急倾斜综采工作面

关键词： 煤层 保卫

急倾斜综采工作面（精选九篇）

急倾斜综采工作面 篇1

龙煤矿业集团有限公司, 双鸭山分公司东保卫煤矿目前正在采用综采技术开采急倾斜煤层, 解决了双鸭山乃至黑龙江省所属煤矿在急倾斜煤层开采上的难题。由东保卫矿综采队在东保卫煤矿三采区36层-240左面进行生产研究, 该工作面煤层的平均厚度为1.75米, 倾角最大达48°, 工作面走向880米, 工作面斜长115米, 安设ZJ3600-11/23型急倾斜支撑掩护式四立柱液压支架, 共76架, 沿工作面倾斜115m安设SGZ-730/320型刮板输送机, 并在该输送机上布置MG-200/501QWD型电牵引采煤机。

1 安装准备

1.1 巷道的设计与布置

急倾斜综采工作面宜采用伪倾斜布置, 但工作面倾角要适当, 否则工作面输送机机头、机尾推进量较难控制, 液压支架和工作面输送机的窜动, 易造成工作面局部坡度变大。

工作面长度以100~150m为宜, 太长了支架窜动后调整困难, 工作面走向长度以1000~1500m为宜, 以减少工作面搬家次数。

1.2 开切眼支护及巷道规格

开切眼巷道的支护可采用锚杆支护, 以利于工作面设备的安装作业, 其宽度不小于工作面支架长度的1.1倍, 高度不低于支架最小高度的1.2~1.5倍。

1.3 设备布置

对工作面、回风巷及运输巷做全面细致的设计, 对所有设备进行统筹安排和选型设计, 在设备布置图上标明各设备的相对位置、型号及数量, 在供电系统图上标明各开关型号、整定电流值等等。

1.4 运输系统

综采工作面安装的设备所经过的运输巷道必须有足够的高度和宽度, 沿途不能有危险的障碍物, 运送支架的平板车及封车件要专门设计和制作, 并准备好装车用的各种配件。

1.5 起吊硐室及起吊装置

起吊硐室, 宽度和高度一般在4m以上, 长度应在7m以上, 必须满足工作面液压支架旋转360°的需要。起吊装置及配件主要包括:起吊顶梁、特殊起吊梁、起吊液压千斤顶, 双向液压锁, 操纵阀组、起吊链条, 开口圆环、特制夹具和钢丝绳扣等等。

1.6 安装主、副机绞车

工作面安装时, 安设主、副机绞车各一台, 在保证绳量的前提下, 选择直径较粗的钢丝绳以适应下放液压支架的要求。主、副机绞车安装必须发碹, 并要打全压戗柱和地锚等。

1.7 开切眼的轨道及井字道

每节轨道的长度为液压支架宽度的2倍, 用工字钢作轨枕, 轨枕长度必须是液压支架的1.2倍以上, 轨枕间距不大于1.0m。在安装过程中要保证轨道尽头距液压支架的安装位置保持3m以上的距离。切眼上口的井字道中心线分别与运输支架的轨道中心线和开切眼轨道的中心线重合。

2 安装工作

2.1 安装顺序

安装运输巷端头支架→运输巷桥式转载输送机→工作面急倾斜支架→工作面刮板输送机→工作面急倾斜支架→工作面刮板输送机→采煤机→刮板输送机机尾, 传动部分。

安装完运输巷的端头支架、桥式转载机后, 运输巷中的皮带输送机可与工作面中急倾斜支架和刮板运输机同时安装。

2.2 运输巷端头支架的安装

(1) 运输巷端头支架由前、中、后三架组成、横式布置。先安后架、再安中架、前架。 (2) 三部端头支架安装到位后, 将三部支架联接上, 形成整体, 三部支架要保持同一横向中心线且支架平稳, 安装好各种挡矸板、推移装置等等。

2.3 运输巷转载输送机及皮带输送机的安装

(1) 转载输送机和皮带输送机中心线应与端头支架中心线基本一致, 转载机机尾铺设在前、中架底座上, 转载输送机机头要安在皮带输送机尾上。 (2) 转载机先安装机尾, 然后安装平坡的溜槽和挡煤板, 待起完坡后在溜槽底部打设临时支撑的木垛直至机头, 并把机头行走部安设在皮带尾承接段的导轨上, 然后安装机头与过渡槽。 (3) 沿皮带输送机的机尾承接段向前, 安设H架子、纵梁等, 安装皮带输送机机头, 对好减速机、电机等, 安设皮带条, 上全各种紧固件等等。

2.4 工作面支架及溜子的安装

(1) 安装工作面支架及溜子板采用轨道下滑法, 工作面液压支架及溜子采取从下往上后退式逐架安装。 (2) 安装时, 将液压支架运到井字道位置, 把特殊起吊梁放至支架顶梁上, 用镏子链 (SGZ-730/320) 和卡钩挂在液压支架起吊孔处, 将主、副机牵引绳固定在支架上, 打开支架的封车件, 起动液压系统, 收缩起吊液压千斤顶将支架平移抬起, 垫好木枕, 装上两根限位滑道梁, 撤出平车后, 伸出起吊液压千斤顶支架稳落在井字道上, 完成一部支架起吊下放工作。 (3) 采用主、副机两台绞车下放支架, 同步开车, 保持一致。支架下放到轨道尽头时, 停稳主、副绞车, 然后限位滑道梁卸下, 再通过主、副机绞车继续下放支架到安装位置上, 联好支架的入液和回液管, 承载升起, 再将主、副机绞车的钢丝绳松开。 (4) 下放溜子板时, 把两块溜子板组装好, 两块溜子板为一组, 一起下放。在切眼上口通过起吊装置吊起, 然后溜子板放到下放滑犁装置上并固定好后再下放, 起吊和下放的方法与支架相同。 (5) 每安装两部支架再安装两块溜子板。每安装两部支架撤掉一节道。

2.5 采煤机的安装

(1) 采煤机安装前, 要先检查好安装硐室, 其支护必须牢固可靠。 (2) 在机道内距下滚筒5m的位置, 打一排柱距为0.5m的单体支柱, 并上联锁绳, 防止倒柱伤人。单体支柱上方还要设一道挡矸帘, 以防滑矸伤人。 (3) 把底托架安装到工作面运输机上, 按顺序将牵引箱, 电控箱, 电动机运卸到位。从下向上依次吊装, 对下侧滚筒、摇臂、牵引部、中间电控箱、上侧牵引部、前摇臂、滚筒, 紧固各种对接螺丝。 (4) 安装各部分之间管线, 安装供水管、电缆、液压管路系统、电缆夹、护板等附属装置, 配齐滚筒截齿和喷嘴等等。

结语:龙煤矿业集团有限公司, 双鸭山分公司东保卫煤矿急倾斜综采工作面的开采成功, 直接涉及到整个双鸭山分公司今后技术装备的走向, 以及整体开采战略的布局与实施。综采工作面的安装起了重要的技术保障作用。我们将在今后的实践中继续创新、提高。

摘要：介绍东保卫煤矿急倾斜煤层综采工作面的安装准备工作, 以及采取轨道下滑法安装工作支架和刮板输送机, 确保了急倾斜煤层综采工作面的安装。

关键词：急倾斜煤层,综采,安装

参考文献

[1]张荣立.采矿工程设计手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.[1]张荣立.采矿工程设计手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2010.[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2010.

急倾斜薄煤层开采技术研究与应用 篇2

王业常

周生伟

（福兴集团有限公司

山东枣庄

277000）

摘要

本文对急倾斜薄煤层的开采技术进行了综合分析，根据本矿井实际，研究实施了四边形掩护支架开采技术，该技术的成功实施为急倾斜薄煤层运用四边形掩护支架开采积累了成功经验，同时为其它矿井开采提供借鉴。

关键词

急倾斜

薄煤层

四边形掩护支架

开采技术

一、概述

福兴集团有限公司位于山东省南部的韩台煤田中偏西部，地处枣庄市峄城区古邵镇，矿井核定生产能力30万t/a，井田东西长约0.996km，南北宽约1.71km，井田面积1.706km2。近几年，由于煤炭市场较好，矿井超强度开采，中厚煤层的储量已基本枯竭，剩余部分储量受水威胁严重，面临无煤可采的局面。伴随着矿井开采深度的加深，薄煤层受采动影响的范围也逐渐加大，基于此，我矿多次派工程技术人员外出调研、考察急倾斜薄煤层开采技术，并成立专门薄煤层开采队伍，通过对14上煤层开采方案进行尝试性研究及可行性论证，目前已成功应用四边形掩护支架进行薄煤层回采。

二、地质条件

福兴集团有限公司141101工作面位于第一水平北二采区14上煤北翼，北起井田边界保护煤柱线，南至颜庄保护煤柱线；工作面走向长175m，倾斜长39m。⑴ 煤层赋存情况：该工作面设计开采煤层为14上煤，煤层厚度0.51m～1.92m，平均1.22m；煤层结构简单，煤层倾角61～69°，平均65°。

⑵ 煤层顶底板情况：14上煤层顶板为八层灰岩，厚度2.0～4.2m。一般4m左右，致密坚硬，有时含黑色燧石结核，属坚硬顶板。底板为黑色泥岩，厚约2m左右，抗压强度值较低，为中等坚硬岩石。

⑶ 地质构造：工作面内无较大断层和褶曲发育。

⑷ 14上煤为低瓦斯煤层，煤尘不具有爆炸危险性和自燃倾向性。⑸ 水文地质情况:对该工作面回采有影响的直接充水含水层为太原组的三灰、五灰、八灰；这三层灰岩均为薄层灰岩，岩溶裂隙发育程度较差，各含水层露头均接受第四系补给，但补给条件较差，补给量较少，富水程度由弱到中等，以静储量为主。涌水形式为煤层顶底板渗水、淋水，对正常回采有一定影响。

