煤矿厚煤层范文-盘古文库

煤矿厚煤层范文

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来源：文库

作者：开心麻花

2025-09-19

煤矿厚煤层范文（精选10篇）

煤矿厚煤层第1篇

厚煤层分层带式开采膏体充填工程技术主要是对“三下”缓倾斜煤层和埋藏相对浅的煤层,通过提高回采上限也不能正常回采的煤层,这种思路改变了传统的煤矿开拓布置方式,通过完全充实采空区,能防范地表下沉。

1.1 基本工艺流程

运用综掘机快速掘进,先回采顶分层,以充填体做下分层的顶板,回采顶分层时应用架棚支护或锚网加钢带、锚索支护,掘进条带酮后,就边回撤边充填,在充填时再施工一条回采酮,充填完后的半个月以后再回采相邻的煤柱,施工这样循环进行,直到顶分层回采结束转入下一分层。此回采办法的回采率能达到90%以上。

1.2 安全可靠性分析

使用综掘机回采,架棚或锚网支护,防止直接顶板的破坏,矿压显现不出周期性变化,只有局部冒顶可能,局部冒顶区域的支护做充填时不用回撤,顶板安全管理可靠性比采面要高。充填施工时可确保下山充填或平巷充填,不存在充填上山,并可完全充实采空区;可检查充填后的状况,可进行二次充填。这种条带开采充填方式,充填体有充裕的凝固时间,可保证再回采煤柱时的顶板支护强度。

2 技术方案

2.1 巷道布置与通风系统

厚煤层分层带式开采膏体充填巷道布置替代了传统的回采布置方式,把整个采区作为一个工作面。为方便充填作业,工作面的上、下顺槽沿煤层走向作业;工作面的通风切眼沿煤层的倾向施工,若煤层倾向的角度大于17°时,通风切眼要沿煤层的伪倾角施工,保证通风切眼的施工倾角在100~150°回采厚煤时先回采、充填顶分层,充填体作为下分层的顶板,每一分层再分三、四次回采、充填,然后回收通风切眼保护煤柱,回采条带工作面通风应用局部通风机进行压入式通风。

2.2 回采酮支护与运输系统

架棚支护时,应用工字钢加工的矩形钢棚或用液压单体配合л型钢梁;锚网支护时,顶板用金属锚杆配合钢带和强力锚索支护,帮部用木锚杆配合木托盘支护。回采下分层要看充填体的整体和坚固性,顶板可不支护,帮部使用木锚杆配合木托盘支护,根据充填体局部整体性状况而定,可应用架矩形钢棚支护方法。运用综掘机装载系统,综掘机后安装皮带,由皮带运输至主井煤仓。

2.3 充填方法

采面通风切眼是沿煤层的倾向作业的,回采掘进硐的作业方向也是煤层的倾向,若是地层稳定,回采掘进硐是一边高一边低.充填时从巷道的最低的处开始。倘若地质条件复杂,回采掘进硐上下山不定,为充实条带硐和冒顶区,就应用双条带充填法。

充填前先备好局部通风机,再砌密闭墙,再回撤4~5架架棚,锚网支护只回撤管线和钢轨,然后边充填边回撤架棚。在平巷或下山倾角小的情况下,用气垛阻挡充填料,气垛用绞车牵移,气垛是按照巷道规格而加工的。充填施工过程中如果没有特殊需要,不可随意中断供料,要随时和地面保持联络。

某煤矿膏体充填材料以河砂为主要集料,组分包括河砂、粉煤灰、胶结料和水。

中国矿业大学研制了PL和SL两个系列复合胶结料,可满足不同条件煤矿膏体充填工程的需要。充分利用炉渣等材料的活性,要克服高水充填材料后期强度增长不大的不足,具有后期强度持续增长等特点,保证后期强度的需要。

PL、SL复合胶结料具有以下特点:(1)亲泥性能好。两种复合胶结料适合与含泥量高的各种集料凝结固化,具有较好的亲泥性能,为使用各种固体废弃物创造了有利的条件,不需要脱泥处理,煤矸石、山砂、河砂、矿山分级尾砂或全尾砂、乃至城市固体垃圾等都可直接用作集料,大块物料要进行一般的破碎。(2)固结性强。SL膏体胶结料在用量少的情况下就可以使煤矸石、河砂、尾砂等制作的膏体料桨形成要求的强度的固化体,在相等用量情况下,PL、SL膏体胶结料固化体的强度是一般水泥固化体强度的3~6倍,在同等强度要求时,应用P1、SL膏体胶结料,能够大幅度减少胶结料用量,降低材料费用。(3)早期强度高。使用PL、SL膏体胶结料,可保证充填体及时自稳,并对顶板产生有效的支撑作用。而用普通水泥作胶结料,在充填体3天内还没有强度。(4)生产成本低。PL、SL系列胶结料来源较多、成本低廉,如石膏、石灰等,胶结料可自产自用,只需进行烘干、破碎、粉磨等,生产投资不大,成本较低,尤其是SI膏体胶结料以炉渣等工业废弃物为原料,可变废为宝,既节约了能源,又可减少环境污染。PL系列膏体胶结料的价格通常每吨在300元以下,SL系列膏体胶结料价格在240元左右。

非胶结性的水砂充填材料随着所受压力的增加,压缩率一致增加,泌水后砂桨压缩性能与一般水砂充填相似,其最终压缩率达到5%~6%。对比非胶结性的水砂充填材料,以河砂相互配置的膏体材料由于在浇注成形过程中不可避免的要夹带微量的空气,在受力初期也表现出一定的压缩性,一旦其内部空气泡压密以后,基本呈不可压缩性,甚至出现典型的碎胀特征,这一点是非常重要,十分有利于提高控制开采沉陷效果。

3 效益分析

该回采方式的效率和面式回采相比是低的,但是利用了综掘机掘进速度快的特点,吨煤成本并不是很高,可贵的是回采率完全可以和面式回采相比,资源回收率高,针对我国煤炭资源状况和目前煤炭市场形势,利润空间还是很大的。

煤矿厚煤层第2篇

赵庆枝（山煤凌志达煤业有限公司山西长子 046606）

在当今科技经济发展的新形势和地方煤矿发展的需求下，小煤矿开采技术的改革必须立足于煤炭开采技术的前沿，立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备，立足于煤炭工业工程实际问题的解决，重点从事中长期研究开发和技术储备，跟踪产业科技前沿，以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，占领技术制高点，才能得以生存和发展，因此采矿新技术在小煤矿中的应用将越来越广泛，越来越显现其重要性。厚煤层中小煤矿技术改造，无论从我国煤炭供应安全还是从煤炭工业可以进行持续发展战略看，都一定走机械化、集约化、高产高效矿井建设之路，增强我国煤炭总体生产本领，提升煤矿总体安全水平。该针对该情况提出了中小煤矿开采厚煤层的改造技术方法，全面提升我国厚煤层中小煤矿采煤机械化程度和技术水平。

煤矿技术改造；厚煤层；采煤技术；机械化

厚煤层中小煤矿可根据自身实际情况进行资源整合，重新规划，合理有序地开发和应用煤炭资源，本着规模化、机械化、集约化的原则，建设高产高效矿井。厚煤层中小煤矿技术改造的核心是淘汰落后的采煤工艺，大力推行先进适用的采煤方法，建设高产高效矿井，实现煤矿装备现代化、系统化、办理信息化。要大力推进煤矿机械化，淘汰落后的技术装备与工艺，实现装备升级，推动科技进步。采煤方法落后是造成中小煤矿技术落后的根本所在，非正规的采煤方法必然使得煤矿资源采出率低，通风办理混乱，安全事故频发，工人劳动强度大等诸多不利原因。煤炭科技进步的实践经验可知，发展煤炭工业的根本出路在于机械化，特别是采煤机械化。采煤工作面是煤矿生产的核心，其技术情形在一定程度上决定了煤矿的生产工艺、系统配置和技术经济指标。综合机械化采煤是煤矿技术进步的标记，是煤矿增加产量、提升劳动效率、增加经济效果与利益的重要本领。

1.厚煤层中小煤矿实现高效采煤技术方法

在借鉴国外矿井高效集约化开采经验的基础上，联合我国煤炭开采条件和技术水平，我国厚煤层中小煤矿实现高效集约化采煤技术方法如下：

全面推进高产、高效、高安全采煤工作面建设。煤矿高效集约化开采的前提条件便是实现采煤工作面高产高效。根据我国的煤炭开采条件和开采技术，实现采煤工作面高产、高效、安全开采可经过2种方法：首先是投入大功率、高可靠性采煤设备，提升生产本领；其次是采用综采工艺，全面实现机械化开采。

开采装备的自动化、机械化、电气化。先进的开采装备是实现煤矿高效集约化开采的基础。机电一体化技术、计算机自动控制的信息技术、先进的制造技术的应用方便于实现开采装备的高效率、高可靠性。

