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1、工程技術厚煤層大采高綜采采煤工藝特點王偉東(龍煤雙鴨山分公司新安煤礦,黑龍江雙鴨山)[摘要]本文主要闡述了破碎頂板下開采措施、傾斜開采措施、端頭支護、防止煤壁片幫、防倒防滑等厚煤層大采高綜采工藝特點問題。[關鍵詞]厚煤層;大采高;綜采;采煤工藝大采高一次采全厚綜合機械化采煤法,是隨著大采高液壓支架、大功率采煤機的出現(xiàn)而形成的新工藝。國際上3.5~5.0m厚煤層開采的走勢是綜采一次采全厚采煤法。近些年來,大采高一次采全厚綜合機械化采煤法已在我國一些煤礦應用。大采高綜采采煤工作面產量高,采煤工效高,回采巷道的掘進量比分層可減少一半,萬噸掘進率低,節(jié)省生產準備費用;可節(jié)省鋪網工序,
2、節(jié)約支護材料,降低生產成本;搬家倒面少,可緩沖采掘關系,節(jié)省搬家費用。大采高一次采全厚綜采適合地質構造簡單、煤層厚度3.5m以上、煤層賦存穩(wěn)定、傾角小和頂板比較穩(wěn)定的煤層。大采高綜采工作面呈中間高、兩頭矮的形狀,由于工作面采高不小于3.5m,而平巷則受支護材料和技術等的限制,高度都小于3.5m,因此使工作面機頭、機尾處形成三角煤,給開采帶來麻煩。大采高綜采工藝的主要設備有采煤機、刮板輸送機、液壓支架、轉載機等。大采高綜采采煤工藝因設備高度大、煤壁容易片幫,采煤方法一般用走向長壁或俯斜長壁。1破碎頂板下開采措施1)鋪設金屬網,控制架間流矸。破碎頂板條件下,因支架初撐力大,進一刀支
3、架就得支、卸載一次,在移架過程中,可能將完整的頂板破碎了,原來破碎的頂板會更破碎。從架間的空隙中落下的矸石把底座埋住,擠壓供液管路,矸石清理困難。使用鋪單層金屬頂網能解決架間漏矸石問題。金屬頂網的鋪設方式為:沿傾斜搭接長度要大于400mm,沿走向搭接大于200mm。魚鱗式鋪設,網扣為雙絲雙扣,扣距200mm,扣連成三花形。2)利用支架前探梁和護幫板對懸露頂板和煤壁及時支護。采煤機割過煤后,把支架前探梁伸出及時支護頂板,掩護式支架可適合破碎頂板。而由于采高太大,超前壓力增大,會導致煤壁片幫、冒頂嚴重。如采煤機割煤前煤壁片幫深度小于1m,迅速連好頂網,超前移架或及時伸出前探梁,就能
4、控制住頂板。在煤壁受支承壓力和基本頂來壓作用,煤壁松軟,片幫面積較大,深度大于1.5m,支架的前探梁和超前移架無能為力時,要使用超前探板,打貼幫柱的方法控制頂板。在控制好頂板后再開始割煤和移架。3)控制煤壁片幫,避免冒頂事故。大采高支架工作面冒頂一般是因煤壁片幫引起的。所以,控制煤壁片幫是個重要環(huán)節(jié)。在生產中要加快工作面推進速度、減少片幫,還要使用楔形木錨桿加固煤壁。木錨桿直徑38mm,長度為1600~2000mm,錨桿布置為五花形,眼距1m。2傾斜開采措施2.1俯斜開采的技術措施俯斜開采的存在的問題是工作面和平巷積水,采高不好把握,應采取以下技術措施。1)排水措施。在工作面下
5、平巷下方約10~15m處,平行下平巷分段掘進排水水窩,用泵和管路將涌水排走;在轉載機機尾后邊筑黃泥墻,形成水坑,把水擋住,再用泵和管路把水排走;如果涌水量大,區(qū)段開采順序為上行式,在工作面下平巷煤柱內多開聯(lián)絡眼,把工作面涌水經聯(lián)絡眼排入?yún)^(qū)段采空區(qū)內;在平巷打木板水溝,要加強水溝管理,保證排水暢通。2)技術措施。采用俯斜開采,要使采煤機截割出的底板與頂板平行,控制采高,避免采煤機滾筒及輸送機上漂下扎的出現(xiàn),保證正常生產。2.2仰料開采的技術措施仰斜開采的問題是工作面煤壁片幫嚴重,會導致大面積冒頂。解決這一問題,要采取以下技術措施:1)工作面采過向斜軸后,應馬上改為仰斜開采,避免
6、支架托煤頂開采,工作面采煤機、輸送機和支架應立即上漂,找到直接頂,嚴格控制采高和仰斜角度,沿頂板回采。2)及時支護頂板,避免片幫、冒頂范圍擴大。用楔形木錨桿加固煤壁,減少片幫、冒頂。3)工作面淋水大,要用木垛、中柱和中柱抬板保護好工作面平巷的落后道眼,保持排水暢通,避免采空區(qū)涌水把工作面下機頭和轉載機機尾淹沒。4)工作面煤壁前方上、下平巷內,有出水點或淋水,要挖通水溝,將水集中到水窩內,用泵和管路排走。在轉載機機尾后部用黃泥筑墻,挖出水窩,用泵和管路把水排干,避免轉載機和帶式輸送機拉水煤。3端頭支護平巷的支護通常是金屬拱形支架,開采一般用木梁木柱把平巷內的金屬拱形支架超前替出運
7、走。替換支架的超前距離為至煤壁3~5m,并用抬棚加強支護,有時需加打木垛。工作面上、下端頭處,因控頂面積大,礦壓顯現(xiàn)劇烈,常把木棚、抬棚、木垛等壓壞,端頭支護變形明顯,坑木消耗大,并不安全。“十”字頂梁與單體液壓支柱配套支護是比較好的支護形式。利用端頭支架支護也是較好的一種端頭支護形式。4防止煤壁片幫大采高綜采工作面煤壁片幫,有的深達1.5m以上,并可能導致冒頂事故。應采取措施以預防和治理煤壁片幫。1)利用護幫裝里。在片幫嚴重的工作面,要選擇具有二級護幫裝置的液壓支架。2)及時支護。在采煤機