三、防治水工作方案 1.灰岩水 ⑴ 疏水降压

疏水降压层为距14上煤层较近，且对14上煤层开采有直接突水威胁的太原组三灰、五灰、八灰。对上述灰岩，通过打钻放水人工强制性疏放其地下水，使其水位（水压）降至开采安全值以下。

⑵ 探放水钻孔布置及出水情况

在-43m水平开拓石门探巷揭露三灰、五灰，最大涌水量25m3/h，现已疏干，其余地段未见出水。在-123m水平开拓石门揭漏14上煤层时最大涌水量20m3/h，一年后减至12 m3/h，现已疏干，其余地段未见出水。

虽然在掘进工作面回风、运输平巷揭漏八灰后无涌水或涌水量较小，但回采后仍有可能出现较大出水现象，这表明灰岩水的防治有一定难度。因此决定在-123m水平布置疏水孔，约50m一个，疏水孔总数为4～6个。疏水孔初期总涌水量在15 m3/h左右，并逐渐衰减疏干。

2.泄水眼

急倾斜煤层开采时煤靠自重自溜至溜煤眼，一但煤层顶底板淋水较大，工作面出煤就很难自溜，这无形之中就增大了工人的劳动强度，行人，运料的安全系数也会降低，当运输巷内的积水较多时，不仅影响煤质，而且还会造成运输设备损坏。

为了减少淋水通过顶底板进入工作面，决定采取提前施工和采后留设泄水眼的措施。即工作面在回采前提前掘进泄水眼，每隔20m掘进一个，垂高为33m，同时还做为工作面的超前溜煤眼使用。在架尾平段出水点下方，将原来的三个小眼保留其中一个做为泄水眼，随着工作面的推进，每隔20m留设一个泄水眼，泄水眼的高度取5m。并尽可能的避免煤水混流。

3.架面

由于工作面长度达到近60m，如果工作面推进速度较慢，必然造成工作面架内积水较多，影响煤炭自溜，工人的劳动环境也会很恶劣。采取分段爆破时，工作面分两段回采，中间留有不少于10m的空段，这样推进度明显加快，不仅解决了积水较多的问题，工作面煤质及产量也得到了保证。

四、薄煤层开采技术 1.采煤方法的选择

⑴ 急倾斜煤层采煤的主要特点：

① 采煤工作面采的煤能靠自重下滑，从而简化了工作面的装运工作，但下滑的煤块和矸石容易冲倒支架，砸伤人员，给生产带来不安全因素。

② 急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架上的压力比缓斜煤层要小，而沿倾斜作用的分力要大，煤层顶底板都有可能沿倾斜方向滑动，支护稳定性差，因而增加了回采和支护工作的复杂性。

③ 采煤工作面的行人、运料、落煤、支护、采空区处理等各项工序的操作都比较困难，增加了机械化采煤的难度。

④ 一般在急倾斜煤层开采中均要布置一组上山眼，以溜煤眼代替运输上山，以运料眼代替轨道上山，另为了安全要分段设行人眼，出矸石时要另设溜矸眼。

㈡ 采煤方法的选择

根据急倾斜薄煤层开采实践，仓储式采煤法、台阶式采煤法和掩护支架采煤法是三种行之有效的采煤方法。但根据国家有关规定，从2008年1月1日起，严禁使用仓储式采煤法，所以只能从后两种采煤法中选择。倒台阶采煤法适合急倾斜薄煤层的开采，但由于其采煤工艺复杂，风镐落煤和支架工作繁重，对支架操作技术高，煤块滚落煤尘大，工作面人员上下困难,工作面木材消耗量大，所以也不能选用。本矿井2、3煤自2005年以来，一直采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法进行开采，技术已相当成熟，加之本工作面的14上煤平均厚度在1.22m，1.0m四边形掩护支架完全适合其开采，因此选取伪倾柔性掩护支架采煤法。

2.巷道布置

如图1所示，在阶段内沿倾斜方向划分为两个区段，区段垂高为35m，区段两端各掘进开切眼与收作眼。工作面长度为55～60m，在开切眼位置，支架逐步调成伪斜。工作面煤经溜煤眼、区段平巷到采区煤仓。

图1

伪倾斜柔性掩护支架工作面巷道布置 1―收作眼；2―开切眼；3―分段溜煤眼；4―采区上山眼

3.支架结构

支架由四变形钢梁、钢丝绳、卡子及螺帽组装而成。用11#工字钢热加工成1.0m四边形掩护支架。钢丝绳φ28mm。架子中至中125mm，即每米8架。架子用4根钢丝绳配合卡子联成一个柔性整体，见图2所示。

4.采煤工艺 ⑴ 掩护支架的安装工作

首先从开切眼位置以外3～5m处，将区段回风巷扩大顶板或底板，并沿走向推进形成安装工作面，然后在安装工作面中，沿煤层厚度的中部挖掘倒梯形地沟。地沟挖好后，沿走向在沟两侧放置钢丝绳，在钢丝绳上根据煤层厚度沿走向铺设钢梁。

在架子安装长度达到最大控顶距（5～10m）时，就应在架尾处开始回柱放顶，将上方的煤柱和冒落矸石放落到支架上。当支架安装长度超过15米，在支架上形成矸石垫层以后，即可调整支架下放，将其从近水平状态调放成伪斜状态。经调放以后的支架与水平面有25～30°的夹角。调放支架的工作须利用开切眼，进行打眼爆破，逐步将架子调斜。当架尾下放到区段运输巷时，支架的安装及准备工作即全部完成，见图2所示。

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图2

四边形掩护支架结构及安装

1―钢丝绳；2―支架；3―卡子；4―短木柱；5―单体支柱； 6―垫层；7―钢棚；8―金属网；

⑵ 掩护支架下正常回采和支架下放工作

掩护支架下正常回采和支架下放工作，其工序比较简单，一般采用爆破落煤，支架下的作业主要包括打眼、爆破、出煤和调整架子等工序。

工作面中的炮眼布置成单排炮眼，且一般只打地沟眼，当煤层很坚硬时才打帮眼。工作面上段打眼时下段出煤，下段打眼时上段出煤，严禁同时爆破出煤，工作面无论哪段爆破，面内的所有人员都必须全部撤至警戒线外的安全地点。当工作面爆破落煤以后，自下而上逐步铺设溜槽，煤沿溜槽自溜运出工作面。与此同时，支架在自重和采空区矸石推力作用下就逐渐下落到新的位置，此时支架应基本垂直于顶底板，并保持3～5°的仰角。

⑶ 掩护支架的回收工作

随着伪斜工作面不断向前推进，下部放平段将不断增长，当它达到一定长度以后，放平段尾部多余的支架就需要拆除。

拆除支架之前，应先在其尾部，由地沟向煤层顶底板两邦扩巷，直到钢梁两端露出为止。随着钢梁两端失去两侧煤台支撑，及时打点柱支撑钢梁，形成一个水平分层形式的下部回收工作面。回收工作的宽度要稍大于钢梁的长度，高度不小于1.2米。回收支架的顺序是由里往外进行，先卸去螺栓，再逐根卸下钢梁和钢丝绳。待所有回收下落的支架材料运出以后，便回柱放顶。

当工作面推进到区段停采线之前，在靠工作面一侧开掘两条收作眼，两眼相距8～10m，并沿倾斜每隔5m用联络平巷连通。掩护支架架头沿区段回风巷安装到收作眼处，不再继续接长，然后利用收作眼将支架逐渐下放，并拆除架头一段多余的支架，最后使支护架放平到超前平巷底板，再将支架全部拆除。

5.四边形掩护支架工作原理

当煤层倾角和厚度正常时，架子的两个主脚直立于工作面两帮煤体上，此时架子正常下放。当煤层变薄或倾角变缓时，利用点柱调整架子仰角，使架子底板主脚成跪立状，底板辅脚成滑脚板，辅助架子下放。当煤层恢复正常时，利用点柱将架子顶回原位，使架子能通过变薄带和倾角变化区，见图3所示。这种架子的优点是适应煤层倾角和煤厚变化能力强，架子的仰角幅度小，调整支架时灵活方便。支架内的操作空间大，改善了工作面通风和工人的劳动条件。

