厚煤層普通支架炮采放頂煤在一礦的應(yīng)用

1、厚煤層普通支架炮采放頂煤在一礦的應(yīng)用 1概述 太西集團(tuán)公司一礦位于賀蘭山煤田石炭井礦區(qū)南部。井田內(nèi)可采 及局部可采煤層共 8 層，其中四、五、十層煤為厚煤層，埋藏穩(wěn)定， 平均厚度 57m，井田內(nèi)全部可采。礦井地質(zhì)構(gòu)造類型為類型。 隨著二水平的逐步回采揭露，井田內(nèi)越往深部地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜， 沿走向平均每 40m就有一條斷層或褶曲，機(jī)組回采難以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)年 生產(chǎn)能力為 90 萬 t 的大型礦井，從 1993年 1998年年產(chǎn)量始終徘徊 在 42 45 萬 t 之間。采區(qū)回采率為 64%，礦井回采率只能達(dá)到 56%左 右，萬噸掘進(jìn)率居高不下，企業(yè)虧損嚴(yán)重。 在市場經(jīng)濟(jì)沖擊下，為求生存，為了提高礦井產(chǎn)量

2、，降低生產(chǎn)成 本，在機(jī)組回采難以實(shí)現(xiàn)的情況下，一礦提出了厚煤層采用普通支架 炮采放頂煤一次采全高的回采技術(shù)。 通過一段時(shí)間的調(diào)研并結(jié)合一礦厚煤層特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析、論 證，確認(rèn)一礦的五層、十層煤采取普通支架炮采放頂煤回采在技術(shù)上 是可行的。 2 炮采放頂煤在 11051A 和 11051B工作面的應(yīng)用 經(jīng)過周密的準(zhǔn)備，首先在一礦二水平北翼二段地質(zhì)條件較簡單的 1#區(qū)布置 1105A工作面進(jìn)行普通支架炮采放頂煤試采。 1105A工作面為 十層煤，煤層厚度 5.7 6.7m，平均煤厚 5.0m，屬中硬煤層，普氏硬 度 1.5 。煤層頂板為砂巖，底板為泥巖。工作面走向 140m，斜長 68m。 經(jīng)過

3、4.5 個(gè)月安全回采結(jié)束。共采出 5.56 萬 t 煤，工作面回采率達(dá)到 82%。隨后又在 1105B工作面進(jìn)行試采，經(jīng)過 6 個(gè)月該工作面安全回采 結(jié)束，采出 9.13 萬 t 煤，工作面回采率達(dá) 83%。這兩個(gè)普通支架炮采 放頂煤工作面的試采成功，證明了厚煤層普通支架炮采放頂煤一次采 全高的回采方法，在一礦推廣應(yīng)用是完全可行的。通過對這兩個(gè)工作 面的安全回采，為一礦普通支架炮采放頂煤一次采全高的回采方法在 技術(shù)上和現(xiàn)場管理上總結(jié)出了一套較為完善的經(jīng)驗(yàn)。 （1）支護(hù)。采用二梁六柱，梁為 2.2m 型鋼梁，支柱為單體液 壓支柱。采用三、四排管理。機(jī)頭處架設(shè)五對十梁管理。初采期間以 及煤層破碎帶

4、和煤層傾角大于 25的區(qū)域，每架棚增打一根戧柱，棚 距 700mm。 （2）運(yùn)輸。工作面使用一部 40 型刮板輸送機(jī)運(yùn)輸。 （3）落煤。采用爆破落煤，但必須減少頂眼裝藥量，一般每眼為 150g，并且降低頂眼高度，頂眼距支架頂部不小于 400mm。頂煤破碎處 用風(fēng)鎬落煤。 （4）放煤。采取分段間隔分輪次放煤。放煤時(shí)間：工作面回柱 放頂全部結(jié)束后；放煤步距：放煤步距為 0.9m，即開一道幫放一次 煤；放煤口位置：在空巷側(cè)從運(yùn)輸機(jī)上沿起開始剪網(wǎng)，放煤口剪成 工字形，寬 0.4m；放煤方式：采取分段、間隔、分輪次放煤，放煤 段保持 10m以上距離，放煤口最小間距為 1.25m，每輪放煤量為三分之 一，