打造大型化、集中化、系统化的现代化。矿井大型化、集中化、系统化和自动化是煤矿的发展方向。厚煤层中小煤矿要实现高效集约化开采，一定依靠科学技术进步，走大型化、集中化、系统化和自动化的道路。

厚煤层中小煤矿采煤方法改革。全面提升采煤机械化程度和技术水平。处理我国厚煤层中小煤矿落后现状的根本方法，便是一定首先完全彻底地改革矿井落后的采煤方法和采煤工艺，大力推广先进适用采煤工艺和采煤方法，逐步淘汰和禁止非正规的采煤方法和落后的采煤工艺，实现机械化采煤，全面提升我国厚煤层中小煤矿采煤机械化程度和技术水平。

首先大力推广应用长壁机械化采煤，长壁机械化采煤是我国应用最广泛最成熟的技术，较易广泛推广应用。

不具备部署长壁机械化采煤工作面的煤矿，可以推广短壁机械化或连采等技术。短壁机械化采煤工作面生产办理和矿井的生产规模小、设备投入比力少，采煤工作面生产办理简单，方便于在中小煤矿推广应用。

2.适宜厚煤层中小煤矿开采的先进采煤技术

轻型支架放顶煤技术。轻型支架放顶煤技术已在鹤壁矿区、邯郸矿区、峰峰矿区等广泛应用，该技术又可称为较薄厚煤层放顶煤技术，主要适用于厚度为3.5～6.0m厚煤层、煤层厚度变异系数大、煤层破碎松软、顶板易冒的煤层。该采煤技术投资较少，特别适宜在我国厚煤层中小煤矿普及应用。轻型支架放顶煤工艺的关键技术：

采用轻型放顶煤液压支架：这种支架的特征是结构简单紧凑、重量轻、价格便宜、安置方便。

控制端面顶煤片帮冒顶：这类煤层综放开采成功的前提和关键是控制端面顶煤不发生大面积片帮冒顶。应从支架结构设计和回采工艺两方面加以控制。支架设计采用整体顶梁、长侧护板、前柱前倾并配内伸缩梁；回采工艺包管准时移架、擦顶移架。实践证明，这类煤层综放工作面可实现年产0.5～1.0Mt。

该项技术特别适合于矿井可采储量较少，年产量在0.6Mt以上、煤层为厚煤层的中小型矿井。这种采煤方法的关键技术是：工作面长度较短，工作面长度可设计为90m以下，设备投资少，生产办理方便，称之为短长壁开采；刮板输送机采用单电机驱动，电机垂直于刮板输送机部署，工作面全长全部采用基本液压支架，工作面不设端头支架和过渡支架，配套简单。

大采高综采技术。大采高一次采全厚综合机械化采煤法，是近几年伴随着大采高液压支架、大功率采煤机的研制而产生的一种新工艺。现在世界上对3.5～6.0m厚煤层开采的发展趋势是采用综采一次采全高采煤法。我国从20世纪80年代开始，在引进国外设备的基础上研制出了适应我国煤矿地质条件的相关系列产品，并进行了工业性试验和实际应用，取得了一定的工作经验。到现在为止，大采高一次采全高采煤法已在我国许多矿区得到应用，并取得了可喜的成绩，工作面最大采高已达7m以上。

大采高综采工作面一般装备成套设备，其特征是采煤机功率大，采用强力刮板输送机和掩护式液压支架。大采高一次采全厚综采一般适用于地质构造简单、煤层厚度3.5～6m、煤层赋存稳定、倾角小于12€昂投グ褰衔榷ǖ拿翰恪？

厚煤层中小煤矿发展一定走新型煤炭工业化道路，优化财产结构，变化经济增长方式，由数量型变化为经济效果与利益型，由粗放型变化为集约型，由分散型变化为规模型，实现资源整合、联合发展、规模经营。

我国厚煤层中小煤矿实现高效集约化采煤技术的方法：首先是建设高产高效采煤工作面，其次是装备先进的开采装备，再次是矿井向大型化、集中化、系统化和自动化方向发展。

厚煤层中小煤矿技术改造的关键，是改革采煤方法和采煤工艺，逐步淘汰和禁止非正规采煤方法和落后的采煤工艺，大力推广机械化采煤技术，全面提升厚煤层中小煤矿采煤机械化程度和技术水平。大力推广长壁机械化采煤技术，不具备长壁开采的矿井开发和推广短壁机械化采煤技术。

三交河煤矿厚煤层最优采煤方法选择第3篇

三交河504工作面位于978水平五采区南翼,其东侧与2-502采空区相邻,西侧为实体煤,西侧100 m左右存在北峪越界采空破坏区;南端临2-316工作面采空区,北端临五采区轨道巷。地表形态属中高山地形,地表全部为松林、灌木丛,工作面上覆基岩(黄土覆盖)厚145～300 m。主采2#煤层合并区煤层平均厚4.7 m,普氏系数1.5;夹矸层厚0.1～1.0 m,不稳定,破碎,泥岩,普氏系数为3.5。煤层平均倾角4°,为1/3焦煤;工作面走向长1 665 m,倾斜长230 m,可采面积382 950 m2,可采储量247.9万t。工作面顶底板岩性见表1。

工作面煤层整体呈背、向斜相间的褶曲构造形态,存在F4、F5 2条落差较大的断层及N18陷落柱,其中断层对回采影响较大,陷落柱位于终采线以内,对工作面回采影响不大。工作面顶板节理发育,节理密度4～7条/m;工作面构造类型属中等复杂。

22#煤层采煤方法选择

根据三交河煤矿的实际情况,通过对综采放顶煤开采、分层开采及大采高综采综合分析,确定该矿2#煤层的开采方法为大采高综合机械化开采。

2.1综采放顶煤开采方法

综采放顶煤开采实现了不同条件下高产、高效生产,其主要适用条件为[1,2]:

(1)对于放顶煤开采来说,最适宜的煤层厚度为5～10 m。当煤层厚度小于4 m时,严禁使用放顶煤开采方法,同时采高比应控制在1～3 m。

(2)煤层的普氏系数应小于3;当煤层中含有坚硬夹矸层时,其厚度应小于0.5 m;放顶煤层开采基本不受煤层倾角的影响。

(3)煤层的埋深应大于100 m,节理裂隙不发育的煤层最好在300 m以上。

(4)煤层直接顶应具有随顶煤下落的特性,冒落高度不宜小于煤层厚度的1.0～1.2倍。

三交河煤矿2#煤层平均厚度为4.7 m;夹矸层厚度0.1～1.0 m,不稳定,破碎,泥岩。由此可知,综采放顶煤开采方法不适于此类地质条件,同时综放开采还具有采出率低、煤尘大等缺点,加之2#煤为1/3焦煤,属于稀缺煤种,因而不采用综采放顶煤开采方法。

2.2分层开采方法

分层采煤方法在国内是使用相当成熟的采煤方法之一[3,4],采煤设备类型配套齐全,性能完好,操作方便,可选出适应各种条件的采煤设备,但其采高受设备影响,一般为2.0～3.5 m。对于4.7 m厚的煤层而言,不能实现一次采全高;同时,下分层在再生顶板条件下开采,顶板强度低,完整性差,难控制;铺网开采费用高,和一次采全厚相比,投资较大;另外由于分层的开拓,需在上分层再生顶板形成后进行,这样延缓了下分层的开采,加剧了生产接续紧张的矛盾,不易实现集中生产。

2.3大采高综采方法

现有开采技术条件下大采高综采一般适用条件为[5]:

(1)工作面地质构造简单,无大的褶曲和断层,水文地质条件简单。

(2)工作面煤层的煤质较硬(普氏系数大于1.5),煤层厚度3.5～6.0 m,煤层赋存稳定,厚度变异系数小。

(3)煤层倾角一般小于12°,最大不超过18°。

(4)煤层顶板属于稳定或较稳定的类型,煤层顶板能够随采随冒,冒落后能够充满采空区;煤层顶底板较坚硬。

(5)矿井生产能力大,同时辅助运输提升,能够满足重型支架的运送要求。

三交河煤矿2#煤层平均厚度为4.7 m,适于采用大采高综采;与分层综采相比,其回采工作面产量和效率有了很大提高;同时,回采巷道的掘进量减少了一倍;从回采工艺来看,减少了人工顶板的铺设,降低了工人的劳动强度;另外,与分层综采相比减少了综采设备搬迁次数,节省了搬迁费用。因此,高产高效的大采高综采是三交河煤矿厚煤层开采首要选择。

3综合效益分析

3.1技术经济分析

对于同一种地质条件而言,可能存在不同的开采方法,而不同的采煤方法在生产管理水平等多方面的因素制约下所取得的经济效果是不同的,因而仅从技术角度定性分析采煤方法的合理性是不够的,还必须从经济效益角度分析采煤方法。