大于45°（a）（b）（c）

图3 四边形掩护支架过变化带示意图

a―煤层变厚时；b―煤层变薄时；c―倾角变缓时；

五、其它

⑴ 工作面在回采前必须编制合理的疏水降压方案，经过论证审批后方可施工。

⑵ 工作面在回采过程中严禁放架外煤，从而防止采空区垮落带和断裂带向上发展，造成上覆积水涌入。

⑶ 工作面在回采期间，其爆破碴口上方5m范围内必须设置牢固可靠的挡煤（矸）板，以防止上方煤矸冲入，伤害人员。

⑷ 工作面爆破必须严格执行“一炮三检”和“三人联锁爆破”制度。

⑸ 工作面上段打眼时下段出煤，下段打眼时上段出煤，工作面内严禁同时爆破出煤。工作面内无论哪段爆破，所有人员都必须撤至警戒线外安全地点。

⑹ 工作面每30m应设置一道挡矸网，以防止大块矸石冒落砸坏搪瓷溜槽、单体支柱及小眼。

⑺ 工作面内的小眼应采用钢盘支护，并班班检查，发现问题及时处理。

⑻ 工作面爆破必须严格执行“一炮三检”和“三人联锁爆破”制度。

⑼ 工作面架尾溜煤眼除泄水眼外，其它小眼必须用黄泥封堵严实，以防止漏水。

⑽ 工作面运输平巷内的水沟，必须及时清挖，严禁水沟淤死造成积水影响正常生产。

⑾ 工作面内严格控制装药量，防止架内浮煤堵塞工作面影响通风，工作面内还应设置一台备用局部通风机。

⑿ 工作面内的所有单体支柱必须栓设牢固可靠的防倒绳，损坏的单体必须及时更换，所有单体支设必须正规。

⒀ 工作面内局部煤层变薄时，必须及时调整支架，支架下落轨迹线必须符合规程要求，当煤层低于0.7m时，可根据现场实际选择破顶板或底板矸石。

⒁ 工作面内支架、钢丝绳、卡子、螺丝必须班班检查，发现问题立即整改。

⒂ 工作面在过老巷、小眼期间必须及时拆棚、拆盘，严禁架爪悬空，一旦悬空必须腰堵严实，以防止窜矸。

六、经济效益

141101采煤工作面的可采储量为7950t，实际采出煤量7632t，实际回采率为96%，按本矿区的实际煤价1100元/t计算，创直接经济效益839.5万元，净效益在610.5万元。

七、结束语

⑴ 急倾斜煤层的开采常常伴有水害的困扰，因此选择合理的防治水措施不仅可以实现安全开采，而且还能获得良好的经济效益。

⑵ 四边形掩护支架开采技术的成功实施解决了福兴集团有限公司薄煤层开采问题，同时也为急倾斜薄煤层开采技术开拓出了一条新路，积累了宝贵经验。

⑶ 四边形掩护支架比“八”字型支架的操作空间大，而且还具有架爪不易窜矸、不易切入底板等优点。

⑷ 四边形掩护支架解决了低于1.3m急倾斜薄煤层不易适用掩护支架采煤法的问题，并且其适用地质变化的能力较强，支架调整方便。

⑸ 煤炭回收率高，采用该种掩护支架，其煤炭回收率达95%以上。并且劳动强度低，工效高，吨煤成本也明显下降。

作者简介

急倾斜综采工作面 篇3

1、前言

目前，我国急倾斜煤层的开采方法主要采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法、伪倾斜分段密集支柱采煤法、台阶式、仓储法、伪倾斜短壁采煤法等，采煤工艺方式主要是炮采和普采，且以炮采为主。急倾斜工作面由于赋存条件的特殊性，各种采煤法都不同程度地存在工作面产量低、工效低、劳动条件差、安全保障程度低等问题，严重制约了急倾斜煤层矿井综合经济效益的提高。综采技术适用于倾角较小（　小于30°）　，　赋存较稳定的煤层。随着综采技术在倾斜煤层应用的发展与成熟　，急倾斜煤层的高产高效机械化开采成为重要的发展方向，并取得了较好的经济技术效果。因此，研究这类煤层的安全高效开采技术具有十分重要的意义。

2、工作面概况

2130煤矿24221工作面设计开采4#煤层，　4#煤层赋存稳定，煤层的厚度在2.6～4.5m之间，平均厚度3.5m，煤层倾角/平均（度）36～43°。伪顶0.5～1.2m，随采随落，难支护。直接顶为0.28米的砂砾岩，硅质胶结坚硬。老顶厚度16.9米，由8.4米厚粗砂岩和8.5米厚中砂岩组成。直接底为0.35米厚黑色炭质泥岩，呈块状薄层状。老底为2.11米厚粉砂岩，节理发育易碎。工作面水文地质条件比较简单，一般为顶板淋水，预计在开采过程中，正常涌水量为4.22m3/h，最大涌水量为22　m3/h，对回采的影响较小。本矿井为高瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量1.78　m3/min。

3、设备参数的确定

3.1液压支架的选型和支护强度的验算

（1）影响支架选择因素：顶板条件、底板条件、煤层倾角及煤层厚度变化、地质构造和瓦斯涌出量等因素对支架的选型影响较大。24221工作面直接顶中等稳定、老顶来压较明显，煤层倾角大等因素影响，24221工作面支架选用支撑掩护式液压支架。

（2）液压支架规格的选择：液压支架的规格的选择依照下式进行计算：

H大=m大-Δh1　=4.5-0.2=4.3m；H小=m小-Δh2-α=2.6-0.2-0.05=2.35m

式中：H大为支架最大高度，mm；H小为支架最小高度，mm；m大为煤层最大厚度，mm；m小为煤层最小厚度，mm；Δh1为支架在最大采高时前柱处顶板下沉量，mm；Δh2为支架在最小采高时后柱处顶板最大下沉量，mm；α为卸载高度，50mm。

（3）液压支架初撑力的确定：液压支架初撑力是由泵站压力决定。为了防止直接顶与老顶之间的离层，初撑力设计为额定工作面阻力的80%。

（4）液压支架工作面阻力的确定：液压支架的额定工作阻力qH必须与支护强度qT相适应。支护强度可用估算法或实测法确定。本设计采用估算法进行计算支护强度。即：

qT=8·M·γZ=8×2.5×27=540KN/m2=0.54　Mp<0.67Mp

支架工作阻力pT是指支架对顶板的支撑力：

pT=S·qT=6.76×540=3601.8KN<4400　KN

式中：S为支架支撑顶板的面积，m2；qT为顶板单位面积所需的支撑力，又称支护强度，kN/m2。M为采高，m；γZ为直接顶质量密度与当地自由落体加速度之积，kN/m3。

（5）液压支架架型选择和额定支护强度的确定：按实测统计法计算工作面顶板压力：P=325M0.21=325×2.40.21=390KN/m2

式中：P-顶板压力：KN/m2；M-工作面平均采高：2.4m；

需要的支架工作阻力：　1922.7KN；支架间距：1989KN<4400KN；支架支护阻力：P=Pmax×K=1989×1.3=2585.7<4400KN。

式中：K－安全系数，取1.3；支撑高度：1.75～2.8m；工作阻力：4400KN；支撑强度：0.75MPa；支架重量：17t；支架规格：长3400×宽1450mm。

经计算所选液压支架的支护强度满足工作面顶板支护的要求。乳化泵站：WRB200/31.5型，泵站工作压力：30MPa。

根据以上参数、生产实践经验和煤层顶板条件，4#煤层直接顶为Ⅳ类坚硬顶板，选用郑州煤矿机械集团有限责任公司制造的ZZ4400/17.5/28型、ZZ5800/18/35型支撑掩护式液压支架（基本支架）和ZZG5800/18/32型支撑掩护式液压支架（过渡支架）。

3.2　采煤机选型：采煤机选型主要考慮其截割功率和牵引力，参考24112工作面采煤机的工作状况，及回采经验，仍选用MG200/500-QWD双滚筒采煤机，其主要技术参数如下：

采高：2.0～3.6m；电机功率：2×200+2×40+1×18.5KW；截深：630mm；截割滚筒：φ1800mm；牵引速度：6～10m/min；下切深度：330mm。

4、采煤方法与工艺

4.1、采煤方法、采高、作业形式

（1）采煤方法：单一走向长壁采煤法；（2）采高确定：根据所选支架高度及煤层厚度等主要技术参数综合考虑，确定采高为2.3～2.5m，平均采高为2.4m（控制采高±10cm）。（3）作业形式：工作面采用四班三运转“三八工作制”、“两个半班采煤半班准备”，循环进尺0.6m，日进度3.0m。

4.2　工艺流程

（1）割煤：严格执行下行割煤。采用MG200/500－QWD型采煤机从端头（65架左右）斜切进刀后，然后下行割煤至机头，上返至65#架后，割三角煤至机尾，每次进刀0.6m。（2）装煤：采煤机自装。（3）工作面运煤：采用SGZ730/2×200中双链刮板输送机运煤，运输巷安装一台SZZ730/110中双链刮板转载机，一台DSJ80/40/2*75胶带输送机运煤。（4）移架：一般要求在采煤机上返清浮煤时距采煤机后滚筒5m处，带压擦顶顺次移架。（5）推溜：严格执行上行推溜。采煤机向上返刀清浮煤15m以后，打开推移千斤顶，把输送机推向煤壁，弯曲段长度不得小于15m，其余部分要求平、直，推输送机时动作不要过猛，推完输送机后及时将操作手把回复零位。（6）移转载机：每一个循环作业完成后，对转载机进行拉移作业。（7）缩跑道、缩皮带：巷道平直的情况下，每推进9m后，对转载机跑道（皮带机尾）进行截缩，巷道拐弯段，可根据巷道情况每3m或6m进行截缩跑道。

5、顶板管理

5.1　工作面回风、运输巷道的超前支护：铰接梁长1.2米，超前支护上帮支柱距上帮0.5m，柱距1.2米，行距2米，相邻两柱之间用防倒绳连接。端头支护支柱如出现钻底≥100mm，则必须穿鞋（200×200×10mm钢板焊接）。靠采空区侧的一排支柱打戗柱加强支护。遇顶板破碎，梁上铺设金属网支护。遇顶板悬顶面积大（悬顶>10m2）时，架木垛进行加强支护。

5.2　工作面顶板管理：工作面最大控顶距为4.51m，最小控顶距3.88m。工作面采用深孔超前预爆破全部垮落法管理顶板，工作面由支撑掩护式液压支架支护顶板，采用及时打开前探梁进行支护，上行追机移架方式，支架端面距控制在拉架到位后梁端距在420mm范围内。端头支护切顶线滞后工作面支架切顶线不得大于1.0m。

