综合机械化采煤巷道布置改革.pdf

综合机械化 采煤巷道布置改革 邢 中光 陈志奎周 露滨艾 宝光 鸡西矿区开采缓斜及倾斜薄及中厚煤层 群，由于受南北向挤压力的作用，在煤田中 部形成 了平一 麻 逆掩太 断层，南 北含 煤地带 形成 x型断裂。各矿都 以断层构造为主 ，断 层多为倾斜或斜交断层 ，对巷 道布置和综采 的使用影响较大。鸡西矿务局 自7 0 年代开始 采用综台机械化采煤以来 ， 综采工作面个效 、 单产 与效 率等参数见下表。 鸡西矿务胃嬉采搁标寰 1 2 1 3 ． 1 2 99 ． 1 3 4 6． 1 3 3． 1 3 3 2． 1 6 S． 3 8 1 ． 4 1 5． 41 5． 3 6 6． 综采面 l 综采面 平均单产I 平均效率 t ／ 月l t ／ 工 4 5 2 9 3 a6 0 2 5 39 6 1 0 39 21 2 35 7 8 5 1 0． 4 82 i 6． 9 61 1 6． 1 4 5 】 7 ．】 6 5 1 5 ． 98 为 了适应综采 的发展 ，简 化系统 ，提 高 单产 和降低掘 进率 ，鹃西矿务局综采巷遭布 置 经历了两次改革 。第一 改革是在 1 9 7 5 ～ 1 9 8 O 年期间 ，在 走 向长壁采媒方法巷道布置 的 4个下料 口下料 ，竹节溜灰 管入模 ，施工 作业平台 随浇筑高度升高逐层接续。 三 、几 项 技 术 措 施 1 ．上室设置壁座。由于先施工上 室 后 施 工下室 ，为防止下室掘 进上室下沉 ，在 上 室壁处设置壁座 壁座形式为单锥型 ，外 伸 宽3 0 0 mm，锥 高8 O O Ⅱ u n 。壁座 内打双排锚 杆 外 露长度4 5 0 m m ， 和壁座钢筋绑扎在一起 2 ．壁外打抗剪锚抒 杆 体直径 1 6 ram， 的基础 上，区段巷道 采用 直线式 定 向掘进 布置 ，采 区运煤系统采用连续 化运输系统 ， 有条件 的采用跨上 山回采。第 次改革是 自 1 9 8 0 年以后，为充分发挥综机效能，扩大综 采的使用 范围，采用了倾斜长 壁采煤 法巷 道 布置和倾斜长壁与走 向长壁采煤 法相 结合的 混合式巷 道布置 打破 了单一 走向长壁采煤 法的模 式。具体巷道 布置 如下 1 ．倾辩 长壁巷道布 置 鸡 西矿 区由于断层 较多 ，一个矿 的一 些 区域被断层割成不同形状的条带，很难找出 有沿 煤层 走向近千 米无断层的块 段。保 用倾 斜 长壁采煤 法大大 增强了对 断层的适应性 ， 降低了巷道 掘进率。国内一般 规定倾斜长壁 采煤法适用 条件为煤层 倾 角1 2 。 以下 鸡西 矿 区已在 1 7 。 左右的煤 层 以 及 局 部2 6 左 右 的煤 层获得 了成功，取 得了较好 的技术经济 效果 。具 体采用 了以下三 种布置 方法。 1 俯 采 或 仰 采 布 置 方 式 例如 ，二道 河子矿二 水平一 区 8号 层， 平均 厚度2 ． 5 m，倾角 1 2 。 ～1 7 。 。 区 内有 5 条 锚杆 长 1 ． 8 m，倒 楔式砂浆锚 杆，外 露长为 4 5 0 5 0 0 mm，与墙 内钢筋绑扎 在 一起 。抗 剪锚杆作用有二 一 是提 高围岩 和砌体 的固 结 强度 ，可 阻止上室 墙壁下沉}二是 便于固 定绑扎钢 筋。 3 ．安垒 防护。在井 口和井 塔基础 下 各 设 固定保护盘J 硐室 内施工时 ，靠井 筒一 侧 用 铁丝网片、术 板固定在脚手架 最 外一排 上加 以封 闭。 责任 墒辑端应得 能l 圳 ㈨ 一 采 万一综 f 量一 局矿 一 配 产一 全绕 6 d 8 9 5 曲 卸胛 i O 5 饷 郸～ 咖 蛳蜥哪 维普资讯 落差 为4 6 0 m的正断层，把煤 层 沿 走 向分 成 了 3 个抉段 。走向长度l O 0 0 m 左 右，倾斜 长度 7 0 0 1 2 0 0 m。采用 了倾 斜长 壁 俯斜开 采巷道布 置 围 1。 图 l 俯采 巷道 布置 1 一 水平 总石门 |2 一总 回风巷 3 一 采 区 煤仓| 4 集 中鼍输巷 ；j 一 集中轨 道巷|6 ，7 一运 输 料巷 8 进 风运料 亲 毒 巷J 9 一回风 斜石门 |1 O 一 回皿 巷 共划分 了五个条带 ，在下部设一 个集 中 煤仓 ，容量为3 0 0 t，供五个 条 带 使用。布 置一个综采工作面，年产 量高达7 0 万 t／ 年 ， 最高月产 达7 3 5 2 2 t。矿 井为 高沼气矿井 ， 涌 水量较大。采用俯斜开采较好 地解决 了瓦斯 超限问题。 由于涌水量较大对 生产有影 响， 采用 了煤水分离和清除煤 粉等办法 解决 了水 的问题 。