本文选用了在开采厚煤层时常用的开采方案最优化准则,即吨煤费用最低。由三交河煤矿实际生产情况可知,以往对于2#煤层基本采用分层开采,现对大采高综采和分层综采方法进行经济效益分析,计算结果见表2。

由表2可得,大采高综采费用为20.23元/t,分层开采费用为34.36元/t。可见,大采高综采吨煤费用最低。

综合技术经济分析可得,三交河煤矿2#煤层合并区域安全回采,应摈弃分层综采方法,充分利用大采高综采技术,实现安全、高效生产。

3.2应用效果分析

大采高综采技术成功应用于三交河煤矿2-502、2-504工作面,取得了较好的经济效益,并得到了很好的推广应用。

(1)2-502工作面2008年7月开始回采,2009年5月回采结束,累计产煤1 801 937 t,最高月产254 870 t,最高日产达13 472 t。

(2)2-504工作面2009年8月开始回采,2010年8月回采结束,累计产煤2 724 959 t,最高月产238 264 t,最高日产达11 243 t。

(3)应用大采高综采技术,2008年利润增加了8 375.35万元;2009年利润增加34 747.57万元,较2008年增加利润26 372.22万元。由此可以得出,应用大采高综采技术极大提高了企业经济效益。

4结语

结合三交河煤矿2#煤层合并区域的生产地质条件,深入分析厚煤层开采方法的技术可行性;建立经济效益比较模型,通过计算各类比较指标,对分层开采和大采高综采开采进行综合效益分析。现场应用效果表明,大采高综采方法能够有效提高矿井规模和经济效益。本文的研究成果可为厚煤层安全高效回采方法的选择提供借鉴和参考,同时为类似条件下采煤方法选择提供成功的经验。

摘要：结合三交河煤矿2#煤层合并区域的生产地质条件,通过建立经济效益比较模型,从技术、经济效益2个方面进行深入分析,得出结论:大采高综采方法能够有效提高矿井规模和经济效益,为厚煤层安全高效回采方法的选择提供借鉴。

关键词：厚煤层,采煤方法,技术经济

参考文献

[1]赵景礼.厚煤层全高开采新论[M].北京:煤炭工业出版社,2004.

[2]王家臣.我国综放开采技术及深层发展问题探讨[J].煤炭科学技术,2005(1):14-17.

[3]高富基,宋来金,刘涛.寺河矿井采煤方法探讨[J].煤矿设计,2000(3):6-7.

[4]汪理全,杨真.长壁综合机械化采煤方法的发展趋势[J].煤炭科学技术,2005,33(1):10-13.

浅谈厚煤层综放开采技术工艺第4篇

【关键词】综放开采；技术应用；顶煤支架

综放开采是工作面实现高产高效的有效开采工艺方式。通过解决综放开采工作面中面临的一些关键技术，可进一步提高工作面的工作效率和效益，确保工作面的安全生产，提高综放工作面的煤炭回收率，充分发挥综放开采技术的优越性。

1.综放开采技术概念

综采放顶煤开采技术是在中厚煤层一次采全高综采技术工艺上发展起来的采煤技术。此项技术解决了厚煤层一次采全高的问题。不但降低了开采成本，同时还可有效防止冲击地压。过去厚煤层开采由于设备采高限制，只能分层开采，这不仅增加了巷道掘进量，而且，上分层工作面开采需铺设人工假顶，为下分层开采创造条件，消耗了大量材料，同时由于铺设人工假顶增加了工作面开采工序，影响了工作面的有效开机时间，限制了工作面的生产能力。综放开采技术，就是在厚煤层中沿底板布置国采工作面按一定高度用采煤机向前副煤开采，而支架上方的煤，则靠矿山压力和自重向下移动，由支架尾部所开窗口放出，流入尾部运输机运出。根据窗口位置不同，可分为“高位”、“中位”和“低位”放顶煤综采设备。

综放开采是工作面实现高产高效的有效开采工艺方式。开采实践表明，影响综放工作面安全高效顺利开采的关键技术有以下几点：①综放开采的合理开采工艺、参数及放煤规律：②综放开采的覆岩运动规律及矿压显现特征；③综放开采机道上方端面顶板（煤）的稳定性控制；④综放开采顶煤回收率包括面内、首末采和端头顶煤回收率的进一步提高；⑤综放开采支架与围岩关系及支架合理选型。通过多年的理论研究与开采实践，我国已积累和总结了综放开采关键技术，这为进一步发挥综放开采的优越性，提高生产效益创造了条件。

2.综放开采技术应用

下面以对某矿的一综采工作面低位综采放顶煤工艺的分析为例，对倾斜煤层坚硬顶板较薄厚煤层采用低位综采放顶煤工艺，使该工作面实现稳产、高产。

2.1工作面情况分析

该工作面地质条作：该工作面面走向长1500米左右，倾斜长130米，煤层总厚为冒为8至12米，平均10米，煤层平均倾角为24度，该煤层普氏系数9.40，厚20.05米。

2.2采用的采煤方法及工艺

该工作面采用走向长壁低位综采放顶煤采煤方法。

工艺顺序：割煤一移架一推前部输送机一放煤一拉后部输送机。采用单向割煤方式；进刀方式为上端部斜切进刀，单向割煤往返一次进一刀，进刀处工作面刮板输送机弯曲长度不小于15米，以保证煤机顺利运行：由专人放煤，在煤机返刀期间滞后煤机15米放煤，发现有矸石进入后部输送机时产即关闭放煤口；对采煤机割下的煤利用采煤机滚筒的螺旋叶片和输送机的铲煤板进行装煤，放出的煤直接进入工作面后部输送机。

2.3工作面的支护

工作面采用放顶煤支架支护。基中普通放顶煤支架？4台，上、下端头支加各2台，共78台。支架的工作方式采用及时支护，移架采用追机作业，分段依次顺序移架，移架距离煤机后滚筒4～6架。支架的操作方式为本架操作。支架的操作顺序：收前探梁一降架一移架一调架一升架一伸前探梁。

端头支护方法。工作面上下端头各安装2台过渡支架，在过渡支架外帮跨前、后两部输送机分别支一对抬棚，共同4对，采用3.6米的长钢梁做梁，DZ系列单体支柱作支柱，形成一梁三柱的走向棚，配合过渡支架交替迈步前移，走向步距0.6米，2个长钢梁的间距为0.2米，长钢梁下单体初撑力不低于90KN，长钢梁与相邻支架间的距离不得大于0.3米。在下端头随工作面推进，从过渡支架后部至下巷切顶线沿转载机上帮打一排单体点柱，并挂好挡矸帘，以防窜矸；同时从两道切顶线向外在巷道中用厚12厘米，长1米的半圆木支撑3棚T字棚，棚距1米。两端头1-7号架顶煤处铺5米乘1.2米的菱形金属网，网沿倾斜方向展开，网与网之间压茬为0.2米，用18号铁丝间距0.2米扎好，新网在上，旧网在下。

2.4关键的技术措施

2.4.1工作面的初采

首先，由于工作面从两道掘进到切跟安装都是跟顶施工因而在工作面推进过程中，必须从工作面两端第三架开始到工作面中部随工作面推进不断支顶煤挖底回采，以达到放顶煤要求。

其次，工作面在正常推进时，以6：1的斜度比例挖底，即每推进0.6米，工作面挖底0.1米；根据设计要求，在工作面挖底到底板后，两端头第八架必须跟底板，两端头跟项推进，两端头向里第317架逐渐随至底板铺网推进。

再次，采煤机司机必须严格把握留项煤厚度和卧底量，严防刮板输送机过分下滑，造成推输送机困难或卧底量过小影响挖底速度。

2.4.2割煤与放煤

首先，割煤时采煤机司机根据顶底板、煤层煤质变化及输送机运煤量，调整煤机割煤速度，控制采高为2.8米到3.2米；割煤过程中为防止顶煤因空顶时间过长而垮落或煤机滚筒割支架前梁，支架工的工人超前煤机滚筒3-5架收回支架前探梁，滞后煤机后滚筒1架伸出前探梁；采煤机停止工作时，应停在倾角小、项板完整、无淋水地点，同时将采煤机上下滚筒降至底板，防止煤机下滑。

其次，放煤工放煤时要正常使用喷雾装置，与采煤机司机密切配合，均匀放煤，防止输送机过载造成事故。同时注意支架尾梁插板的伸缩量，控制尾粱开启程度，防止插板插入输送机中。

再次，放完煤后必须将支架尾梁升起，插板插到位，尾粱与底板夹角控制在45度左右，并根据采高适当调整，以防漏矸和其它事故的发生，放煤时放出的大块煤禁止使用插板破碎，不得放出大块矸石。