6、结束语

2130煤矿煤矿在借鉴国内其他矿区急倾斜综采技术的基础上，结合矿井实际条件，在24221工作面开展了急倾斜煤层综采的试验工作。实践表明，急倾斜煤层综合机械化开采技术进一步提升了2130煤矿的煤炭开采技术水平，提高了煤炭采出率，拓宽了综采技术的适用范围，　解决了困扰综采开采的重大技术难题，　为保持矿井的持续稳定发展意义重大。

作者简介：李玉超，男，专科，新疆乌鲁木齐，现任新疆焦煤集团安全监察局主任工程师，主要从事安全管理工作

急倾斜综采工作面煤矸飞蹿事故预防 篇4

在大倾角、急倾斜煤层工作面, 采煤机割下的煤 (矸) 、煤壁片帮产生的煤 (矸) 和工作面顶板局部冒落的矸石可能窜入工作面, 并沿倾斜方向快速向下滚动, 引发伤人、毁坏设备等事故, 严重影响了工作面的正常生产。

1 支架前方煤矸预防

国内外按煤层倾角的大小分类, 将煤层倾角分为缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层。煤层倾角在25°以下为缓倾斜煤层, 25°到45°为倾斜煤层, 大于45°为急倾斜煤层。煤层倾角大, 采煤工作面割煤机割下的煤、矸掉在采煤工作面液压支架内后, 会沿着采煤工作面倾斜方向快速滚动或飞蹿。由于采煤工作面底板的不平整和煤、矸形状不规则等, 煤、矸在快速滚动或飞蹿中, 随时都有可能改变运动的方向滚入或窜入综采工作面的液压支架内, 而综采工作面液压支架内是人员行走和作业的通道和空间。在生产过程中, 一旦有煤、矸滚入会窜如综采工作面的液压支架内, 煤、矸极易再沿着液压支架的通道向下快速滚动或飞蹿, 如果人员躲避不及时, 就会因此而受伤或死亡。

四川广能集团周邦远等人针对这一问题, 设计了一种倾斜和急倾斜综采液压支架架前挡矸装置, 液压支架与架前挡矸装置装配如图1所示。当采煤工作面大需要挡煤矸时, 每架液压支架前方的挡矸板在液压千斤顶的作用下, 上升到需要挡煤、矸的高度, 防止采煤过程中的煤、矸滚入或窜入液压支架内, 确保液压支架内操作人员和行人的人身安全。当需要观察采煤机械或煤壁情况或不需要挡矸时, 通过液压千斤顶的收缩使挡矸板降低, 方便作业。

2 支架之间煤矸预防

虽然在大倾角、急倾斜煤层工作面, 煤 (矸) 飞蹿主要是采煤机割煤时产生的, 架前挡矸装置能防护大部分煤矸, 如图1所示, 但是在移架过程中, 相邻两支架间产生错距, 飞蹿的煤矸就有可能从支架间空隙处窜入液压支架内伤人、打坏设备等。

针对以上问题, 设计了一种倾斜和急倾斜综采液压支架侧向挡矸装置, 通过在移架产生错距的两架液压支架架间安设侧向挡矸装置来防护, 侧向挡矸装置与液压支架装配如图2所示。由于在采煤过程, 液压支架的移动是每3～4架一起移动, 因此, 安设侧向挡矸装置可以间隔3～4架, 根据移架情况而定。侧向挡矸装置通过铰接连接在液压支架顶梁起到防护作用。

3 顺工作面煤矸预防

在大倾角煤层或急倾斜煤层走向长壁综采工作面内, 滚落煤 (矸) 伤人和毁坏材料设备主要在支架前方、支架之间和顺工作面方向。支架前方、支架之间通过架前、侧向挡矸装置起到防护。然而, 急倾斜工作面上方由于矿压、放顶等影响, 从顶板冒落的煤矸也极易从上方顺工作面沿液压支架滚动, 伤人、损坏设备。因此, 顺工作面解决滚落煤矸伤人也是必须解决的问题。

针对大倾角煤层或急倾斜煤层走向长壁综采工作面的顺工作面方向煤、矸飞蹿伤人, 通过安设一种轻型架间挡矸装置来防护, 如图3所示, 所安设的装置具备安全可靠、结构简单、轻便、易换, 同时, 既能适应支架升降, 也能保证工作人员通行时的开闭, 还能随着工作面推进方向换向而反向。应用结果表明, 该装置能对液压之间内的工作人员、设备进行防护。

4 应用实例

绿水洞煤矿是西南片区煤炭生产矿井机械化装备率最高、最先进的企业, 是四川华蓥山广能 (集团) 有限责任公司 (原华蓥山矿务局) 的主产矿井。年生产能力被重新核定为120万t, 并配有最现代化的重介模块洗煤厂, 确保原煤全部入洗加工和产品质量, 洗精煤年产量可达50万t。煤种为优质主焦煤和焦肥煤。

但是, 随着开采深度的增加, 煤层倾角逐渐增大, 煤、矸窜入液压支架内伤人严重影响了机械化装备的有效发挥。绿水洞煤矿目前采煤工作面最大倾角达55°～58°, 一般倾角均在5 5°左右, 煤层厚度为2.5m～3.5m, 走向长度1400m, 工作面倾斜长130m, 煤炭储量70余万t, 是建矿20多年来该矿遇到的倾斜度最大、走向最长、煤储量最多的工作面。

为有效解决煤、矸伤人, 绿水洞煤矿在现3213工作面的液压支架前端安设支架前方挡矸装置, 每隔3架安设侧向挡矸装置, 液压支架内顺工作面方向安设架间挡矸装置。通过大量观察和矿山工作人员使用反馈, 采用液压支架、架前挡矸装置、侧向挡矸装置、架间挡矸装置联合配套使用, 不仅对液压支架内工作人员、设备有效的保护, 而且在同样的生产条件下, 大大提高了生产效率, 充分发挥了生产设备的作用, 同时, 生产辅助设备结构简单、轻便、易换、安全可靠。

5 结语

在四川广能集团绿水洞煤矿3213工作面, 采用液压支架、架前挡矸装置、侧向挡矸装置、架间挡矸装置联合配套使用, 不仅对液压支架内工作人员、设备有效的保护, 而且在同样的生产条件下, 大大提高了生产效率, 充分发挥了生产设备的作用。在同样出现该问题别的矿区可以采用类似的方法进行煤矸防护, 保证人员、设备安全。

摘要：针对大倾角煤层或急倾斜煤层走向长壁综采工作面支架前方、支架之间和顺工作面方向的煤、矸飞蹿伤人, 提出了通过安设支架前方挡矸装置、支架之间挡矸装置、架间挡矸装置的预防方法, 同时, 指出采用的预防装置应具备安全可靠、结构简单、轻便、易换。

关键词：急倾斜,综采工作面,挡矸装置,防护

参考文献

[1]陶连金, 王泳嘉.大倾角煤层采场上覆基岩的运动与破坏[J].煤炭学报, 1996, 21 (6) :582～585.

[2]周邦远, 王丽, 李加林等.一种倾斜和急倾斜综采液压支架液压侧向液压挡矸装置[P].中国:200820098500.3, 2009.03.18.

[3]于飞, 刘岩, 杨慧敏等.综合机械化采煤大倾角工作面液压支架行人通道挡矸装置[P].中国:200920223919.1, 2010.06.09.

急倾斜综采工作面 篇5

随着张小楼井井田继续向深部延伸, 煤层倾角急剧加大, 而且顶板更加不稳定, 所以对于综采面出架子道以前的支护形式已经过时。

张小楼井通过研究锚杆的支护原理发现, 如果现场运用锚、网、索与架棚联合支护方式, 能够使得94107综采工作面急倾斜破碎顶板的出架子道支护的难题迎刃而解, 这种支护方式可以使得生产更加安全施工更加快速。

1 工程概况

94107综采工作面位于张小楼井井田-1025西一采区上山, 煤层倾角约为40°, 工作面面长180m, 顶板为层状砂岩, 而且裂隙很发育, 这种情况下, 工作面极易发生片帮冒顶;当工作面停止生产时, 在第80~90架之间, 由于有断层的存在, 使得工作面顶板发生离层很严重, 而且顶板破碎不易支护, 更严重的是当工作面停采时, 出架子道必须要向煤帮刷宽2.6m, 高2.6m。

2 支护方式的选择

由于综采工作面出架子道的服务时间不是太长, 但是它的支护方式关系着整个工作面的生产状况和效益, 所以要做好对出架子道的施工和综采工作面支架拆除的安全工作, 这对于矿井的生产有着不可替代的作用。众所周知, 以前我们所知道的综采工作面出架子道支护方式主要有以下几种:

第一, 对于顶板比较完整, 无明显的痕迹, 这时可以使用锚杆支护;第二, 当顶板不够完整, 有少量破碎时, 可以采用架棚支护;第三, 顶板的裂隙比较发育时, 对于这种情况采用锚杆支护加套棚支护。因为94107工作面属于大倾角, 而且工作面顶板已经发生比较严重的离层现象, 通过比较分析可以得知, 很显然第一、三种支护方式不能够支护这种情况, 对于第二种支护方式, 可以使用, 但是当采用这种支护方式时, 需要及时的清理浮矸、还要采取临时支护。况且采用架棚支护时要接顶, 且工作面倾角非常大, 导致施工难度相当大, 工人的安全得不到保证。所以结合以上分析, 再者通过综合锚杆支护机理, 最后可以得出这样的新支护方式, 即锚索网与架棚联合支护新技术。

