于一身 ， 合称“ 三软” 。特别在 当前 阶段 ， 煤层厚 度 间距变化较小 ， 为延长矿井寿命 ， 多 回收煤炭资源 ， 结合 井 下 Ⅱ2采区及 Ⅱ5 2 1 4 。 工作 面煤 层 的实际 赋存 情况 ， 决 定 在该工作面 中段 由回采 5 煤层变为 由 5煤层穿层 回采 4 煤层 。4 、 5 煤 层合并 回采 。剩余的 5 煤 层底部作为 3分层 底分层 进行 回采 ， 取得 了较理想的效果 。 1 工作 面概 括 l I 5 2 1 4 。 工作面位于 Ⅱ2采区第 四区段 ， 走 向长 4 7 0 m， 倾斜长 1 2 0 m， 采煤 方法 为走 向长壁倾 斜分层全 部跨落法 。 支护形 式为 D Z 2 5 2 5 ／ 1 0 0单 体液 压 支柱 配合 HD J A一 1 0 0 0 型铰 接顶梁 ； 三 、 四排支护 管理顶板 ， 齐梁 布置 ， 一梁 一 柱架设走 向棚 ， “ 三 七” 后定 位悬臂 管理。该工作面初 期 回采 5煤 层 ， 5煤 层厚 度 1 ． 0 ～4 ． 4 m， 平 均 3 ． O m， 推进 1 2 0 m后 ， 工作面 由 5 煤 层穿入 4 煤层 ， 4 、 5煤层合并 回采 ， 3 4 地层名称 层厚 柱状 岩性描述 系 统 组 m 二 下 下 3 煤层 石 0 ． 2 ～3 ．1 灰．拽灰色块状泥者．古 植物化石 性 叠 盒 O ． 1 ～1 ． 4 ■ 4煤 屡 0．8 n 々 ～ l n 捉 ．棵曩 色巍杭坭苫 ．古擅钎他 子 1 ． 0 ～ 4 ． 4 5煤 层 系 蛆 3．0 统 0 ． 6 ～4 ． 4 灰、浅灰色块状泥岩．局部 2 5 台砂质 灰白色．中细粒砂岩．沱钙 6 ～1 8 7 质胶结 图 1 综 合柱状图 煤层总厚度 2 ． 2 ～4 ． 9 m， 平均 3 ． 8 m。4煤层直接顶 为灰或 灰色块状泥岩 ， 含 植物茎 叶化石 ， 厚度 0 ． 2 ～4 ． 5 m。5煤层 直接 底 为灰 、 浅 灰 色块 状 泥 岩 ， 局 部 含 砂 质 ， 厚度 0 ． 6 ～ 4 ． 4 m， 4 、 5 煤层 问的夹矸 为灰 、 深 灰色 块状泥 岩 ， 含植 物化 石 ， 前 期厚度 0 ． 1 4 ～4 ． 5 m， 穿层段平均厚 度 0 ． 5 m左 右 ， 具 体 情况见 图 1 。 2 穿层 方案 的选择 第一种方 案为 整体 推进 式 。这种 方法 就是 从 机头 到 机尾 同时穿 层 ， 挑 顶 提 车。该 法优点 是 穿层 速度 快 ， 但 挑 顶面积 大 ， 对 顶板 的破 坏较 严 重 ， 易产 生漏 、 冒顶 事故 ， 易 压 死链 板机 ， 安全 系 数低 ， 无胜 算 把握 。第 二 种方 案为 逐 段 穿层式 。这种 方法 就 是从 机尾 向机 头 方 向， 每 峒 走 向 推 进 l m 挑顶穿 层 1 5 ～2 O m 倾 斜方 向 。优点 是挑顶 范 围少 ， 对 顶板 的破 坏 轻 ， 易 于 防范顶板 事 故 ， 安全 把握 大 。 缺 点是穿层段与非 穿层 段连接处 顶板不 齐 ， 不利 于顶板 和 链 板机的管理 ， 全 峒穿层 提车速 度慢 。两 方案经 过认 真 比 较最后确定采用 后 一种 方案 ， 有 利 于安 全生 产 ， 成 功 的把 握 大 。 3安 全 技 术措 施 1 工作面推进 至距 风巷 9 测 点 1 7 m 时 ， 开始穿 层 ， 穿 层厚度 1 ． O ～1 ． 