最后，放煤工若发现下列情况之一时，应及时停止放煤，进行处理：刮板输送机上发现有大块煤及矸石；支架后尾粱销子断了；牵引链有断链、裂纹或变形等，刮板、螺丝短缺；支架后尾梁因窜液、漏液而自降；发现异常响声；供水装置无水或喷雾有故障。

3.板低位放顶煤支架的选择

本工作面采用走向长壁综采放顶煤方法，选用了ZFSB3500—25/36A型双输送机低位插板式放顶煤支架。此型液压支架的顶梁是刚性主梁加内伸缩的组合式，能够缩短支架中正常支护时的控顶距提高支架的支护强度；在采煤机割煤后，支架移架前能够及时伸出进行临时支护，较为适应本工作面煤的硬度：可以在煤壁片帮后伸出伸缩梁及时支护。

同时，此液压支架支撑高度范围为2.5到3.6米，且对煤厚不均匀适应性较强，支架顶梁尾部设计一斜坡，增加了顶煤断裂，加剧了煤、顶离层，尾粱上、下有一定的摆角，更利于松动已垮落的项煤及破碎大煤块，避免后部输送机发生机械事故；顶梁长可实现多次反复支撑，使顶煤显著预先断裂、垮落，有利于放煤；放煤口低，顶煤垮落下降量大，易破碎，大块少，放煤时煤尘小，采空区丢煤少，采出率高，自然发火小。诸多优点表明，该支架适用于此类工作面综放开采。

4.结语

倾斜煤层较厚煤层缠放工作面克服了一次采全高存在的支架易歪倒的问题，解决了一般机采工作面丢底煤浪费资源的问题，降低了分层开采所带来的掘进工作面及巷道支护、维护费用，在相对减少了工作量的时时，提高了安全级别。总之，要在总结实践经验的基础上，对综放设备进行不断的完善和改造，使之更加适应现代生产条件的变化，满足高产高效要求，使综放工作面生产能力进一步提高。

【参考文献】

[1]成民.综放开采高产高效技术浅析[J].煤炭技术，2005（2）.

[2]刘中桥，邹古波，汝登亚.综放开采合理顶煤高度的确定[J].煤炭技术，2005（4）.

煤矿厚煤层第5篇

中国是煤炭矿产储存大国, 同时也是煤炭开采大国, 在中国厚煤层产量约占矿产总产量50%左右, 但复杂地质条件外加落后开采工艺, 限制了厚煤层矿产资源开采和利用。大采高技术出现以来有效提升了煤炭工艺技术水平及机械化水平, 在矿井开发过程中有重要作用。复杂条件下特厚煤层大采高设备运行和回采安全保障技术, 采取了有效的防倒防滑措施, 确保了工作面支架稳定性, 有效遏制了架前冒顶和煤壁片帮, 实现了安全高效开采。

1 大采高综合工艺方式的确定

由于大采高工艺方法并不是个简单过程, 在煤炭开采过程中会遇到各种问题, 因此在实践中首先要确定方法的过程。采煤机、支架移架、刮板输送机推移过程中是否处于正常运行速度很重要。其次要根据实际情况确定工作面实际位置, 最后确定开采工艺各项实际参数, 结合设备实际工作量, 确定割煤方向[1]。主要设备及参数见表1。

2 大采高工作面安全开采实践

工作面操作程序:

a) 确定割煤方式。采用单向割煤, 即采煤机在工作面上端斜切进刀, 在下方割煤, 往返1次为1个循环, 每次切割刀深为0.87 m;

b) 优化进刀方式。上端斜切进刀, 采煤机自行进刀, 保证缺口长50 m, 刀的深度要大于15个支架长度[2];

c) 按照割煤程序进行, 采煤机下端进行割煤, 左滚筒割底煤, 同时由上至下采用煤机清理浮煤, 提前将刮板疏松到机尾部, 割透后将剩余部分推向煤壁, 后滚筒降下来后直接割底煤, 采煤机如此循环工作。此外要装煤, 适当进行移架, 推移刮板输送机, 工作面上可实现推移, 双向邻架推移、手动推移或采煤机和液压支架联合推移。工作面上采用成组推移, 调架时要采用成组推移或向邻架推移, 双向成组推移组设置要按照既定过程进行, 设成12架, 推移刮板输送机滞后采煤机左滚筒不能小于15个支架。在运煤过程中将三角煤割透, 保证巷道底板到工作地板平缓过渡。在移架过程中保证支架是1条直线, 仰俯角度数不能超过7°, 斜面角度不得超过5°, 相邻支架间要尽量调整在适当距离中, 支架距离底板不能超过200 mm, 防止顶部泄露。

3 关键回采装备确定

3.1 确定支架

根据现有煤炭工作层需求, 要选择适当机型及配套设施, 尽量符合开采煤层基本条件。配套设备能力与开采煤层最大生产力要相互适应, 尽量与预计实现的工作面相符合。液压支架是综合性开采设备之一, 为了满足基本强度, 要遵循高生产高效率要求, 液压支架在两侧采用开采支架, 必要时考虑大采高支架稳定性, 利用柱体表面伸缩性差的特点进行操作, 按照支架倒滑力原理以液压支架为核心选择配套设施。在大倾角工作面上, 煤层顶板需沿反方向进行, 在重力作用下按照曲线方向移动[3]。

3.2 采煤机的确定

根据当前采煤机实际工作效率来看, 大采高牵引采煤机的主要技术和参数都是按照相关标准进行的, 根据当前煤层开采情况, 需综合分析工作面的生产能力、煤质硬度、选择适当滚筒直径及转速, 适当调整油缸内部拉力, 通过调研对可行性、可靠性、先进性和经济性等方面因素进行比较, 确定主要参数。其次由于工作机构本身具有牵引力, 输送机牵引力和摩擦力受到其它因素影响, 必须通过详细计算确定工作程序。正常采煤机总装机功率为1 710 k W, 电压为3 200 V, 每年生产煤600104t, 计算公式如下:

式 (1) 中, T为采煤机牵引力, k N;P1为工作机构牵引力, k N;P2为煤装疏松机牵引阻力, k N;P3为机器基本重量, kg;P4为煤层倾角引起下滑力, k N;P5为附加阻力, k N。

3.3 刮板输送机

配套选择SGZ1000/1710型号中双链在整体式输送机, 该机器配有高强度、可信度高的特点, 是高产、高效综合式运输设备。该机前段为刮板输送机, 中部则采用优质合金铸造挡板, 既增加了强度也增加运行可靠性, 减少了维护量。同时由于液压支架与转载机及电控设置都是配套的, 实现了回采工作面装煤、运煤、推溜和顶板支护等工序方面的结合, 实现了机械化采煤[4]。

3.4 现场实践要求

在开采过程中要进行现场矿压观测, 监测点布局在合理范围内。保证上下口进刀数量, 下口到10次时需继续推进5 m, 机巷测点基本压力值为7.5 MPa, 保证压力值不断上升。在实践过程中每隔10个支架就要建立观测台, 时刻监视工作面整体高度及变化趋势。切眼施工高度设置在3.2 m, 由于工作时间较长, 切眼顶板会下降, 下沉量达到200 mm。为保证该技术的可行性, 需要从整体出发, 完善各项基础性措施, 达到理想技术开采效果[5]。

4 结语

大采高厚煤层采煤工艺技术生产安全性高, 资源回收率高。为了提升整体投资成本, 需要切实履行技术操作规范, 了解中大采高开采技术的实践特点, 慎重分析地质条件和复杂环境之间关系。为了克服其投资成本高的缺陷, 应切实研究如何应用国产设备达到采用进口设备的生产效果, 只有这样, 才能使其在中国得到广泛应用, 为中国煤矿开采产业服务。

参考文献

[1]伍永平.大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究[M].西安:陕西科学技术出版社, 2013:90-93.

[2]来兴平, 周光华, 张建华.基于现场监测的破碎围岩介质垮落失稳及综合分析[J].煤炭学报, 2011 (23) :190-192.

[3]胡文, 李维光, 黄建功.大倾角煤层底板岩层运动规律与采面底板分类[J].矿山压力与顶板管理, 2012 (24) :80-83.

[4]尹光志, 鲜学福, 代高飞.大倾角煤层开采岩移基本规律的研究[J].岩土工程学报, 2013 (24) :80-83.