3 支护参数的确定

对于锚索在煤矿支护的作用主要是在锚杆支护不能够满足支护条件时, 即锚杆支护不能很好的承担离层岩石的重量, 所以我们可以根据悬吊作用机理分析可知, 锚索能够很好的将冒落的危岩固定在稳定的岩体上, 并且通过理论分析计算;顶板锚索材料选用高强度低松弛粘结式7丝绞线、破断力260kN, 每根锚索用2支MSCK 2380和1支MSCK-Z 2350锚固剂, 超快放入孔顶部。锚索与2.6m工字钢梁采用特制的夹钢板相连接。锚索每排2根、间距1.0m排距为1.6m。煤帮采用锚网支护, 选用φ22m m、L=2400m m的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆锚固, 间排距为800mm×800mm, 每根锚杆用一支MSCK 2380锚固剂。

4 施工工艺及注意事项

4.1 施工工艺打眼———装药、连线、放炮———打锚索———找梁窝———上工字钢梁、上夹板、张拉锚索———煤帮支护。

4.2 施工安全注意事项, 为了很好的快速支护, 在进行支护

时, 同时还要做好急倾斜工作面破碎顶板矸石向下滑落的现象防止发生, 一定要防止落矸伤人的危险事故, 所以在施工时应做到以下几点: (1) 出架子道的施工顺序一定要正确, 即自上而下逐排施工, 而且人在工作时, 一定要站在上方施工, 佩戴保险带, 保证安全是关键。 (2) 2.6m工字钢梁一端搭在支架前撑梁上时应用10#铁丝将其与顶网捆扎在一起, 以免下滑, 另一端同样用铁丝与煤壁带网固定。 (3) 如果煤帮梁窝失效, 可用2.8m单体作腿及时支撑, 同时紧靠单体下方打一根挡橛, 以防单体支柱失稳。 (4) 一小时后施工的锚索要实行二次张拉。 (5) 施工过程中, 在出架子道地点向上5m、10m必须设置护栏, 向下严禁行人, 需要运煤时应用信号联系。

5 支护效果

据统计, 该工作面采用这种新的支护技术后, 所需要的支护费用, 与传统的架棚支护相比, 由835元/m降至756元/m, 减少9.5%, 94107工作面180m切眼出架子道可节约支护费用1.5万元, 这样可以看出, 为煤矿节省了一大笔的支护费用。施工进度由传统工艺的0.75m/d提高到4.5m/d, 工效提高了5倍, 而且工效也得到大大的提高。更为后期支架拆除创造了有利的安全生产条件。所以采用锚索网梁支护新技术, 在急倾斜破碎顶板综采工作面具有显著的技术、经济和社会效益。

6 结论

急倾斜破碎顶板工作面出架子道采用锚索网梁支护这种新技术, 能够很好的解决顶板离层等技术难题, 而且还能够取得良好的经济和社会效益, 因此, 这在急倾斜工作面出架子道中又开辟了一条新的支护途径。

摘要：阐述急倾斜 (倾角大于45°) 破碎顶板综采工作面出架子道应用锚、网、索与架棚联合支护的参数设计和施工工艺, 该支护方式具有理论上可靠, 有可操作性, 能达到快速安全施工的目的, 能取得较好的技术经济和社会效益。

急倾斜综采工作面 篇6

绿水洞煤矿原煤设计生产能力1.2 Mt/a, 保有煤炭地质储量101 Mt, 可采储量71.8 Mt, 煤层主要为倾斜、急倾斜煤层, 其中急倾斜煤层煤炭储量超过50%, 急倾斜煤层综合机械化开采是目前安全高效矿井的唯一选择。20世纪90年代末期, 倾斜煤层综合机械化开采在绿水洞煤矿率先获得成功, 在此基础上, 广能集团经过多年对急倾斜煤层综合机械化开采技术的论证和装备升级, 自主研发、设计、制造急倾斜工作面成套液压支架, 同时进行工作面其它配套设备研发, 2007年7月率先在国内进行急倾斜综采试采成功。2010年7月, 绿水洞煤矿对3211急倾斜工作面最后一次试验性综采, 2011年2月结束生产。从生产实践中, 对急倾斜综采开采技术和设备配套技术取得重要成果, 已成功寻求到解决60°急倾斜综采设备关键配套技术, 目前正在广能集团组织实施。

1 工作面地质概况

3211工作面为一单斜构造, 标高+432~+532 m。工作面走向长约771 m, 倾斜长约91m, 斜面积70 161 m2, 煤层倾角32°~50°, 平均倾角47°, 总地质储量22.8万t, 可采地质储量20.9万t。

工作面绝大部分为合层煤层 (1煤层) , 煤层中含夹矸2~4层, 属复杂结构煤层, 煤厚1.16~2.59 m, 大多稳定在2.4 m左右。

煤层顶底板岩性较完整, 煤层顶板属Ⅱ级Ⅲ类顶板。煤层伪顶为1层黏土岩, 厚0.2 m左右, 直接顶为钙质泥岩, 厚8 m, 老顶为钙质泥岩、砂岩;直接底板为炭质泥岩, 厚0.7 m左右, 老底为泥岩、砂岩及页岩, 厚1.0~12.2 m, 平均厚6.6 m。

2 工作面设备装备

2.1 设备配置

3211急倾斜综采工作面主要设备布置[1]如图1所示, 设备主要技术特征见表1。

1—采煤机;2—刮板输送机;3—液压支架;4—上端头支架;5—下端头支架;6—桥式转载机。

2.2 设备结构主要特点

急倾斜综采工作面的设备配型立足于大倾角综采工作面成功基础之上, 首先对急倾斜液压支架进行了研发、设计及制造, 并配套设计制造了上、下端头支架, 重点解决工作面支架防滑和安全防护。在此基础上, 对工作面刮板输送机及采煤机进行了部分改造。

1) ZJ3600-15/36急倾斜综采液压支架。该支架结构为支撑掩护式[2,3], 输送机推杆在半封底的底座滑槽前后运动, 推溜缸座设置于底座前端, 活塞伸出时实现拉架, 活塞缩回时实现移溜, 输送机推杆在滑道内长度长于一般液压支架, 可适当减小输送机下滑偏角;在底座下侧端前部座孔内增设调偏千斤顶, 伸出时顶住输送机推杆下侧方控制推杆下偏;与输送机的连接装置, 由传统的十字头连接改为推杆腔内板式头连接, 缩小连接装置偏移自由度。通过以上3项专利设计实现工作面输送机防滑, 从而减小推移过程设备整体下滑。自工作面排头液压支架起, 大于2/3的支架顶梁和底座各采用2组千斤顶两两连接, 进行液压支架防倒防滑。每5架支架间, 安装1道由液压缸控制的推拉上下伸缩门, 防止移架过程中降架串矸或工作面飞矸伤人。液压支架底座上安装有倾斜梯步, 立柱上有拉手, 便于工作面支架内行人。

2) SGB-730/ (2×160) 边双链刮板输送机。挡煤板侧增设了与中部槽长度相同的挡矸板, 通过千斤顶调节挡矸板高度防止工作面飞矸串入架内, 液压管路由液压支架上阀片控制。中部槽销轨为锻造、双曲线型。与液压支架推杆连接处腔尺寸变大, 满足加大后的板式连接头安装。

3) MG620-250/620QWD电牵引双滚筒采煤机, 交流变频调速、销轨式无链牵引, 牵引功率2×50 kW, 牵引速度 (6/12 m) /min, 牵引力872/515 kN。

4) ZTJ4600-13/31上端头液压支架, 四柱式, 宽度为1.75 m, 底座为中空型, 采用2根分离式千斤顶与输送机机尾部两端连接实现移架, 输送机传动装置串动于其底座腔内;支架顶梁设高强度、长1 m的前探梁, 用2根千斤顶支护, 可达180°护顶。

5) ZTHJ11400-15/23下端头横式液压支架组, 由前、中、后3架横式液压支架组成, 迈步行进式。如图1所示, 前架顶梁伸缩梁短, 安装下端头最外端机巷口;中、后架顶梁伸缩梁直接与工作面排头支架顶梁相接, 辅助防倒防滑。前、中架内底座前端结构为弓形, 桥转机尾部安装其内转载煤炭, 架座后端用挡矸板隔离作为人行通道, 与后架相通, 后架内前端用梯步与工作面支架人行梯步搭接。

3 生产应用

3.1 开采工艺

3211工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法, 采煤机从机尾向机头单向下行割煤, 前滚筒割上部煤, 后滚筒割下部煤, 滚筒自旋破碎煤体, 并将煤炭装入工作面刮板输送机, 采煤机实行双人遥控操作, 刮板输送机机尾电控操作。采煤机采用斜切进刀方式, 进刀深度为0.6 m、距离41 m[4,5]。工作面平均采高为2.6 m, 一次性采全高, 最大采高不超过3.4 m, 最小不低于2.0 m;煤层厚度低于2.0 m时破底, 大于3.4 m时留底煤采全高。采煤机以0~3.0 m/min的速度向下割煤 (上行收浮煤) , 割穿风巷、机巷煤帮, 若采煤机无法割穿风巷、机巷煤帮时, 则采用煤电钻打眼、放炮落煤, 人工攉煤。

工作面机巷超前风巷距离6~10 m, 即伪倾斜角β为4°~6°, 工作中根据支架、溜子的下滑、上串量进行适应调整。

工作面支护设备为急倾斜支撑掩护式液压支架, 上架控制下架进行邻架操作。支架移架方式为追机移架, 移架时滞后采煤机后滚筒3~5架, 移架步距为0.6 m, 端面距保持在100~340 mm[2,4,5]。移架降柱一般在50~100 mm, 最大不超过相邻支架侧护板的2/3, 相邻支架不得同时降架, 架间空隙不超过200 mm。移前10架排头支架前, 先停止采煤机和刮板输送机运行, 并对第1架注一次液, 然后先移第2、第3架, 再移第1架, 之后顺序移完第4至第10架。