3 I T I ， 穿层前 ， 必须在机 、 风 巷穿层 位置做 出明显标 记 ， 并将 工 作 面找 直 ， 所 有不 正 规支柱 及 时整 改 正规 ， 棚档保持 5 0 0 6 0 0 mm， 严禁 出现大棚 档 ， 支架保 持 “ 三 七” 后定位 ， 煤 壁 片帮 处及 时超 前 支护 ， 顶板 过严 接 实 ， 严禁 出现 空顶 现象 ， 铺 网、 联 网符合 规定 ， 贴 帮柱棚 棚 栽 齐 2 工作面 由机尾先 进入穿 层 ， 每穿 层拉茬 距离 ， 原则 上 为 4 O棚 棚档 5 0 0 mm ， 拉茬 处必 须避 开 断层 、 顶板 破 碎 带 ， 拉第二峒茬 时 ， 第 一峒穿层段 加大 挑顶 和提车 幅度 ， 拉 茬接茬处必须 保 持顶 板 、 工作 面运 输机 过 度平 缓 ， 若 接 茬处 挑顶 幅度过 大 ， 必 须使用 2 0 0 mm1 6 0 0 mm 半 园木 架“” 木垛接顶 ， 严禁顶 板出现 台阶 。 3 进入穿层后 ， 顶板 每峒上 挑 3 0 0 mm 左右 ， 同时 每 峒提车 3 0 0 mm左右 ， 采高保持 2 ． 0 m， 至 工作面跟 4 煤 层 顶 板 回采时结束 。 4 穿层期 间 ， 穿层 段坚 持 放小炮 施 工 ， 采 取 多打 眼 、 少 装药方式 。爆破 时一次起爆不超 过一 组 ， 必要 时采取 拉 茬 爆破 ， 并根据现 场实际情况 ， 及时调整顶 、 底 眼装药 量。 牢 ， 支柱垂直顶底板支设 ， 并加 强矿压 监控 ， 穿 层段 支柱棵 棵检测 ， 初撑力不小于 5 O k N／ 棵 ， 工作阻力 不小 于 7 O k N／ 棵 ， 不足时及时注液补劲 。 6 加强工 作 面上 、 下 出 口管 理 ， 工 作面 与机 、 风巷 搭 接处棚档不大于 5 0 0 mm， 顶 板过 严接 实 ， 严 禁 出现 空顶 ， 出口高度不低于 1 ． 6 IT l 。 7 加强顶板管理 ， 工作面 棚档保持 均匀 ， 过顶联 网及 支架定位符合要求 ， 梁头垂直煤 壁 ， 并严 格控 制采 高 ， 严禁 超高 ， 穿层期间 ， 穿层段逮煤顶 ， 过顶时 必须全 部用瑭 材把 过严接实， 严禁出现空顶现象， 若空顶高度在 3 0 0 mm以上 时 ， 必须用长度合适 的半 园木架“ ” 型木垛接 顶 。 8 加强煤壁管理 ， 煤壁片 帮应及 时支护 ， 不能超 前挂 梁时 ， 必须 用 2 0 0 mm1 6 0 0 mm半 园木 打一梁 二柱 走 向 挑棚支护顶板 ， 挑 棚梁 上过 严塘 材把 ， 能 超前 挂 梁时必 须 及时挂 梁 ， 打紧水平 销 ， 过 严接 实顶板 ， 贴 帮柱 向前抗 ， 打 在超前梁上 ， 必要时实行“ 三封 闭” 管理 。 9 穿层结束 后 ， 工作 面采 高加 大 至 2 ． 4 m， 支 架定 位 调整合格 ， 棚 档、 过 顶 等 仍按 Ⅱ5 2 1 4 作业 规 程 严格 执 行 。 4 结 论 1 “ 三软” 近距离薄煤层穿层 技术 在双龙 矿业公 司的 运用 ， 不仅技术上可行 ， 而且经济 效益显 著 ， 可 多 回收煤 炭 资源近 1 0万 t ， 也延 长了衰老矿井的寿命 。 2 穿层技术采用逐段过度 的方式 ， 挑顶 范围小 ， 对 顶 板 的破坏轻 ， 杜 绝 了漏 、 冒顶事 故 的发 生 ， 有 利 于安 全 管 理 。 3 该穿层 技 术在 我公 司 的成功 运 用 ， 走 出 了近距 离 薄煤层联合开采 的成功之路 ， 在适 宜条件 下有着 良好 的推 广前景 。 参考文献 C I ]钱 鸣高， 刘听成 ．矿 山压力及控制 C M] ． 北京 煤炭工业 出版 社 ． 1 9 9 1 C 2 ]徐永圻 ． 采矿学 ．中国矿业 大学出版社 作者简介 单杰 1 9 6 7 一 ， 男 ， 安徽淮北 人 ， 工程师 ， 1 9 8 7年毕 业 于徐州煤校采煤专业 ， 后进修 于安徽 理工 大学采 矿工程 ， 现任 双龙公司采掘科科长 。 5 工作面穿层期 间 ， 贴帮柱 必须棚 棚栽 齐 ， 防倒钩 栓 收稿日期 2 0 0 8 --0 9 --0 9 编辑 叶忠群 江西煤炭科技 欢迎投稿 欢迎订 阅 3 5