5、分三輪將頂煤全部放完。 （5）工序安排。早班放煤，中班采煤，夜班檢修。中班回采后， 經(jīng)過一段時(shí)間的壓力作用，頂煤垮落充分，可以提高放煤效率。 （6）采取的特殊安全措施：加強(qiáng)管理和工作面瓦斯監(jiān)測，預(yù)防 工作面瓦斯超限；加強(qiáng)工作面上下口管理，工作面上下口5m范圍內(nèi) 不放煤，防止上隅角瓦斯超限；初采期間少放煤，防止初次來壓頂 板大面積垮落，給工作面帶來巨大沖擊；頂煤破碎段不得放煤。防 止放煤時(shí)支架頂部頂煤抽空，造成支架失穩(wěn)；及時(shí)封幫、剎頂，防 止片幫和漏頂，保持支架頂部煤層的完整性；放煤結(jié)束后及時(shí)封住 放煤口，防止漏矸、竄矸。 3 炮采放頂煤在 1554 下 N 工作面的應(yīng)用 在安全采完地質(zhì)條件較為

6、簡單的 11051A、11051B工作面后，又對 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的 1554下 N工作面試采。 1554下 N炮采放頂煤工作面所采煤層為五層煤，煤層厚度 5.5m （ 1554下 N炮采工作面北部網(wǎng)下煤層平均厚度 3.3m ），煤層普氏硬 度 2.0 。該工作面抓底板由南向北回采。其北部已采過上分層，南部走 向長度 150m，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，是原分層開采難以回采的區(qū)段。在 1554 下 N工作面南部分布大小斷層、褶曲 14 條，其中有兩條斷層幅度大于 1.5m，四條褶曲幅度大于 2.5m。 回采中，根據(jù)掘進(jìn)中遇到的構(gòu)造情況以及坑透資料確定的構(gòu)造在 工作面中的位置，工作面在遇構(gòu)造前局部提前進(jìn)行破底板

7、或留底煤回 采，使工作面順利采過構(gòu)造帶。 由于受構(gòu)造的影響，工作面局部頂煤比較破碎，回采中堅(jiān)持用風(fēng) 鎬、手鎬落煤，刨梁窩鋪網(wǎng)挑梁，挑完梁后再逐炮放底眼。支架頂部 用小桿剎頂，煤幫用荊芭和小桿進(jìn)行全斷面封幫，防止片幫漏頂，并 在此段增設(shè)戧柱，增加支架的穩(wěn)定性。在沒有構(gòu)造影響的地方，煤層 硬度大，局部頂煤隨著放頂垮落不充分，并且垮落塊度較大，給放煤 工作帶來較大困難，針對這個(gè)問題，采取了頂煤預(yù)爆措施，效果顯 著。 隨著工作面推近 1554N上切眼，加快了上山推進(jìn)速度，使工作面 與 1554N 上切眼交角大于 10，確保工作面由上向下逐段揭露老巷。 減小每巷揭露老巷的長度，從而減小過巷對整個(gè)工作面安

8、全生產(chǎn)影響 的范圍，有利于重點(diǎn)部位重點(diǎn)管理。而且在工作面由上而下逐步揭露 老巷時(shí)，過巷段老巷的積聚瓦斯提前得到了釋放，確保了安全生產(chǎn)。 在 1554 下 N 工作面成功回采結(jié)束后，總結(jié)出了在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū) 用普通支架炮采放頂煤回采技術(shù)、人工假頂下普通支架炮采放頂煤回 采技術(shù)和普通支架炮采放頂煤工作面過上部老巷技術(shù)。 4 結(jié)論 經(jīng)過長期的理論與實(shí)踐相結(jié)合，技術(shù)部門總結(jié)出了一套較成熟的 普通支架炮采工作面放頂煤回采技術(shù)。在 1554下 N炮采放頂煤工作面 回采結(jié)束后，又在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)成功地布置回采了 11055、1556 炮 放工作面，地質(zhì)構(gòu)造簡單區(qū)布置回采了 11053、1552 炮放工作面，并 且 1552 炮放工作面成功推采過頂部回風(fēng)上山。 通過統(tǒng)計(jì)分析，厚煤層放頂煤回采比分層回采巷道萬噸掘進(jìn)率大 幅度降低，回采材料消耗減少二分之一，工效和工作面產(chǎn)量均提高近 三分之一。由于分層回采受地質(zhì)構(gòu)造影響，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)，難以 布置工作面進(jìn)行回采或只能局部回采，而放頂煤回采只要斷層或