推移刮板输送机只能在采煤机一循环进刀完成移架后, 从机头向机尾依次移溜, 推移步距为0.6 m, 机身成直线, 推移弯曲度不超过3°, 弯曲段不小于15 m[4,5]。

工作面每推进一刀为一循环, 正常进刀为0.6 m, 每循环原煤生产能力为198 t , 每班3个循环, 每日两班作业, 月产量为27 999 t。

3.2 生产情况

3211工作面是绿水洞煤矿第3个急倾斜综采工作面, 2010年4月完成设备安装, 6月结束调试, 7月单班生产, 8月全面生产, 于2011年2月上旬结束工作面生产, 圆满完成安全生产计划目标和急倾斜综采配套设备试验工作目标, 为急倾斜综采设备成熟配套进一步奠定了技术基础。

1) 矿压观测。

工作面初次来压步距22 m, 周期来压步距14~18 m[4];从工作面第20架液压支架处矿压观测点采集数据看, 工作压力在22 MPa上下变化, 最大观测压力32 MPa, 低于支架安全阀开启压力35 MPa, 随停采时间延长支护工作压力逐渐升高, 液压支架支护强度满足顶板安全支护要求。上、下端头采用端头支架支护, 机、风巷使用单体液压支柱进行12 m超前支护管理。

2) 生产组织。

工作面每天进行两班回采作业生产、早班检修, 按开采工艺正常组织工作面生产, 7月单班生产, 8月全面生产, 9月、12月全矿停产大修20 d, 布局最大距离为0.7 m, 单班推进最高循环为5刀煤, 最高原煤月产量为54 277 t。工作面生产作业组织管理系统较为完善, 设备事故少, 整体控制工作面设备上串下滑操作技术熟练, 工作面接近于真倾斜, 机头超前距离能控制在5 m内, 减少了工作面片帮煤产生及飞矸易串入支架的现象。机组停机状态下, 下端头支架与桥式转载机交替按机组步距整体迈步式推进, 上端头支架操作邻架阀片与刮板输送机机尾部同步推进。根据工作面采高的变化, 工作面挡矸板通过液压缸进行适当高度调节, 支架间挡矸门可分别利用相邻支架阀片进行调高和关开操作, 人员可自由安全通过支架间人行通道, 做到工作面不因此而停机。

3) 目标完成。

7个半月累计生产原煤224 711 t, 月均产量36 458 t, 生产完成情况见表2, 剔出调节时间, 实际生产时间比计划生产时间提前1个月完成。生产过程中, 全队仅有2起轻微伤事故, 达到了集团公司制定的安全生产目标, 取得了急倾斜综采攻关研究的成功。

3.3 应用分析

3211工作面配套选用的“三机”设备是在绿水洞煤矿倾斜煤层工作面综采成功的基础上, 重点使用急倾斜综采液压支架进行应用研究。从绿水洞煤矿已进行的3个急倾斜综采工作面实验性研究来看, 开采系统和主要设备取得了关键性成果, 急倾斜综采开采技术研究已取得成功。

急倾斜综采配套设备应用研究主要特点[6]:①工效高。综采液压支架、上下端头液压支架配合使用, 对工作面“三机”配套设备整体防倒防滑效果显著;顶板支护、设备推移互为一体, 全部实现液压控制, 推进速度快, 减少人工劳动环节, 人员通道的安全性确保了局部平行作业的可行性;设备设施可操作性强, 能较好较快实现工作面设备上下串动的适应调节。②安全可靠。液压支架架前、架侧液压挡矸装置的设置及人行通道及梯步的设计, 保护了作业人员、通行人员的安全作业和顺畅通行;上下顶板管理全部采用端头液压支架, 降低了人工支护作业的安全风险。③配套性能较合理。主要设备能力、结构特征基本满足生产使用要求, 设备开机率较高, 工作面实际生产能力超过预期。

配套设备性能不足之处主要有:①液压支架存在材料及结构局部应用缺陷。如挡矸金属门推拉摩擦阻力大、易变形, 与刮板输送机连接使用的铸造式板式连接器机械综合性能较锻造式差, 无前探梁不能有效保护片帮煤的产生。②工作面刮板输送机结构弱点。机尾传动装置垂直布置方式使用特殊上端头液压支架, 难以解决工作面倾斜长度变化后液压支架的增撤;边双链单边断链后处理难度极大, 边双链连接环断裂是断链事故高的主要因素。③采煤机倾角系数不足。使用45°以下角度采煤机, 牵引部驱动装置易疲劳甚至折断, 国内尚无适应45°以上角度采煤机设计出现。④其他现象。桥式转载机有压死的记录, 主要原因是工作面出现片帮煤时, 运输能力不足。

3.4 配套设备拟改进措施

针对急倾斜煤层综采应用研究中出现的问题, 拟出多项改进措施[6], 目前正有序进行。

1) 整机配套。

液压支架、中部槽宽度设计为1.75 m;刮板输送机机尾传动装置改为平行布置, 刮板链使用中双链, 单机功率设计315 kW;取消上端头特殊液压支架, 液压支架增设前探梁, 增加支架支护强度;研制适用60°以下角度使用大模数驱动轮牵引部的采煤机。

2) 附属设备设施。

液压支架架前、架间挡矸装置采用轻型高分子材料, 板式连接器采用模锻;桥式转载机改为整体式, 单机功率设计为250 kW。

4 结语

急倾斜综采“三机”配套及附属设备在绿水洞煤矿3211急倾斜工作面的应用研究成功, 填补了急倾斜煤层综合机械化开采工艺上的空白。随着配套设备设施的进一步研制成功, 提高急倾斜工作面综合开采安全生产能力的前景广阔。

摘要：介绍了绿水洞煤矿在3211工作面急倾斜煤层综合机械化开采过程中, 基于综采设备成套配置、应用分析等因素, 采用了60°急倾斜煤层综采设备成套配备技术, 并取得了较好的效果, 可供类似煤矿借鉴。

关键词：急倾斜煤层,综采,设备配套,应用,改进措施

参考文献

[1]方慎权.煤矿机械[M].徐州:中国矿业学院出版社, 1986.

[2]轩新民, 等.液压支架工[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2005.

[3]史元伟.液压支架与围岩力学相互作用及支架选型研究[J].煤炭科学技术, 1999 (5) .

[4]钟诚, 等.采煤机司机[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.

[5]段牧忻, 等.采煤机司机[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2002.

急倾斜煤层综采沿空留巷技术研究 篇7

关键词：急倾斜煤层,沿空留巷,综采,巷旁充填,充填工艺

为了实现急倾斜煤层开采的安全高效, 龙煤集团七台河分公司在新强煤矿五采区急倾斜煤层中引进了综采工艺, 首个急倾斜综采工作面煤层倾角平均45°, 厚度平均1.8米。综采工作面推进速度快, 带来接续困难的问题。鉴于该矿在急倾斜炮采工作面已大量采用矸石充填沿空留巷技术, 决定在该综采工作面采用沿空留巷, 解决采掘失衡以及急倾斜煤层回采巷道上帮抽冒造成的安全问题。但由于传统的矸石充填沿空留巷工艺不能满足综采的推进速度, 且综采工作面不便于从采空区拾取所需充填矸石, 因此, 需要解决充填材料的选择、充填体的合理留设、充填系统及工艺、充填体与保留巷道的稳定性控制等技术问题。为此我们开展了急倾斜煤层沿空留巷技术研究, 并取得了成果。

1 研究概况

1.1 采用理论分析、数值计算和现场实测等方法, 得出了急倾斜煤层走向长壁综采工作面的顶板活动规律及下端头区顶板的垮冒特征和稳定性规律, 建立了下端头区顶板受力的力学模型, 确定了下端头区顶板破断失稳的力学条件。

1.2 建立了急倾斜煤层综采工作面沿空留巷充填体与顶板相互作用力学模型, 分析了充填体的承载特征及稳定性, 确定了合理的充填体几何形状、尺寸及强度。

1.3 确定了适合急倾斜煤层条件下沿空留巷的泵送巷道充填系统、充填工艺、合理的混凝土材料配比以及急倾斜煤层综采工作面沿空留巷采充工序的合理时空关系, 保障了采煤与沿空留巷作业的有序进行。

1.4 针对急倾斜煤层综采工作面现场生产条件, 确定了急倾斜煤层沿空巷道的支护方式及工艺, 并在现场应用中取得了显著的技术效果和经济、社会效益。

2 试验分析

2.1 急倾斜煤层工作面顶板压力显现缓和, 在工作面倾斜方向, 压力与来压显现程度都呈从上向下逐步降低特征。通过实测, 周期来压期间, 工作面上中下部支架平均载荷为2902k N、2370k N和1626k N, 平均动载系数分别为1.28, 1.21, 1.04。

2.2 急倾斜煤层走向长壁开采时, 覆岩破坏的范围主要在采空区中上部, 工作面中上部比下部上覆岩层活动更剧烈;下层位直接顶分层破断垮落后沿倾斜方向滚动, 在采空区由下到上形成不同的充填带, 中层位直接顶分层在中部断裂后, 失稳压在充填的矸石上面, 高层位直接顶产生拉伸断裂与沿断裂面的滑动下沉, 成为规则垮落带;老顶与上方岩层发生离层, 各分层整体呈弯曲下沉移动, 其中上部顶板易产生由于拉伸断裂导致的滑动失稳运动, 而下部受到冒落矸石的密实充填, 老顶回转失稳压在充填的矸石上面;底鼓现象比较明显。

