采煤工艺设计应用.pdf

采煤工艺设计应用 鸡西 矿业 集 团公 司滴 道矿立 井 刘福 昌 一 、矿井概况 鸡西矿业集团公司滴道矿立 长壁后退， 工作面长 1 7 0米 井现准备开采二采左 4路 l 1 层煤炭资源。 立井现有五个采区 ， 即一采区， 二采区 ， 三 采区 ， 四采区， 六采区， 三采区为火 区已封闭， 而 二采 区左 4路 l l 层为 1 2 8 采 煤队的采 面， 是 l l 层为煤与瓦斯突出层 ，采取长孔 与抽放措 施。 立井为斜井统一立井开拓方式，通风方法 为负压抽出式通风，采煤方法为走向长壁后退 式， 顶板管理为全部垮落法。 现开采立井二采左4路 l l 层煤层 ， 采煤工 作面回风量为 9 0 0 m ／ 分 瓦浓度 0 ． 7 ％可采储量 l 0 ．9 8吨， 中部有一条断层构造其开采范围及掘 送 工程 图所 示。 立井左 3路 l l 层 1 2 8采面大巷工作面长 走向 3 7 0米 ， 倾斜 1 7 0米、 倾角 2 3度 ， 采 高 1 ． 2 米， 顶底板特征， 老顶厚度 4 ． 1 7米直接顶 。 砂岩 砂质页岩 1 ．3 7 ． 0 ． 3 3米， 伪顶页岩 0 ． 1 米 ， 底板砂 质页岩 0 ． 2 7米 ，该煤层为煤与瓦斯突出煤层 ， 软分层 0 ．2 m - 0 ． 4 m含有高瓦斯量有突出险性 ， 掘进时曾发生过突出，工作面下部有腰巷 ， 长 l 9 0米 ， 腰巷独头处掘一条 6 0米上山形成通风 系统调节区， 窗挖制避免此巷积存瓦斯。 二 、 开采说明 规程为开采立井二采左 4路 l l 层。 l 、 设计依据 采掘工程平面图， 地质说明 书， 煤矿安全规程设计规范及矿文件有关规定。 2 、 顶板管理 采用全部垮落法。 3 、 采煤方法 走向长壁后退式。 4 、 落煤方法 机械落煤。 5 、 运 煤方法 采用连续化运煤。6 、 切煤方式 单向切 煤。7 、 工作面支护选用外注式油柱与铁顶帽配 套支护顶板。8 、 上巷转角未排柱 放顶线处 以 下 2 0米倾斜范围内采用油柱打密集， 下巷设一 道护巷石墙。 9 、 工作面采用打长孔释放瓦斯， 预 防发生突出事故 ， 实行二采一孔作业方式， 始终 保持留 5 米余孔子。 三 、 工作面自然状况说明 l 、 本回采工作面左起切割上山， 右至予计 采止线 ， 上起左三路 。 l l 层大巷， 下至左四路 l l 层大巷 ，平均东西走向长 3 7 0米南北倾斜长 1 7 0米 ， 面积 6 2 9 0 0米 ， 本 回采工作面积隔 N 断层与原四井二斜右十六， 十七路 l l 层 ， 采空 区相邻切割上山与右十七路 l l 层大巷已透， 本 工作面范围内无暂停巷道头积水区， 积水钻孔 ， 火区及地表水体等。2 、 煤层赋存状态及变化规 律 ， 本区煤层较稳定为 1 ． 2 0 米左右中夹角 4 5 层碳质页岩 ， 煤层顶板为碳质页岩 ， 直接顶为砂 岩， 底板为砂质页岩及砂岩。 3 、 地质构造状况及 其变化规律。 本 回采工作面中部有 N ． 倾斜正断 层， 其走向为 N W倾 向 S W 倾角 7 0度， 落差 3 ． 5 米， 本断层给回采带来一定困难 。 四、 火或岩体及冲刷带 。 本井无火成岩体及 古河流冲蚀现象。 五 、 水文地质条件及对工作面影响。 