倾斜长壁采煤法在三合煤矿的应用.pdf

第 8卷 第 2期 总第 5 5期 2 0 0 3年 6月 煤 矿 开 采 C o a l Mi n i n g Te c h n o l o g y V o 1 ． 8 N o ． 2 S e r i e s N o ． 5 5 J u n e 2 0 0 3 倾斜 长壁 采煤法在三合煤矿 的应用 曹希志 双鸭山市 三合煤矿 ，黑龙江 双鸭山 1 5 5 1 3 2 [ 摘要] 介绍了走向长壁与倾斜长壁采煤法巷道布置的特点，在经济上进行了对比，得出后 者采面布置灵活，生产系统合理，降低 了掘进工程量，缩短了工期，有效地解决 了采面接续紧张的问 题。 [ 关键词] 走向长壁；倾斜长壁；巷道布置比较 [ 中图分类号]T D 8 2 3 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 0 3 0 2 - 0 0 2 7 - 0 1 App l i c a t i o n o f i nc lin e d l o n g wall mi n i n g in S a n he c o a l mi n e 三合煤矿传统的采煤方法 为走向长壁后退式采 煤法 ，其巷道布置方式 为半煤岩斜井每下延 8 0 m， 布置 1条半煤岩运输平巷和 1条全煤顺槽 ，掘进率 为 7 8 m ／ 万 t 。随着采区 回采平 面位 置的不断延伸 ， 区段平巷所揭露的断层密度和落差不断增大 ，平巷 过断层频繁，每一区段 的全岩进尺达 1 2 01 5 0 m， 每万吨 回采煤量 的准备时 间长达 1 ． 52 ． 0个 月； 且平巷转弯多运输难度大 ，平巷维修工程量大；采 面过倾向小断层 、裂隙的适应能力差 ，安全生产系 数低 ；采面搬家频繁 ，生产接续紧张 ；投资多 ，见 效慢 。因此依据本 区地质构造 规律和煤层 赋存条 件 ，研究试行一种能适应本区地质条件的巷道布置 方式和采煤方法 ，以保证矿井正常的生产接续和安 全 生 产。 1 矿井地质条件及生产现状 1 矿 井储量 矿井走 向长 1 4 OOm，平均倾 斜 长 4 0 0 m，面 积 0 ． 5 6 K in ，煤 层 厚 度1 ． 0 1 ． 6 5 m，平均 1 ． 4 m，地层倾角小于 1 2 。 ，剩余地质 储量 1 0 5 ． 5万 t ，可采储量 9 o万 t 。 2 地质 构造特征 现生产水平 在 一8 0 m标 高，揭露倾向及 近倾 向断层 68条 。落差 0 ． 6 1 5 m，走 向间距 6 02 8 0 m不等 ，断层走 向规律性 较强 。 3 矿井设计 实际生产能力 9 ． 0万 t ／ a ，开 拓方式斜井片盘车场 ，区段走 向长度 6 0 0 m，矿 井 最大采深 2 3 0 m。 4原走 向长壁后退式 采煤 方法 的巷道 布置 如 图 1 。 图1 原采煤法巷道布置 该采煤方法巷道布置的特点是本盘区的运输平 巷在其煤量 回采完后 ，做为下盘区的回风平巷，采 取预留 8 m宽的煤柱保护。但因工作面斜长只能控 制在 8 01 0 0 m，采 区 固定 范围 内的准备 巷道 多， 过断层次数多 ，巷道掘进 、维修费用高 ；采面搬家 频繁 ，严重制约了采面正常接续。 2 倾斜长壁仰斜采煤方法的试验 煤层倾 角 1 2 。 ，可 以采 用 刮板输 送 机上 行运 输；断层为倾 向或近倾 向走向最小 间距 6 0 m。依据 实际地质条件 ，将盘区阶段高增大 ，上下盘区斜长 增加到 1 8 0 2 OOm，在采区 4 0 0 m 斜长 内只掘 1 ． 条 半煤岩运输平巷 ，回采工作面条带布置 ，增大回采 工作面和断层裂隙等构造线 的交角，条带 内布置 2 条 全煤上山 沿断层走 向留好 安全煤柱 ，担负运 输 、回风 、下料 、排水等任务。工作面切眼水平布 下 转 3 4页 [ 收稿13 期】2 0 0 21 1 0 4 [ 作者简介】曹希志 1 9 6 3 一 ，男，吉林榆树人，助理工程师，1 9 8 8 年毕业于辽源煤炭工业学校，现任双鸭山市三合爆矿生产科科长。 