2.3 不同煤层倾角、煤厚和工作面长度等因素对急倾斜综采面顶板活动的影响不同;倾角越大, 煤厚越大, 工作面长度越长急倾斜综采面顶板活动越剧烈, 其中煤层倾角对其影响最大。

2.4 急倾斜煤层下端头顶板较一般缓斜煤层顶板破断线位置距巷旁充填体距离较远, 工作面下端头顶板载荷由巷旁充填体和采空区冒落矸石共同承载, 根据力学模型分析随覆岩运动特别下区段超前压力作用下的下端头老顶破断失规律, 给出了倾向老顶拉伸与剪切破断的力学条件与破断位置。

2.5 根据工作面采空区矸石的充填与对顶板的支护作用, 建立综合工作面下端头顶板、巷旁充填体和充填矸石的多结构组合作用力学模型, 和充填体倾向稳定性力学模型, 给出了相应的力学平衡公式, 用以分析得工作面下端头顶板、巷旁充填体等多结构组合实际作用力与顶板倾向均载间的力学关系。

2.6 采用倍数岩重法 (估算法) 和结构分析法 (支护-围岩作用关系) 相结合确定巷道充填体合理的支护阻力, 给出了满足切顶要求及保持破断板顶板稳定性所需的充填顶支护强度。

2.7 根据巷道充填体自身几何参数及受力特征, 给出了充填体内应力。

2.8 选择混凝土作为泵送巷道充填材料, 系统研究了不同配比条件下材料的物理力学特征, 包括弹性模量、泊松比、强度、及变形破坏的声发射特征, 确定了合理的混凝土材料配比。

2.9 选择了运输距离超过工作面推进距离的充填泵 (最大运输距离600m) , 把充填泵与上料、拌料设备安设在远离工作面的硐室, 减小对工作面运输系统的影响。利用急倾斜工作面长度短 (平均60m) , 而垂高大的特点, 充填系统布置在上巷内, 材料通过软管穿过工作面运输至下端头, 可避免充填运输系统与运煤系统的相互干扰, 又有利于防止堵管事故。在此基础上, 设计了与综采工艺相适应的充填工序。

2.1 0 工作面运输巷在掘进过程中采取了锚杆支护, 根据实测超前支承压力影响范围 (20m) , 在超前50米范围内打设单体进行支护, 确保巷道完整不变形。在工作面后方200米范围内用两排单体支柱挑倾向大板进行维护, 可有效减小巷道变形。

2.1 1 在工作面后方留巷段100~150m进行补强支护, 防止顶板弯曲下沉。补强支护采用4.0m锚索组成桁架锚索, 排距2.0m, 以控制顶底板变形, 并保持充填体的稳定性。

3 结论

研究成果提高了我国对急倾斜煤层开采巷旁充填技术的整体装备水平, 为新强煤矿提高矿井综合生产能力与集约化生产奠定了基础;缓解矿井采掘接替紧张的状况, 尤其是长距离掘进巷道的困难, 改善了矿井安全状况;大幅度地提高矿井资源回收率, 延长了矿井服务年限, 为矿井的可持续发展奠定了基础。项目应用以来, 解决了急倾斜煤层综采后所面临的采掘接替紧张问题, 累计多采出煤炭23340吨, 新增产值1867.2万元, 经济社会效益巨大。成果在七煤分公司新强矿、铁东矿的6个工作面进行了推广应用, 均取得了成功。

参考文献

[1]七台河矿区新铁煤矿生产矿井地质报告[R].2006, 10.

[2]李建宏, 范在良.综采工作面的安全回撤方法[J].煤矿安全, 2011.7:17-18.

[3]陈官兴.采煤概论[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

[4]杨相海.井巷工程[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

急倾斜综采工作面 篇8

东保卫煤矿采用综采技术开采急倾斜煤层, 采用走向长壁综采。解决了煤矿在急倾斜煤层开采上的难题。该工作面煤层的平均厚度为1.75m, 倾角达45°, 工作面走向880m, 工作面斜长115m, 安设ZZQ4000/11/21D型急倾斜支撑掩护式四立柱液压支架, 共76架, 沿工作面倾斜115m安设刮板输送机。

2 SAC型液压支架电液控制系统简介

液压支架电液控制系统是将电子技术、单片机嵌入技术、液压技术结合为一体的新技术。采用电液控制加快支架的动作速度, 提高自动化程度、降低人工劳动量, 提高生产效率, 增强安全保障。电液控制的可调性使支架的动作更合理并提高移架速度。

综采工作面配套设备:电液控制液压支架ZZQ4000/11/21D (73部工作面) 、ZZQ1140/15.5/25D (3部下端头) 、采煤机MG200/501QWD、刮板输送机SGZ-730/320、绞车JD-25 (25KW4台上巷) 、双速回柱绞车JDHB-28 (45 KW2台上巷) 、桥式转载运输机SZD-730 (90KW下顺槽) 、胶带输送机SJ-150 (150KW下顺槽) 。

3综采设备安装前的准备工作

3.1运输系统:运输综采设备的巷道、躲避所、硐室要设计合理。运输支架的轨道规格为:24kg/m轻轨, 枕木规格为:1200×140×120mm。按要求上齐、上全运输巷液压挡车栏、照明灯, 切眼内安设声光语音装置。JD绞车、JM慢速绞车打设基础地锚和预埋螺栓, 按设计打牢四压两戗、压杠、地笼。绞车与轨道的安全距离≥0.6m。

3.2主、副机硐室要求:主、副机硐室宽度≤4m, 高度2.5m, 长度7m。切眼上口JSDB-28主机的出绳口中心线必须与切眼内轨道中心线一致, 偏差±50mm.保证下放支架不偏离轨道。眼上下口处各设一道挡矸网, 长度、宽度可根据实际确定, 用连锁绳穿联固定在顶、底板预设的锚杆上。

3.3开切眼轨道:切眼内铺设组合式梯子道要求:轨道3m/节、矿用工字钢长2.4m;轨道垫平、垫实, 每节轨道打设一对地锚固定工字钢, 使切眼内的梯子道形成一个牢固的整体。上、下曲线段、第一节直线段轨道用混凝土发碹保证下放支架安全通过。

3.4液压开字道:切眼上口安装液压开字道的十字中心线、切眼中心线、上巷轨道中性线重合, 其偏差≤±20mm。

3.5液压起吊装置和起吊梁:液压起吊装置由上、下吊梁、锁扣、起吊油缸、液压锁、操纵阀, 起吊链等组成。能360°范围内调整角度能安全起吊支架。

3.6机电设备:安装前保证电气开关、采煤机械、控制设备、控制电缆等要在井上调试正常, 经过验收合格后投入井下安装。根据设备的安装顺序、位置进行顺序编号, 以便提高安装速度。

4安装顺序

①下端头支架后架→②下端头支架中架→③下端头支架前架→④桥式转载运输机→⑤工作面液压支架→⑥工作面刮板运输机→⑦采煤机→⑧刮板运输机尾部→⑨工作面液压支架。安装完①②③④后, 下巷胶带输送机可同步安装。

5工作面下端口三部端头电液控支架的安装

下端头电液控支架横式布置。先安装后架、中架、前架。后架纵向中心线距采煤方向煤帮4m。后架运至机巷下口处, JM-14使用反滑轮将支架从平板车上卸下, 确定位置调正 (中架和前架安装相同) 。端头支架调正后, 将三部紧固连接形成整体, 每部端头支架安装电液控制系统设备。

6工作面液压支架及刮板输送机的安装步骤

6.1工作面电液控液压支架采取自下而上后退式逐架安装方式。安装前, 首先确定第一部 (1#架) 位置, 即:机巷下口距端头支架前探梁0.3~0.5m位置为1#架的下侧边, 在此位置各打设一排密集木柱和单体支护, 垂直顶底板间距为0.4m, 上连锁绳单体支柱靠近端头支架, 以防止1#架的下滑和倾倒。1#架位置处安设刮板运输机头, 联接好。依次安2#架, 3#架, 2#刮板, 3#刮板……75#刮板, 76#刮板。

6.2电液控液压支架的安装。支架的安装采用轨道、限位滑道梁、横式下滑法, 支架运到切眼上口“开字道”时, 将主、副牵引绞车钢丝绳与液压支架联接好撤掉封车件。利用液压起吊装置把支架吊起距平板车0.2m, 用4根M42×3.0螺栓将两根限位滑道梁安装在支架的基础孔上。通过起吊装置将支架放到开字道上, 松开起吊锚链、收起起吊油缸。利用限位滑道梁控制支架重心不偏移轨道。利用液压推移装置将支架从开字道上推过曲轨下滑, 主、副机绞车下放均速开车慢速下放到梯子道尽头。停稳主、副机, 闸住绞车专人看管。然后将固定限位滑道梁螺栓卸下, 将限位滑道梁取出后, 在通过主、副机调整支架到安装位置, 连好支架液压管承载升起, 在将主、副机牵引绳松开, 若支架不正, 采用单体和主、副机人工将支架调正。

6.3工作面刮板运输机安装。刮板下放前将两块刮板装配成一体, 运到切眼上口“开字道”时, 将主机钢丝绳与刮板连接好, 利用“液压起吊装置”将刮板吊离底板0.2m, 后装到自制“滑梨”上紧固扣件, 将副机钢丝绳连接到滑梨上, 利用限位滑道不偏离轨道中心。当刮板运送到安装位置将扣件松开, 利用主、副机, 将溜子板与滑梨分开, 后用单体人工调正。每安装两部支架后安装刮板, 撤回一节梯子道后按顺序进行。