本工作 面范围内水 文地质条件简单无实透水的危险 性 。 六 、 储量状况 Q 3 7 O x 1 7 0 x 1 ． 2 x 1 ． 5 l l _ 3万 吨； Q l 1 ． 3 2 x 9 5 ％ 1 0 ． 7 6万吨； Q损 O ． 5 6万吨 ； 设计回采率为 9 5 ％。 七 、 其它。本井为高沼气矿井 ， 本层为高沼 气煤层， 具体瓦斯涌出数据 由通风部门提供。 八 、 采煤方法及运输方式。采煤方法 走向 落煤方法 机械落煤 倾角 2 3度 一 次循环进度 0 ． 8 米 采高 1 ． 2米 作业方式 二采一整 采煤机 l 5 0型 顶板管理 全部垮落法 工作面 1 5 0溜子 支护方式 四五排柱子 运输机顺槽4 0 T溜子 l 、 支架设计 采场平均压力 P I ／ K 1 H P K 。 K 2 式中 K 一碎涨系数取 1 ． 5 H 一采高 1 ． 2米 R I岩石容重取 2 ． 5 T ／ m K 一动载系数取1 ． 5 K I综合系数 K2 L l ／ Ll 4 ． 4 1 ． 6 0 ． 2 ／ 4 ．4 1 ．41 L ．一最大控顶距取 4 ．4米 k一平均悬顶取 1 ． 6米 一 平均片帮深度取 0 ． 2米 P 爿1 ／ 1 ．5 一 1 I x 1 ．2 x 2 ． 5 x 1 ． 5 l -4 l l 2 ． 6 9 1 米 2 、 采场支护密度 H 设 P ／ F ． C 1 2 ． 6 9 ／ 2 5 x 0 ．9 -- 0 ． 5 6 4柱／ 米 式中 F 一单体支柱额定阻力 2 5 T ／ 柱 C I单体支柱性能系数取 0 ．9 3 、 采场实际支护密度 1 最大空顶距 H 尸 4 ．4 x 0 ． 7 5 1 ．2 l 根／ 米 2 最小空顶距 3 ．6 x 0 ． 7 5 l _镧 根／ 米 4 、 采场实际支护强度 1 最 大空顶距 P F 、 C、 H 2 5 x 0 ． 9 x 1 ．2 1 2 7 ． 2 3 L ／ 米 2 最 小空顶距 P F 、 C、 H 2 5 0 ． 9 x l -4 8 3 3 _ 3 L ／ 米 5 、 安全系数 最大空顶距 S l P ／ P - 2 7 2 ／ l 2 6 9 _2 l 4 s 2 P 3 3 ． 3 ／l 2 ．6 9 2 ． 6 2 6 、根据以上计算本工作面采面四排柱支 护， 排距 0 ． 8 m柱距 0 ． 7 5 m， 其支护强度满足工作 面支护的要求。 工作面的支护选择与计算 1 该 面设计采高 1 ． 2 米 ， 工作面选用 D Z 1 4 - 2 5 ／ 8 0型 单体液压支柱与铁顶帽配套使用。 2 l l 煤层最 大采高 1 ．3 5 米 ， 最小采高 1 ． 1 米 ， 平均采高 1 ． 2 米， 顶板厚度为 0 ．0 5 米 ， 顶板下沉量 0 ． 1 5米， 支 柱最大高度 1 ．4米 ， 最小高度 0 ． 8 7米。 3 支柱的 最大高度必须大于最大采高减去顶帽度 。即 1 ． 4 1 ． 3 5 - 0 ． 0 5 1 ． 3 米。4 支柱的最小高度必须 小 于最小采高减 去顶帽厚度 。即 0 ． 8 7 1 ． 1 0 ． 0 5 - 0 ． 1 5 -- 0 ． 9米。 注 工作面采高为 1 ． 1 米时 ， 工作面支护可 选用支柱全高为 1 ． 