维普资讯 总第5 5期 煤 矿 开 采 2 0 0 3年第2期 料统计 ，下部为 25 m 厚 的砂 质 泥岩或 粉砂 岩 ， 其强度 l 0 4 0 MP a ，中间为 31 0 m 的砂岩 ，强度 一 般大于 3 0 MP a ，上部为泥岩 ，厚度大于累计厚度 的 5 0 ％ ，强度均小于 2 0 MP a ，覆岩类型为中硬型 ， 结构为下硬上软型。在一分层开采之后 ，位于中下 部的硬岩都被破坏，其强度降低成为软岩 ，结构类 型转变为软弱． 软弱型 ，这两种结构 的覆 岩在 开采 过程 中，上段软岩下沉量大 ，减少了开采空间与冒 落岩层 本身空 间，冒裂过 程不充分 ，导裂带 发育 低。另外泥岩 中含 有 7 0 ％ 以上 的粘 土矿物 ，遇水 软化后成为良好 的隔水层 ，使二分层 以下各工作面 涌水量明显减少。 3 ． 3风氧化带的工程性质 朱仙庄矿风氧化带深度为 3 ． 51 1 ． 6 5 m，平均 1 0 m。由于岩层风化后 ，产生大量风化裂隙，使强 度降低 ，干燥饱和 吸水率增大 ，吸水后迅速崩解 、 泥化阻碍 水的渗流 ，弥合采动裂 隙 ，增 强隔水能 力，抑制导裂带 的进一步发展。同时岩层风化后 ， 产生流变性和蠕变性 ，采动后具有缓慢 固结和压缩 的特性 ，从而形成 良好的再生隔水屏障。 缩小防水煤柱后 ，煤层覆岩的上段或全部就处 于风氧化带内，使其结构发生变化 ，或为下硬上软 型或为软弱 软 弱型 ，这两种 结构 的覆岩导水裂缝 带发育均受到抑制 ，有利于开采。 3 ． 4防治水措施 1 依据 导水裂缝带 高度对所 留煤柱 的技术 要求进行验算 ，满足条件后先试采 ，然后逐步扩大 范围，遵循先易后难 、边采边疏 的原则 ，最大限度 地回收资源。 2 采用伪 斜仰采 方法 ，让 水尽量 流入采空 区。如果开采前预计水量较大 ，应施工专门的放水 巷，尽可能布置一些联巷或泄水孔。 3 对 于厚煤层采 用分层 间歇开采 ，并降低 一 分层采高 ，增加分层间歇时间 ，抑制导水裂缝带 的发展高度 ，从而达到减少工作面涌水量的 目的。 4缩 短 工作 面 长度 ，采 用 短壁 快 速 推进 ， 使上部四含水滞后采空区，减小工作面涌水量。 上接 2 7页 置 ，回采工作面实行仰斜推进。 采面炮采落煤 ，顶板管理采用全部垮落法 ，工 作面支护为 3 、5排控顶 ，输送机上 山采用 S G W． 4 2 0 ／ 3 0型刮板运输机运输 ，通风方式为负压通风。 巷道布置和工作面布置见图 2 。 图2 倾 斜长壁巷道布置 副 井 下 E l J 3 倾斜长壁与走向长壁工作面 比较 由2种采煤方法的巷道布置对 比中可以看 出， 采用倾斜长壁仰斜回采的巷道布置方法比走向长壁 3 4 【 参考文献】 [ 1 ]煤科院北京开采所 ．煤矿地表移动与覆岩破坏规律及其应用 [ M]．北京煤炭工业出版社。1 9 8 4 ． [ 2 ]淮北朱仙庄煤矿 ．厚松散含水层下采煤试验研究综合报告 [ R]．1 9 8 7 ． [ 3 ]刘效云，杨本水，等．基岩风化带的工程地质特性与缩小防 护煤柱机理研究 [ J ]．中国煤田地质，2 0 0 1 ， 4 ． 【 责任编辑 文学宽】 工作面在同一采 区固定范 围内可以节省投资 2 4 O ． 2 万元 ，同样可以达到安全生产的要求。其中可少掘 准备巷道 4 2 0 0 m， 包括平巷过断层 全岩进尺 3 6 0 4 5 0 m ，少 出岩石 7 9 0 0 m ，仅此 一项 可节省 掘 进投资 1 4 6 ． 5万元 ，节省运输费、电费 l 8 ． 3万元 ， 节省矸石 占地费 2 ． 4万元 ，节省半煤岩平巷维修 费 2 8 ． 6万元 ，减少 采 面搬 家 9次 ，节 省搬 家 费 3 ． 6 万元。还可多 回采原煤 l 5 l 0 o t ，可创产值 1 2 0 ． 8万 元 ，可减少主井上 回风风桥 2处 ，节省风桥构筑施 工费 0 ． 9万元。此项设计累计可为企业节省生产投 资 3 2 1 ． 1万元 。 此外 ，倾斜 长壁仰斜 回采 的采 面布 置相对 灵 活 ，各生产系统更趋合理 ，大大降低 了采区准备进 尺 ，缩短 了准备工期 ，彻底消除了原有走向长壁后 退式 回采采面接续紧张的被动局面。 从以上 2种采煤方法 的对 比分析 ，可总结出在 相同地质条件下 ，研究并采用适应区域性条件的采 煤方法不仅能满足矿井安全生产的要求 ，而且可获 得显著的经济效益。 【 羹任棚 t i t l ] 维普资讯