煤矿厚煤层第6篇

伪斜柔性掩护支架采煤法是我国目前开采急倾斜煤层的主要方法之一, 而东山煤矿15#煤是该矿的主采厚煤层, 由于-230m水平15#煤倾角较小、煤层较厚, 这种情况下使用柔性掩护支架采煤法在国内无成功的经验可借鉴。该矿多年的生产实践证明:煤层倾角的大小对伪斜柔性掩护支架采煤法有很大的影响, 当煤层倾角小于55°, 支架容易切入底板, 下放较为困难。单腿助单腿支撑实现支架在大倾角煤层 (35°~55°) 的顺利下放。根据《煤矿支护手册》关于柔掩架型选择认为:支架宽度为煤层平均厚度1m。长将架宽定为2m, 采用柔掩侧向放煤技术解决了厚煤层一次采全高的问题。

2 工程概况

煤层赋存条件:-230m, 水平15#煤为单层结构, 厚度较稳定, 平均4m, 倾角平均45o。伪顶为厚0~0.8m较软炭质岩, 随采随落;老顶为厚15~20m砾岩;直接顶为厚25m左右粉细砂岩;底板为厚20m左右的粉砂岩, 夹煤线2~3层。地质构造:在本区内, 东三西至中背斜轴煤岩层走向在165°~190°之间, 东三东至超龄向斜轴煤岩层走向在90°左右, 倾角43o~85°, 在两侧边界中背斜和超龄向斜轴附近煤岩层可能倒转, 岩层受挤压比较破碎。

3 伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪倾斜柔性掩护支架采煤法的特点是回采工作面成直线形, 按伪倾斜方向布置, 沿走向整体推进, 掩护支架是柔性的, 支架隔离采空区和回采空间, 工作人员在掩护支架的保护下进行采煤工作。

3.1 巷道布置

岩石底板巷掘反眼到见煤点, 向同一方向掘进若干条煤巷上山 (即溜煤斜坡) , 各山之间用若干条煤层斜坡联络, 煤层斜坡间距为20~30m, 上山与斜坡的坡度均为23°, 形成回采条件。在边界溜煤斜坡上向反方向掘进安装柔掩护工作面, 其它溜煤斜坡与柔掩工作面掘透。

3.2 支架架型设计

支架的架型设计既要考虑到适应煤层倾角、厚度的变化, 便于支架下放, 又要考虑尽量提高煤炭回收率和支架在以后工作面的重复利用, 还要考虑到工作面支架下要有足够的空间, 便于工人操作。根据本工作面煤层赋存情况和产状及顶底板岩性, 架型采用11#工字钢加工而成的“八”字型2m的矿制柔性掩护支架。

3.3 回采工艺

伪倾斜柔性掩护支架采煤法的回采工艺主要有支架安装、支架的下放以及支架拆除3个环节。正常回采时工作面倾角23o, 沿煤层伪斜布置, 沿走向推进。正常回采期间主要有3项工作同时进行:在区段回风平巷内不断接长掩护支架;在工作面下端不断拆除掩护支架;在工作面掩护支架下采煤。掩护支架工作面目前一般采用爆破落煤, 所以掩护支架工作面采煤包括打眼、装药、放炮、铺溜槽出煤和调整掩护支架等工作。

4 伪斜柔掩支架采煤关键技术

4.1 单腿支撑迈步柔掩支架采煤法简介

根据本工作面煤层赋存情况, 该面采用支撑式柔性掩护支架。单腿支撑式掩护支架的形式是在支架走向钢粱上每隔1m支设一棍柱 (即单腿支撑支柱) , 将架体提起, 下肢悬空, 以支点为轴, 在矸石压力作用下, 支架下移, 上肢端头移向顶板, 借助单柱支撑, 在煤层倾角为40°~50°时实现柔性掩护支架的迈步式下放。掩护支架下放的过程运动轨迹:工作面地沟眼偏煤层底板-侧布置, 爆破后铺溜槽先出底板-侧的煤, 挂溜槽后用长把工具除掉顶板-侧煤帮 (顶煤硬时爆破或用风镐放落) 。支架顶端失去支撑时, 在架后采空区矸石的推动下, 单腿以下支点为圆心, 顶起支架转动-个角度, 直到支架顶端靠到煤帮上, 到达指定位置, 支架下端和单腿支撑于指定点。再去掉单腿, 掩护支架下端落到底板上, 居指定位置下落到指定点, 最后适当清理上端煤壁、调整支架, 使其上端由起始点到最终点, 使支架在最终的状态与下放前相同, 再支单腿, 这样就完成了一次迈步式下放。

4.2 柔掩侧向放煤技术

4.2.1 使柔掩工作面支架的下肢逐步扬起, 并在下肢上每米打一根

木支撑来保证支架的稳定, 沿工作面伪倾走向每隔5m布置-个侧放煤口, 宽2m并在放煤口挡好封塘木。

4.2.2 工作面每推进三循环 (即溜煤斜坡下推63m) 便开始在沿着工作面靠实体煤-侧煤帮部开一放煤口, 进行一次侧放煤。

第一轮放煤将煤量放出60%, 第二轮将煤量放出40%左右, 为了提高回采率。可在2个放煤口之间, 增开一放煤口将原来两放煤口之间的“死煤”进行补放。

在回采过程中, 要确定合理的放煤步距。首先, 认为放煤理论与金属矿的放矿理论相似;其二, 认为煤的塌落是一个椭球体;第三, 设定放煤方案, 即单轮顺序放煤、多轮顺序放煤、单轮间隔放煤。在放煤实践中, 放煤步距逐次定为1.2、1.5、2.0、3.0m等。经试验认为:每采两个循环即放煤一次, 放煤口间距5.0m, 每口最多放煤量300t。

5 生产中主要问题及处理方法

5.1 支架挂顶或啃底问题

如支架已挂顶阻碍了支架下放, 可用打眼放炮崩去顶板岩石, 并使嵌入顶板一端的下放步距大于另一端, 控制下放步距, 架子恢复正常;如支架已啃底阻碍了支架下放, 可用打眼放炮崩去底板岩石, 并使嵌入底板一端的下放步距大于另一端, 控制下放步距, 架子恢复正常。

5.2 窜矸问题

发生窜矸事故的处理方法:把窜矸处的空洞用笆片或木料堵上, 并采取相应的措施, 使支架在下-循环下放时落实在顶底两帮的煤台上。若为钢梁间窜矸, 可根据具体隋况, 用笆片、木料或型钢插堵并用铁丝固定。如果架端空洞面积较大除用笆片、木料堵塞外, 还可以每间隔一定距离用木梁或点柱支撑。

5.3 顶底板凸起不平问题

当支架上肢切到顶板或遇到顶板突然凸起时, 支架落架困难, 此时, 采用的处理方法为:先用千斤顶向底板方向顶架, 然后打一加强支柱支撑下肢, 再用煤电钻破掉凸出的顶板, 慢慢落架使支架达到正常工作状态。

当支架下肢切到底板突然凸起时, 先用千斤顶向顶板方向斜顶架, 使下肢离开底板, 然后用加强支柱支撑上肢, 再用煤电钻破掉凸起的底板, 或用导链拉下肢, 慢慢落架, 使之进入正常支护状态。

5.4 断绳故障与绳头抽头处滑移

处理方法:用一根10m长的钢丝绳加固在断绳或绳头滑移处, 两边各用3~5个绳卡子卡紧。

6 技术经济效果分析

东山煤矿主采区全部是急倾斜和大倾角煤层, 煤层变化大、褶曲多, 给煤炭的采掘工作带来众多困难, 长期以来, 一直延用陷落法采煤, 回采率较低, 大倾角厚煤层的回采问题没有得到根本解决。

经过几年来的现场生产实践, 表明柔性掩护支架采煤法和侧向放煤技术相结合、利用单腿支撑迈步的采煤方法是开采大倾角厚煤层一个新的、有效的采煤方法。它打破了传统的单-俯伪斜柔性掩护支架式开采的框架及巷道布置方式, 建立起新的采煤系统, 即在-个采区内应用2种采煤工艺、采煤方式进行合理的巷道布置和开采。这种采煤方法不仅简化了回采巷道布置与运输系统, 降低了巷道的万吨掘进率, 其万吨掘进率仅为245m (陷落法为465m) 。提高了资源的回收率, 其回收率达到93.8%, 与陷落法相比提高了25.8%, 提高了单产。一年多来, 用新采煤法, 生产煤炭11.2万t, 少掘巷道2464m, 多回收煤炭资源2.52万t。

参考文献

[1]降栖凤.急倾斜煤层开采[M].北京, 煤炭工业出版社.1994.9.[1]降栖凤.急倾斜煤层开采[M].北京, 煤炭工业出版社.1994.9.

[2]邢福康.煤矿支护手册[M].北京, 煤炭工业出版社.1993.6.[2]邢福康.煤矿支护手册[M].北京, 煤炭工业出版社.1993.6.

[3]煤炭科学研究院, 煤矿覆岩破坏规律及其应用[M].北京:煤炭工业出版社, 1981.[3]煤炭科学研究院, 煤矿覆岩破坏规律及其应用[M].北京:煤炭工业出版社, 1981.

[4]汪理全, 煤层 (群) 上行开采技术[M].北京:煤炭工业出版社, 1995.[4]汪理全, 煤层 (群) 上行开采技术[M].北京:煤炭工业出版社, 1995.