7采煤机安装方法

采机安装前把上端头支架升起, 在煤壁作切口长15m宽1.5m高为全煤高。机组由下向上安装, 将左滚筒、左截割部运送到安装位置。将采机底托架安装到刮板运输机上;按顺序将牵引部、电控部, 电动机运到相应位置。从下到上, 依次吊起, 左截割部、牵引部, 电控部、电动机, 右截割部紧固对接, 连接底盘螺丝。安装所需管线及附属设施, 按规定加注油脂, 进行各部分检查, 确认完好后, 进行试运转。

结束语

综采设备的快速安装关系到综采工作面保持连续生产的重要环节, 安装综采工作面的主体工程由液压支架的安装速度, 它决定了整个安装工程进度。急倾斜综采工作面使用电液控液压支架在龙煤集团尚属首次, 工作中探索出切实可行的安装方法, 解决了矿井地质构造复杂恶劣条件下薄及中厚煤层快速安装问题。

摘要：本文介绍了SAC型液压支架电液控制系统及组成, 客观实际的剖析了SAC型电液控液压支架在急倾斜煤层的快速安装方法和所遵循的标准、要求。

急倾斜综采工作面 篇9

该矿2621-24采煤工作面走向长432 m, 平均斜长76 m, 煤层倾角48°, 21-2煤层平均厚度3.48 m, 工作面绝对瓦斯涌出量为0.28 m3/min, 相对瓦斯涌出量为1.4 m3/t, 俯伪斜柔性掩护支架采煤法开采。在回采过程中, 先后2次与华阳二矿 (地方小煤矿) 所掘巷道片通 (3上山和8上山附近) , 造成风道风流方向反向, 风流经华阳二矿的巷道回出。2004年8月12日, 该工作面因上部华阳二矿煤层自然发火, 在9上山附近片通而窜入2621-24回风道, 导致工作面发生火灾事故, 造成4人烧伤。2621-24火区影响该工作面煤炭储量11.5万t, 影响下区段煤炭储量38.5万t。

1 火区治理方案

根据火区与采煤工作面的位置关系, 通过调整巷道布置, 使新形成的采煤工作面与火区隔离;合理调整密闭的位置, 减少火区的封闭范围, 运用向火区内压注胶体的方法阻隔火区向采煤工作面发展。具体步骤如下:

1) 准备好水管, 锁风, 破开3#密闭, 由救护队员进入2621-24溜道探查, 采用水管洒水降温, 逐段锁风、缩封, 将3#密闭移到12上山前附近 (于新上山后约5 m位置) 构筑5#密闭, 缩小封闭区范围, 建立火区永久密闭。

2) 通过1#密闭打钻, 向1#密闭内压注复合胶体, 充填联络小上山, 形成胶体隔离带。

3) 打开2#密闭沿煤层走向掘进, 布置2621-24降低风道和开切眼上山, 降低风道与原风道间距设计为10 m, 切眼上山与12上山距离为30 m。

4) 通过新形成的风道向2621-24风道和12上山布置注胶钻孔 (见图1) , 采用注胶系统, 向风道和12上山压注复合胶体, 形成胶体隔离带, 隔绝火区, 确保工作面的安全生产。

5) 准备好水管, 启封4#密闭, 通过下区段2621-26降低风道, 在2621-24溜道封闭区内 (即从5#密闭到原开切眼之间) 每隔20 m布置1个注胶钻孔, 向2621-24溜道封闭区内压注复合胶体, 形成胶体隔离带。

6) 在2621-24新工作面和下区段2621-26工作面开采过程中, 根据现场实际情况, 对可能出现的隐患进行针对性的局部注胶处理。

2 注胶防灭火实施工艺

2.1 胶体材料选择及配方

复合胶体主要由水、制浆材料、悬浮剂和胶凝剂构成, 不污染井下环境。

根据太平矿实际条件, 选用粉煤灰作为复合胶体的制浆材料, 黄土为备用。其主要配方:水与粉煤灰 (或水与黄土) 比为2∶1;悬浮剂为1‰;胶凝剂为0.5‰～1‰。

2.2 注胶系统及工艺

2.2.1 注胶系统

选用西安森兰公司生产的制浆机和ZM-5/1.8G型煤矿用注浆机添加胶凝剂, 形成注胶流量为10 m3/h左右的系统, 制浆机具有制浆、过滤和悬浮剂自动添加功能 (见图2) 。

2.2.2 注胶工艺系统

注胶工艺系统见图3, 该工艺系统向井下运输粉煤灰和添加剂, 人工操作胶凝剂添加设备。利用注浆泵 (流量为6 m3/h, 压力为5 MPa) 作为加压泵, 通过Φ 50 mm管路将浆液从制浆地点输送到用胶地点, 在用胶地点附近, 采用胶凝剂添加设备 (ZM-5/1.8G型煤矿用注胶机) 将胶凝剂添加到注浆管路中, 形成复合胶体后压注到松散煤体或巷道中。

将井下制浆设备放在2603旧材料巷道中, ZM-5/1.8G型煤矿用注浆机 (胶凝剂添加设备) 放在井下注胶地点附近。注胶系统主管路总长度为800 m。

2.3 注胶范围及注胶量

2.3.1 注胶范围

1) 1#密闭内巷道约20 m范围及与2#密闭间的上山。

2) 2621-24风道内每间隔50～70 m的20 m范围, 以及风道内12上山上口前后各20 m范围, 共8个注胶段 (见图1) 。

3) 12, 11, 10上山、联络巷及5#密闭以内的2621-24溜道 (即从5#密闭到终采线之间100 m范围) 。

2.3.2 注胶量及材料用量

2621-24火区总注胶巷道长度约为450 m, 巷道断面为4 m2, 总注胶量为1 831 m3。各钻孔注胶量见表1。

注:每袋粉煤灰质量约30 kg。

2.4 注胶钻孔

通过新布置的降低风道向2621-24风道和12上山布置注胶钻孔, 每个注胶段布置2个钻孔, 若2个注胶段之间有冒顶或煤体破碎的区域, 应补充注胶钻孔。钻孔终孔位于原风道顶部或上山内 (见图4) , 2个孔间距10 m, 孔径为115 mm, 并下注胶套管。注胶钻孔参数见表2。

3 主要技术创新点及治理效果

3.1 主要技术创新点

1) 研发了适合于太平煤矿急倾斜煤层火区的粉煤灰复合胶体防灭火材料。在使用粉煤灰的泥浆中加入一定量的胶凝剂和悬浮剂, 经过一系列物理化学反应制备成粉煤灰复合胶体作为防灭火材料。

2) 粉煤灰复合胶体具有良好的灭火性能, 有良好的吸热降温性, 能够堵塞漏风通道, 隔绝O2, 还具有阻化性, 阻止煤氧化放热。

3) 建立了地面智能化复合胶体防灭火系统和井下移动式注胶系统相结合的综合防灭火体系, 将粉煤灰复合胶体输送到井下火区实施灭火。该体系实现了粉煤灰胶体防灭火材料的成胶时间和注胶灭火工艺的相互搭配, 既达到了成胶时间的可控性, 又实现了注胶工艺的合适选择。

4) 粉煤灰复合胶体在治理煤层倾角48°以上、顶板不易垮落的急倾斜煤层火区中, 能够形成稳定的胶体隔离带, 将火区与开采工作面隔离开, 使高温火区降至常温, 能够提前使封闭火区达到熄灭条件, 防止复燃, 从而保证下区段巷道掘进和工作面开采不因上部煤层自燃而影响安全开采。

5) 利用复合胶体治理火区解决了正压通风条件下对火区无法观测及火区与地面连通难以治理的问题。

3.2 治理效果

1) 2621-24工作面溜道缩至12上山下口处缩封成功, 溜道内设备顺利撤出。

2) 2621-24工作面溜道缩至12上山下口处, 压注复合胶体后, 溜道封堵成功。

3) 在2621-24风道内建立胶体隔离带, 将火区与开采工作面隔离开, 降低风道与12上山交叉处高温降至常温。

4) 2621-24工作面新开切眼已布置完成, 工作面已安全回采完毕;下工作面2621-26现正在回采, 回采期间未发现任何异常情况。

4 经济和社会效益分析

4.1 经济效益

该技术方案灭火总经费预计约为101万元, 其中:灭火设备和材料经费约70.2万元, 灭火方案实施人员、工程及技术费用约30.8万元。

该防灭火技术方案的实施, 可缩小火区范围, 并通过注胶建立复合胶体隔离带, 有效隔离火区, 确保2621-24工作面 (开采剩余煤炭) 、2621-26工作面及下区段工作面的安全开采, 预计可解放出火区直接影响煤量约50万t, 按回采率90%计算, 可采出火区直接影响煤量约45万t, 精煤洗选率为55%, 则可洗出精煤24.75万t。其吨煤生产成本约为273元, 洗选1 t精煤成本为320元, 精煤售价按730元/t计算, 则产值可达18 067.5万元;新增利润3 390.75万元。因此, 其经济效益十分显著。

4.2 社会效益

1) 注胶防灭火技术在实施过程中安全性好, 可有效保障相邻工作面及下区段的安全开采, 避免了国家资源损失。

2) 使太平矿以及攀煤集团掌握一种新型有效的防灭火技术, 建立一套先进的胶体防灭火系统装备, 从而提高矿井的防灭火能力。

3) 锻炼和培养出一支素质较高和经验较丰富的防灭火队伍。

参考文献

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