2 米 ，最小高度为 0 ． 7 9米的 液压式油柱。 九 、 采煤机切煤方式 l 、 工作 面采用单 向切煤 ， 下行推煤 ， 随推 煤 ， 随移溜子随反柱打柱。 煤壁采成反倾角 3 5 度， 防止工作面生扑矸现象。 采煤机上行沿底板 切煤， 随后追机清理， 顶煤 ， 挂梁 必须时可支临 时柱 至上 ， 缺 口后 ， 翻转扫煤板 ， 下行装煤 ， 并 清理上行切煤时丢失的底煤，推移运的工序落 后 ， 采煤机构 l o - l 5 米顺序进行。 随即支柱直至 下缺口米煤沿工作面往返一次进一刀。 2 、 顶板管理方法。工作面采用全部垮落法 管理顶工作面采用四排油柱与铁顶帽配套支护 顶板 ， 油柱排距 0 ．8米 ， 柱距 0 ．7 5 ， 最大空顶距 4 ． 4米， 最小空顶距 3 ． 6米机道宽 1 ． 2米。 。使工 科苑论谈 圈 作面用 D Z 1 4 2 5 ／ 8 0型外油式单体液压柱支护 顶板 。 3 、 上下巷维护与通风方式 。工作面下部距 下巷 l 0米处码一道护巷石墙 ，上下巷超前 ， 工 作面 l 0米打双排中心顶子 l 0 2 0米之间单排 中心顶子上巷转 角可设 三堆油柱堆集进行切 顶 ， 反打 由柱堆时必须双人作业 ， 设专人看护 顶板 ，顶板压力大时必须先打临时支护后支打 柱。1 2 8采面属高突层 回采过程中瓦斯大要有 防突措施。 上巷超前支护必须使用木顶帽 规格 5 0 0 x 2 5 0 x 1 5 0 ram与单体液压支柱配套支护顶 板 ； 超前支护长度 2 ． 0米， 柱间排距 1 ．0米。 上巷 抽排管必须探到工作面未排柱以里选用 8寸软 管 2 米长。 工作面未排柱 ， 自上转角以下挡不少 于 5 米的风障； 另外自上， 缺 口硬帮挡风障到软 第三排柱要做及时调整好确保安全。 通风方式 U型全风压 1 为中央分式通 风。2 为负抽出式通风 十、 总结优、 缺点。优点 l 、 减少浪费支援。 2 、 巷道维修量少。 3 、 通风可靠。 4 、 安全性强。 5 、 运输强度低。 缺点 l 、 工作面上转角易积存瓦斯。 2 、 工作 面接续缓慢。 3 、 工作面悬顶处理困难。 4 、 支护劳 强度大。 为维护回采工作空间而进行支架的工序支 护随着工作面向逆推进 ，为了减轻 回采空间的 顶板压力 ，使采空区顶板及垮落或用充填法来 支撑为着控制顶板 ，为采煤创造安全和有利的 工作条件的通常叫做顶板管理。使采面生产有 计划地顺利进行充分调动的积极因素 ．合理安 排劳动力对采面生产有加以周密的组织和科学 的管理。 我国煤炭工业的技术面貌发生 了深刻的变 化， 不断改革创新采煤法推广走向长壁后退式 ． 采煤法同时不断改进 回采工艺 ，采用机组 1 5 0 型 ， 采煤机及油压支柱， 铰接顶梁的配套使用 ， 把回采工艺提高到一个新的水平 ，生产技术管 理也有了很大的进步，使我国采煤生产和技术 水平有了更大的发展 ，高产高效的新记录不断 涌现， 在基础上， 又逐步推广使用液压支柱， 实 现全工作面， 综合机械化采煤。 使我国采煤技术 进步人一个新的阶段 。 1 炮眼布置图 正视、 俯视 2 0 0 倾视 图 机采进 刀方式 示意图 二采左 3路和左四路 1 1 层工程平面图 1 2 o 0 O ㈣ 可 雅 一 ． 州 H 一 一 下星辐 - ■ ～ 一 啪 百 旧 维普资讯