煤矿厚煤层第7篇

鲍店煤矿位于兖州矿区中西部,全井田范围内可采,煤层赋存稳定,属中变质程度气煤自燃煤层。其中第3(3上、3下)煤层厚度大,有5.16~10.54m,平均8.53m,煤层有爆炸性危险,爆炸指数38.26%~42.16%。工作面走向长一般550~2800m,倾斜长180~250m,采用综采放顶煤工艺回采。

2 自然发火规律分析

(1)煤层自身因素。兖州矿区3煤层自然发火期一般为3~6个月,具有较强的自燃倾向性,其3层煤的导热性很差,距实验室获得数据,该煤层当高温点煤温为300℃时,距其20cm的回风侧温度仅为100℃,温差达200℃,因此,经常出现煤层内部温度已达到着火点时,在煤体暴露表面查却觉不到温度异常。(2)回采工艺因素。由于鲍店煤矿3煤属厚煤层,采用综合机械化放顶煤一次采全高全部陷落法回采工艺,易丢顶煤,遗煤自燃危险性大。(3)通风影响因素。随着矿井的不断延伸,开采深度及范围进一步加大,工作面采空区漏风通道错综复杂,主要表现为采煤工作面进、回风侧压差漏风、邻近工作面采空区连通、工作面内、外错联络巷封闭等,增加遗煤接触氧气的概率。

3 防灭火技术研究

3.1 工作面停采回撤防灭火技术

3.1.1 工作面压缩风量

现场大量实例也证明,一旦采空区出现自然发火征兆时,加大工作面风量会使着火时间缩短,而减小风量,自燃趋势会明显地受到抑制。因此,工作面停采后,在满足散热、人员呼吸等条件下,适当压缩工作面风量,可促进防灭火工作。

3.1.2 束管检查及温度监测技术

(1)在架间埋设束管,平均每20架敷设一组,每组设两路,一路引至架顶煤体内部,一路引至支架后煤体内部,对于特殊地点,如顶煤破碎区、冒顶区等,必须另外增设束管。人工每天固定班次取样化验,利用曲线分析束管内CO浓度变化情况,及时掌握防灭火信息,直至回撤结束。(2)由于架后属于低风速区,且存在大量浮煤,给煤蓄热氧化创造了必要条件,因此需要对架后温度进行连续测温,掌握架后高温区域,有利于工作面回撤期间的防灭火工作。测温采用红外线测温仪进行,分别在工作面后部运输机架后浮煤处进行,对高温点采取打钻压注高效膨胀阻燃剂或凝胶处理,消除煤层高温点。

对于排查出的重点区域,利用束管监测系统实时监控,确保动态掌握气体变化趋势。

3.1.3 进、回隅角充填堵漏

由于工作面上、下隅角处于漏风源点、汇点;上下隅角易堆浮煤;综放工作面上下端头放煤不彻底,丢下大量遗煤,为煤炭自然发火提供了物质条件因此工作面停采后,首先对进、回隅角进行封堵处理。

停采前20m时,在上下顺槽分别施工沙袋隔离墙1道,并预埋注浆管路和束管。停采后,工作面上、下隅角分别施工沙袋隔离墙1道,并喷注赛福特封堵,减少漏风,完成后利用预埋注浆管路向两顺槽砂袋隔离区注入粉煤灰胶体灰浆。

3.1.4 回撤前工作面打钻注浆

工作面停采后,每隔5个支架,利用钻机在支架间隙,按前、中、后方式施工4个防火孔,后部孔在掩护梁位置,打入采空区,倾角40~45°,深度4~5m;中间孔打到柱顶梁上部及支架后浮煤,倾角30°左右,深度5~6m;前部一路打到支架后浮煤,倾角20°,深度5~6m左右,另一路打到支架前梁顶部浮煤,角度25°,深度5~7m左右,均采用一次性注浆钻杆,用快速水泥封孔,并用堵头封堵孔口,通过架间钻孔对架间注MEA封堵剂进行封堵,比例:1m3水配25~28kg MEA。工作面架间钻孔布置如图:

3.2 工作面封闭防灭火技术

(1)停采线封闭。封闭前在两顺槽预埋两路注浆管路,一路引至停采线,一路引至停采线密闭前,工作面两顺槽停采线密闭采用800mm混凝土密闭墙封闭;(2)两顺槽外封闭。两顺槽外密闭采用500mm砖闭进行封闭,表面挂网喷浆处理。封闭后,对两顺槽外段进行防灭火处理,注入粉煤灰胶体灰浆。

3.3 保证措施

(1)工作面停采前,采空区以里20~30m范围内顶煤必须放干净、均匀,见顶(矸)为止,形成防火隔离带。(2)加强工作面顶板管理工作,提高支架的初撑力和支架支护质量,保证顶煤不松动;同时应保证工作面收面质量,以利于加快工作面回撤速度。(3)注浆过程中,临近顶板渗出浆液,应立即停止该钻孔注浆,改注其它钻孔,待浆液凝结后,再补注一次,确保注浆效果。

4 结论

根据厚煤层采煤工艺及煤层特点,从工作面停采前、回撤时、回撤后分阶段进行防灭火处理,充分利用安全监测与安全检查、束管监测与人工取样、停采前与撤架前后注浆等多种安全保障措施相结合的方式,及时消除工作面回撤期间自然发火隐患,取得了预期的效果,确保了工作面安全回撤。

摘要：本文通过对自然发火规律的分析,对鲍店煤矿厚煤层采面回撤封闭期间防灭火技术进行了全面的研究,并取得了预期的效果。

煤矿厚煤层第8篇

煤矿厚煤层开采一般采取分层或者放顶煤采煤法, 分层开采顶板管理困难、经济效益低, 而煤与瓦斯突出煤层禁止使用放顶煤采煤法。厚煤层一次采全高工艺有效地破解了这一难题;实践表明, 该工艺在黄岩汇煤矿成功应用, 摸索出了突出矿井实现安全高效的有效途径。

1 概述

黄岩汇煤矿井田属于沁水煤田东部边缘, 矿井面积15km2, 为煤与瓦斯突出矿井, 煤层为Ⅲ级不易自燃煤层, 煤尘无爆炸危险性, 矿井生产能力为90万吨/年, 服务年限42年。15102工作面是该矿第一次试用一次采全高采煤工艺的综采工作面。工作面长为180m, 走向长度2030m, 设计可采长度为1100m, 平均煤厚为5m, 平均倾角为6~10°, 直接顶为砂质泥岩, 厚2m, 老顶为细到中粒砂岩, 厚6m, 灰色厚层状, 直接底老底泥岩、砂岩厚8~30m。该工作面地质构造发育, 地质条件复杂。

2 一次采全高综采工艺特点

2.1 工艺流程

一次采全高综采工艺如同普通综采工艺为:割煤→移架→推溜, 工艺简单, 操作相对简便, 便于管理, 节省了工作时间, 提高了工作效率。工作面设备实现电气自动化, 提高矿井生产能力, 最大日产达万吨以上。

2.2 三机配套

15102工作面一次采全高综采支架、煤机、刮板运输机三机配套:选用ZZ10600/27/60D型支撑掩护式液压支架、MG900/2210—GWD煤机、SGZ1000/1400刮板运输机。支架顶梁、伸缩梁支护顶板, 用液压支架的一级和二级护帮板相互配合对煤壁进行及时支护, 前梁支撑力大, 4根立柱规格Φ320/Φ230mm, 双伸缩立柱, 调高范围大, 支架结构受力合理, 梁端距变化小, 采高适应性强, 支护强度1.1MPa支架切顶、抗冲击能力强;支架具有双人行通道, 宽畅, 有利于保证安全生产;采用快速分段追机双向邻架操作液压系统, 提高了移架速度和安全性;采煤机功率2210k W, 滚筒直径3.0m, 刮板运输机的总装机功率1400k W, 液压支架的支护高度2.7~6.0m, 液压支架的操作全部使用电液控制系统, 每个架控箱上都有一个微型计算机, 控制支架成组移动液压支架、推溜、伸前梁、收护帮板等。液压支架可成组闭锁, 也可单架闭锁, 提高了安全性。

2.3 支架自动电液控制, 劳动强度低安全系数高

工作面支架都配有架控箱, 双向邻架控制系统, 操作人员可通过架控箱控制邻近支架;双向成组控制系统, 将工作面支架编为若干组, 操作人员在首架操控启动键发出一个指令, 邻架就按照程序动作, 移架完成后自动发出信号传给下一个控制箱, 下一个控制箱开始动作, 依此类推实现联动;支架实现联动为今后矿井自动化奠定基础。15102一次采全高工作面的超前支护由原来的迈步抬棚变为超前支架, 端头工由原来的10人, 减少为2人, 每天可节省8个工;同时, 原先人员打单体易造成砸伤、顶伤等事故, 超前支架实现人工手柄操控, 简单易行, 提高了安全性。