这 种布置方式简化 了生产 系统 ，改 善了生产条件 ，减少了事故 ，巷道工程 量比 采用走向长壁可节省2 0 2 0 m。 2 俯 斜 和 仰针 开 采相 结 合 的 布 置 方 式 如 城子河立井东一区 ，走向 长 度 为9 5 0 m，倾斜长度为1 9 0 0 m。其 中一水 平 以上部 分为9 0 0 m，一水 平 以下部分为l O 0 0 m。开采 2 号层，煤层倾角8 。 ～1 0 。 ，平均厚度 为2 ． 0 18 m，为高沼气矿井。一水平 以上部 分采用了 俯斜 开采 ，一水平 以下 部 分 采 用了仰斜开 采 图 2 。 图 2 仰 斜 、俯 斜 相结 台开 采巷 逋 布置 l 一主 运太巷 2 一主 运副巷 }3 一石 门，4 一 煤 仓 5 一 回 风上山 6 一轨 道下山 -7 一回 风 下 山 8 一运 煤 斜 巷 J 9 一运 煤平巷 |1 O 一 回风平巷 | I 】 一 排水 巷 l 2 一 运 堞斜巷 1 一运抖 斜巷 |1 4 一开切 眼 这个 区域较好地解决 了 瓦 斯 和水 的问 题 。这种布置方式和走 向长壁 比较 减少 了巷 道工程 量近3 5 0 0 m。同时采用 了 单 巷 布置 沿空掘巷、跳采方式，部分还采用了对 拉工 作面 这种布置方式大大增加了综采工 作面的推 进长度 ，加大 了区域内可采储 量， 有利于减少开采水 平数 目。 3伪倾斜 备带布置方式 由于受断层影响，有时很难布置 成真正 的沿 倾斜推进的条 带。鸡西局一些矿根据不 同块 段的形状 ， 采用 了伪倾斜条 带布置 方式 。 其适应性和灵活性更强了。如小恒 山矿东二 下 山部分，开采3 、 3 、 4 、4 四个煤层 。由 于被 煤层切割形成了 3个条带。在这一 区域 实现了仰采和俯采 以及旋转1 8 0 。 回采。巷道 维普资讯 布置 见图 3。 图 3 伪倾 斜条 带布 置方 式 I 一 一4 0 i n 走巷 J 2 一回 风 巷 F 3 一轨 道 巷 j d 一运 辕 巷，5 ～ 糖仓 1 6 一运 靠辩巷 ，， 一条 带回 1鼠 【 巷 j 8 一运 煤斜巷 3 9 一运 煤斜巷 1 0 I 1 一运 料 回风 斟巷 4 2 ．倾斜 长壁和走 向长 壁 相 结 合 的 混 合 式 有 的区域构 造较复杂 ，煤层被 断层 切割 成不 同形状 的块段 。 有的块段走 向长度较大 ． 倾 斜长度较短 ，较适 合采 用 走 向长壁 采煤 法。有的块段倾斜长度较长 ， 走 向长度较短 ， 较适台采用倾斜长壁采煤法。而且在 同一 区 域 内能构成较为统一的运输 、通风等生产系 统。这就 出现 了混 合式巷道布置方式 。 例如 小 恒 山矿二水平 下西采 区开采3 、 3 、 4 、 4 四个煤层 ， 倾角8 。 ～ 1 2 。 ， 为高 沼 气 矿井 。 区内构造复杂 ， 断层交错 ， 落 差在 1 以 上的断层有1 4 条。区 内大致可分为4 个块段 ， I、 Ⅱ块 段采用了倾斜长壁布置方式， Ⅲ、 Ⅳ块段 采用 了走向长 壁布置方 式 图 4。 本 区域巷道布置有 3个突 出的特 点一 是灵活 ，适应性 强J二是最大 限度 加大 了工 图 4混合 式巷 遭 布置方 式 l 一 二水平西主 运巷J 2 一 一水平 回 风 巷 |3 一 来譬石 门 F d 一集 中运输巷 ，5 一 集 中回 风 巷 |6 一集 中运 输 巷1 一 采区材料 下 山 3 j B 一 采区运 } 旨下 山 3 j 9 一 采区回 风 下 山 d j l 0 一区 巨 溜 煤 服 F】 l 、 l { 一墨段 运 { 盘巷 d j 1 2 、l 3 一 区段 回风 巷 d 作面推进长度 ，扩 大 了综采的适用 范围 三 是在复采 地质 条件下采区 回采率 高，巷道掘 进率低。 又如 ，二道河子矿一水 平西一采6 层 ， 煤 厚0 。 8 ～I ． 2 5 m，倾角8 。 ～l 2 。 。走 向长度 6 5 0 ～7 5 0 m，倾斜 长 度i 0 0 0 1 3 0 0 m。区 内 斜交 断层较多，将该 区大 致分 为 4个块 段。 一 水平 以上部分采用 了倾斜长 壁巷 道布置方 式 ， 一水 平 以下 部分采用 了混台式布置方 法。 采用 走向长壁采煤法部分采用 了往复式开采 顺序 ，往 复式开采缓解 了工作面接续 紧张问 题 ，有 利于巷 道维护及工作面搬 迁，还提 高 了资 源 回收率。 以上各种巷 道布置方式在鸡 西矿 区得到 了广泛应 用，取得 了 良好 的技术经济效益。 责任编辑许升 阳 1 9 维普资讯