2.4 提高煤炭回收率

15102一次采全高采煤沿顶底割煤, 有效地控制了矸石混入煤流系统, 直接提高了原煤煤质。经测算, 一次采全高回收率超过93%, 明显得以提高。

2.5 有效地预防煤与瓦斯突出

瓦斯治理的区域抽放和本煤层抽放, 厚煤层一次采全高工艺对顶板破坏程度小, 能减弱了顶板压力突然释放, 能有效地控制煤与瓦斯突出事故, 提高矿井安全生产能力。

2.6 预防煤炭自燃

厚煤层一次采全高工艺减小了煤损, 提高了回收率, 有效地控制了丢煤, 提高了推进速度, 基本上解决煤炭自燃发火的难题。

3 一次采全高工艺在生产过程中存在的问题与对策

3.1 一次采全高工艺生产过程中存在的问题

设备管理方面:管理人员和工人缺乏对新设备的专业维护技能, 导致设备运转不正常, 开工率不足, 在一定程度上影响了正常生产。

支架稳定性方面:回采过程中, 顶板发生漏顶时, 支架上方形成空顶, 顶板对支架失去约束造成稳定性差, 此外顶底板软岩、顶板破碎的因素也能影响支架的稳定性。

顶板管理方面:采高增大, 煤壁受力状态改变, 特别是周期来压期间, 工作面煤壁易造成片帮。

3.2 对策

加强培训, 提高管理人员的管理水平和操作人员对设备技术操作水平。有效地控制顶板, 保证支架的初撑力达到要求, 正确使用二级护帮板, 接顶严实, 减少漏顶事故。加强端头支护和两顺槽超前支护顶板。工作面顶板好的情况下滞后后滚筒移架, 顶板破碎时带压擦顶移架或拉超前支架。采煤机割煤之后, 滞后采煤机前滚筒2-3架及时伸出支架前梁。合理确定工作面推进速度, 移架之后及时打护帮板, 防止煤壁片帮。

4 结语

(1) 《煤矿安全规程》对于突出矿井禁止使用放顶煤工艺开采, 在一定程度上限制了采煤工作面的产量, 一采全高综采工艺, 有效的解决了这一制约生产的难题。 (2) 黄岩汇煤矿成功地解决了优化设备配套, 工作面重型支架防倒、防滑等采煤技术难题, 加强了顶板管理, 提高了工作面机电设备的管理水平, 加快了工作面推进, 实现了大采高综采矿井的安全高效。 (3) 大采高综采工艺在黄岩汇煤矿成功应用, 为该工艺在同类矿井提高产能、增加效益作出了有益探索, 积累了丰富可贵的经验。

实践证明, 厚煤层大采高综采工艺是高突矿井实现安全高效的有效途径。

参考文献

[1]郑志勇.煤矿中厚煤层的开采技术[J].科技致富向导, 2013 (24) .

[2]单忠刚.中厚煤层留底煤机采工艺[J].内蒙古煤炭经济, 2006 (06) .

煤矿厚煤层第9篇

关键词：单一特厚倾斜煤层采准巷道煤层防灭火

1 概况

平庄煤业（集团）有限责任公司五家煤矿位于赤峰市东南60公里处，座落在老哈河畔，隶属于平庄煤业（集团）有限责任公司。矿区内有叶赤铁路通过，北至赤峰市60公里与京通铁路相接。紧邻赤朝公路和平双公路。

五家煤矿四井坐落在西露天矿南端，它的开采范围是西露天矿南区三角煤，待后期扩建后开采西露天深部区，目前仍在开拓延深。

所采煤种为老年褐煤，节理较为发育，煤的普氏系统f=2-3，为单一特厚倾斜煤层，煤层平均厚度20米（14米-28米），倾斜角为35°-45°，靠井筒侧煤层厚度为28米。倾斜角为35°，在井田边界部分煤层厚度为14米，煤层倾斜角为45°，由煤质、煤层厚度及倾角等诸因素，煤的发火期较短，一般为20天-2个月。

2 原采准巷道的布置

由于井田东部为西露天坑下掘场，目前在短期内还不能进行开采，可采区在井筒西部。而且可采区内煤层走向长度唯有200米左右，所以是单翼开采。倾斜煤层单翼开采首先要解决的是采场的接续问题，原来我们采取是分区段，布置走向沿层自滑工作面进行开采，以分区段的方式来解决工作面的接续问题，我们在开采的过程中，遇到如下几方面的问题：

2.1 安全条件不好，自滑工作面倾角大，在35°-45°之间，人员上下、材料运输、回收等方面，都存在安全隐患。

2.2 工作面上三角自燃发火问题，由于自滑工作面倾角大，工作面风流有一部分是从采空区中绕行，加上工作面上三角不易落严（落垮的货滑向工作面下部），所以在工作面的上三角就极易产生煤层自燃发火，在我们采

过的两个自滑面，在回采过程中都发生了上三角发火问题。

2.3 发生冒顶不易处理，丢煤严重回采率低。由于自滑工作面倾角大，一旦工作面发生冒顶，工作面就向一个溜煤眼、冒落的煤、矸将工作面的下部堵住，或在工作面中间插住，从下部处理不安全，从上部处理通风又不良，处理起来极为困难，如果冒顶严重造成工作面堵严、工作面不通风。这种情况下就得另送切眼，我们采的一个自滑工作面，补切眼就有三次之多。由于丢煤严重，势必造成回采率低。

2.4 生产能力低，不能进行机械化开采。平均月产5000吨，最多也只有6000吨左右。

3 新采准巷道的布置

我们初步定为把沿层布置的自滑工作面，改成斜切分层布置，这就有一个工作面接续问题，由于没有倒段地块，如进行斜切分层布置工作面，就得在上层回采的同时，掘下层工作面的巷道，形成在上层采动影响的条件下，下层直接送准备工作面局面（分幅6-8米）。这在采矿上是比较忌讳的，这样搞行不行，针对巷道是否能保住、维修量大小等问题，进行了全面分析和试验，首先对有利的方面逐项进行了分析。

①我井煤层硬度大，F=2-3，这是主要的一点。

②因煤层倾角大。采动影响的矿压将由煤体自身沿煤层形成一个斜支撑而会减小对下层巷道的压力。

③根据观测，本层工作面回采时，两道及上、下出口附近矿压显现很小，这一实践数据，初步认为此方案可行。

但这只是在分析的基础上，本层工作面巷道矿压显现情况，真正实行上边回采，下层送道还不能说有十分把握，为稳当起见，进行了开采实践，在设计011回风巷时，有意将回风巷与011溜子进行重叠布置（巷道顶底相距4米），在011工作面回采的同时，从其底下顺利地送出了011工作面的回风巷掘至距011工作面前20米至25米处，巷道开始出现局部片帮及抽顶现象，但巷道木支护棚子基本完好。在工作面推过后回风巷的矿压显现仍然很小，只需清理一下片帮掉下来的碎货，刹一下即可，一直到011采终都无任何问题，巷道维修量小，通过理论分析和实践验证，完全可以在上层回采时，送下层工作面巷道。我井彻底改变了自滑工作面布置，全部改为斜切分层工作面布置，这种布置目前已开采了两个工作面。附图：

■

特厚倾斜煤层斜切分层采准同时布置示意图

将自滑工作面改成斜切分层工作面后取得了如下效果：

①解决了工作面的接续问题，在上层回采时，下层可直接送各工作面的巷道。

②安全得到了保障。工作面为近水平，人员的上、下、材料运输等问题得到了解决，工作面安溜子回采，成为正规的炮采工作面。

③工作面生产能力得到了大幅的提高，从原来月产5000吨，提高到平均月产8000吨，最高达1万吨，经济效益显著。

④提高了采区回采率，采区回采率由原来的50%提高到目前的81%，提高的主要因素：A：去掉了原分区段开采需留设的区段煤柱；B：增加顶煤的回收；C：回风巷沿底板掘进，溜子道靠顶板掘进。回风巷为内错，溜子道为外错，溜子道顶部的2米护顶煤，在下层回采时，可以回收。

⑤为上采掘机械化打下了良好的基础。工作面为近水平，适应各种采掘设备，目前我井正计划上滑移回采工艺。

4 煤层防灭火的处理

在防止煤层自然发火的问题上，过去是采取采后对采空区进行预防性灌浆，來防止煤层自然发火。这在有倒段工作面的情况下，是一种非常有效的防止煤层自然发火措施。但由于我井为单翼开采，外加煤层厚倾角大的因素，在进行了斜切分层开采后，防止煤层自然发火问题就更为突出，如按常规上层采过后，打闭对采空区进行灌浆，就会造成上层采空区在灌浆，下层进行回采的局面，这不但因渗水会影响下层的开采，而且灌浆水会全部涌入采空区，对正在回采的下分层是极不安全的，也是绝对不可取的，针对这种情况，对煤层自然发火进行了全面分析。

①在自滑工作面时，工作面倾角大，采空区冒落后的碎货大部都涌向工作面下部，造成上三角落顶不严，由于部分风流从采空区绕行，造成上三角发火，现在采取斜切分层开采上三角可全部落严，此问题得到了解决。

②煤层的自然发火，主要是由漏风造成的。对所有漏风渠道进行了逐个研究。在我矿的其它进口，其煤层为缓倾斜煤层，是分区段开采，在上、下就得设有保护煤柱，区段保护煤柱在矿压的作用下，煤柱就会产生微小裂隙。这个工作面虽已采空但相邻工作面正在回采，在风压的作用下，就势必产生漏风，造成采空区内碎煤的自燃，我们认为这是主要的漏风渠道，另一个漏风渠道是从采空区到地面的漏风，引起的煤层自燃。一般来讲在密闭处的漏风很小，从以上分析来看，漏风主要是以上三个渠道，即：上下两道保护煤柱和地面。鉴于其它井口，又对我井的漏风具体情况进行了分析。从我井看，采取斜切分层开采后，溜子道和回风道都紧靠煤层的顶底板，它没有煤体保护煤柱，两道两侧为顶底板岩石，也没有回采工作面、所以从上下两道的两侧来看，不存在漏风渠道，只有采空区与地面塌隐区之间的一条漏风渠道。三条主要漏风渠道，我井只有一条，通过综合分析，认为只要堵住地面漏风，就可减小煤层自然发火的可能，所以，决定采用灌堵门浆的方法来防止煤层自燃，又可防止大量灌浆水进入上层采空区。

所以采取在上、下两道各打两道密闭，两道密闭的位置，掏槽深度等，必须达到设计要求。

参考文献：

[1]何福胜.有关倾斜煤层的巷道支护技术与优化探究[J].科技传播，2012（20）.

[2]钱建军.倾斜煤层锚杆支护巷道双牙壳斜梯形棚套棚加固技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009（10）.

煤矿厚煤层第10篇

关键词：厚煤层,一次采全高,采煤工艺,实践

1 生产地质条件

Ⅱ011603工作面16#煤层厚5.3~7.6m, 平均6.33m。煤层结构复杂, 一般含矸3层, 总厚度为0.73m, 直接顶:砂质泥岩, 平均厚度3.55m, 灰黑色, 薄层状, 水平纹理, 平坦状断口, 含贝类状动物化石及黄铁矿薄膜充填, 破碎, 半坚硬。

直接底:砂质泥岩, 平均厚度5.24m灰黑色, 薄层状, 水平纹理, 平坦状断口, 含贝类状动物化石及黄铁矿薄膜充填, 半坚硬。

Ⅱ011603工作面设计为两巷布置综采工作面, 一次采全高, 两条巷道均沿16#层顶板掘进。

2 采煤方法的选择

根据16#煤层的赋存特点, 煤层厚度、煤层结构、顶底板岩性, 工作面的采煤方法为综合机械化走向长壁一次采全高后退式采煤方法。

3 采高的确定

根据煤层厚度及支架支护高度和采煤机采高等因素, 确定工作面机采高度为6m。

4 循环进度

采煤机最大截深为865mm, 考虑到本矿井设计生产能力, 确定循环进度为800mm。

5 回采工序

本工作面采用单向割煤工艺, 采煤机往返一次割一刀。其工艺流程为:端部斜切进刀→推刮板输送机→下行割煤→追机移支架→反向清煤→追机推刮板输送机→割三角煤。

5.1 割煤方式

采煤机割煤方式采用单向下行割煤, 上行清煤, 往返一次进一刀, 采煤机由机头向机尾方向运行为上行, 采煤机由机尾向机头方向运行为下行。采煤机割煤牵引速度为0~13m/min, 反空刀清煤牵引速度为0~26m/min。进刀处工作面刮板机弯曲段必须大于15架, 以保证采煤机顺利进刀。

5.2 工艺流程

下行割煤→追机移支架→反向清煤→追机推刮板输送机→割三角煤→追机移支架→反向清煤→端部斜切进刀→推刮板输送机。

⑴采煤机下行正常割煤, 追机移架。

⑵采煤机割通工作面下端头后, 反向上行清煤, 同时推移采煤机后面的刮板输送机至煤壁处。

⑶采煤机割三角煤追机移架割通上端头, 采煤机反向清煤。

⑷采煤机沿刮板输送机弯曲段前进, 逐步斜向切入煤壁。

⑸采煤机割至刮板输送机直线段、进入机窝, 将采煤机后面的刮板输送机移成直线, 此时完成一个循环。

5.3 装、运煤

采煤机落煤的同时采用滚筒的螺旋叶片和刮板机的铲煤板进行装煤。

回采落煤由工作面刮板输送机→Ⅱ011603运输顺槽转载机→Ⅱ011603运输顺槽皮带→Ⅱ0116采区皮带上山→Ⅱ0116采区皮带上山联络巷→集中运输大巷→主斜井→地面。

5.4 移架

⑴支架工作方式:采用及时支护, 移架采用追机作业, 顺序移架, 移架要距离煤机后滚筒不大于3架。

⑵支架的操作方式为电液控制。工作面支架采用电液控制, 可实现双向邻架移架、成组移架方式。

⑶支架的操作顺序为收护帮板→降架、抬底→移架→收抬底→调架→升架→打开护帮板。

(4) 移架顺序: (1) 采煤机下行割煤, 从116#支架开始滞后采煤机后滚筒2~3架顺序拉移支架; (2) 采煤机下行割煤时, 超前采煤机前滚筒2~3架顺序收回支架护帮板, 每次动作1~2架;滞后采煤机后滚筒2~3架顺序打出支架护帮板, 每次动作1~2架; (3) 当采煤机上行割三角煤时, 从116#支架开始滞后采煤机后滚筒2~3架跟机移架至机尾。

5.5 推移刮板输送机

⑴本工作面可实现三种推移方式: (1) 双向邻架推移; (2) 双向成组推移; (3) 本架电液控推移。

正常推溜时采用双向成组推移, 调溜时用本架推移或双向邻架推移。双向成组推溜每组设置为6节, 推移刮板输送机滞后采煤机后滚筒不小于15个支架。

(2) 推移刮板输送机顺序:

(1) 正常推移顺序为自下向上推移

a当采煤机完成斜切进刀后, 按从下向上的顺序将126#支架至144#支架段刮板输送机机尾推向煤壁, 其中115#~126#支架为斜切进刀段。

b采煤机从机头空刀上行清理浮煤至35#支架后, 按从下向上的顺序滞后采煤机15个支架从刮板输送机机头开始顺序推移刮板输送机, 直至工作面上部126#支架。

(2) 当工作面刮板机上窜时, 推移顺序为自上向下推移

a当采煤机完成割三角煤, 按从上向下的顺序从刮板机机尾开始推移刮板输送机, 直至115#支架, 其中115#~126#支架为斜切进刀段。

b采煤机上行割煤斜切进刀后, 按从上向下的顺序从115#支架开始推移刮板输送机至刮板输送机机头。

(3) 当工作面刮板机下滑时, 推移顺序为自下向上推移

同于 (1) 正常推移顺序自下向上推移。

5.6 推移转载机

推移刮板输送机机头时, 设置好成组推溜参数开始推移机头, 皮带机尾推移油缸将转载机向前拉移, 与刮板输送机机头一起向前移动。

6 主要设备布置

工作面布置7架ZYT12000/26/55D型端头支架、2架ZYG12000/26/5DA型长顶梁过渡架、5架ZYG12000/26/5DB型短顶梁过渡架和130架ZY12000/28/63D型中间支架, 支架中心距1.75m。工作面安一部SGZ1250/3×855刮板输送机, Ⅱ011603运输顺槽安装一部DSJ140/300/2×630型皮带、一部SZZ1350/700型转载机一部PLM4000型破碎机Ⅱ011603。运输顺槽及回风顺槽铺设轨道, 在运输顺槽无极绳绞车硐室安装一台JWB-75J型无极绳绞车和回风顺槽安装一台SQ-80型无极绳绞车, 供Ⅱ011603工作面辅助运输。

工作面长度245m, 支架中心距1.75m, 根据三机配套及顺槽宽度, 工作面安装144架支架 (其中7架端头支架、2架长顶梁过渡架和5架短顶梁过渡架) , 工作面最大控顶距6.73m, 最小控顶距5.33m。

7 工作面生产能力

年工作日按300天计算, 采用“三八”正规循环作业, 工作面长度245m, 采高6m, 平均煤厚5.6m, 煤体容重γ=1.54t/m3。

L工—工作面长度, 取245m

H采—采高6m

H煤厚—煤厚5.6m

γ—煤的容重, 1.54t/m3

B—采煤机截深, 0.8m;

C—工作面回采率, 97%;

D—日循环数, 取6

Q刀=245×5.6×0.8×1.54×0.97×6×300≈295万吨。

8 结论及建议