急倾斜综放工作面仰俯开采工艺的技术应用

于 冬

(新疆焦煤集团有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 830063)

1 15121工作面概况

15121工作面位于新疆焦煤集团公司 2130煤矿二采区中部回风石门以西 5#煤层内,煤层平均厚度5.5 m,工作面倾角 42°～46°,工作面倾斜长度103m,平均走向长度 2 130m,该工作面北部为15221工作面采空区,南部为未开采 5#煤层,东部为三采区回风石门保护煤柱,西部为一采区保护煤柱,15121工作面煤层赋存稳定,但受地质条件影响,两巷出现下坡,给回采带来一定的难度。

工作面设备布置情况见表 1。

表 1 工作面安装设备配备表

2 15121工作面实施仰俯开采技术的可行性

1)由于设计为放顶煤工作面,考虑到工作面支架的稳定性,因此,设计运输巷沿顶板掘进,回风巷沿底板掘进,工作面 1#～15#支架沿顶过渡到底板进行回采,经过合理计算设计,该工作面放顶煤高度为3.5m,机采高度为 2.0m,采放比为 1∶1.75。

2)工作面 1#～15#支架由顶板过渡到底板,从技术上充分考虑到顶煤的稳定性,如果在拉移支架时顶煤掉落,势必会造成支架空顶、倒架事故的发生。因此,工作面支架稳定性是关系到放顶煤工作面成败的关键因素。

3)该工作面两巷出现的上下坡、顶煤控制、煤壁片帮,从技术上是可以控制的,工作面循环放顶可采取提高炮孔终端、末端高度、装药量、仰俯角控制顶煤的完整性,煤壁片帮通过在工作面支架与输送机侧安装防飞矸网及挡矸门的方法处理。

3 工作面仰俯开采技术工艺

3.1 工作面仰俯开采工艺

1)15121综采放顶煤工作面采用端部斜切进刀方式,首先准确计算工作面俯采角度,严格按照规程措施作业。当工作面仰俯采时,工作面支架工从下(上)至上 (下)依次推架,采煤机司机采用割两刀降(提)一刀方式进行推进,每刀降 (提)50mm,带班人员安排锚索工在工作面煤壁侧探顶煤厚度,每班及时将各种技术数据上报至矿调度室,技术人员结合实际数据计算出工作面如何推进。确保顶煤厚度,以防倒架。

2)15121工作面受地质条件影响,在急倾斜、巷道上下坡的条件下,采用仰俯开采,首先要控制好工作面采高,支架防倒防滑、煤壁片帮是其关键技术,每次支架工拉移支架做到少降快移,支架到位后立即升紧支架,采取支架定位技术保证支架稳定性,当支架歪斜时支架工必须将其调正。工作面 1#～5#支架在支架上安装防倒斜拉缸,每隔 5组支架在支架底座与后部刮板机上安装防滑缸,确保工作面支架不上窜与下滑。沿工作面倾向由机头至机尾,在支架与刮板机安装防飞矸网片,每隔 5组支架安装一组防飞矸门,割煤时使用遥控器操作,当进入煤壁机道时需要制定专项安全技术措施。

3)工作面推机头 (尾)时,先用单体柱将机头压住,支架工操作支架阀片,将机头 (尾)推到预定位置。

3.2 工作面支架前倾后仰控制技术

1)支架工操作前检查支架有无歪斜、倒架、咬架等,顶梁与顶煤接触是否严密,支架是否成线或甩头甩尾等,当出现上述情况,支架工严格按照拉线逐一调整支架。

2)移下端头时,要注意过渡支架与转载机机尾、刮板输送机机头及支架的搭接情况。防止顶架增大推移阻力。遇到移架阻力过大时,不可强拉硬移,必须查明原因,处理妥当之后方可移架。

3)移架时,支架可下降 100～150mm,以移动支架为标准,如果顶板破碎,必须带压移架。移架过程中,应随时调整支架。

4)当支架前倾后仰时,支架工使用好抬底缸、道木配合调整,确保支架工作的稳定性。

4 结束语

1)大倾角综采放顶煤工作面采用仰俯开采多回采原煤 16.87万 t,缓解了 2130煤矿采掘接续紧张的局面。

2)大倾角综采放顶煤工作面采用仰俯开采回采为地质条件复杂采煤工作面提供了技术保障,此项技术已在新疆焦煤公司 3对矿井推广应用。

[1] 宋建江,耿香红,杨桂彬.综采工作面大倾角俯采及仰采工艺的开采实践[J].煤炭技术,2008(12)：29-30.

[2] 李光辉.综采放顶煤工作面刮板机上窜与下滑的控制技术[J].山西焦煤科技,2010(7)：42-43.

[3] 袁 永,屠世浩,窦凤金,等.大倾角综放面支架失稳机理及控制[J].采矿与安全工程学报,2008(4)：430-434.

[4] 黄建功.大倾角煤层采场顶板运动结构分析[J].中国矿业大学学报,2002,31(5)：411-414.

[5] 顾铁凤,黄 景.影响巷适顶板稳定的关键块体的受力分析[J].太原理工大学学报,2005,36(6)：645-646.

[6] 殷露中,乔福祥.倾斜煤层采场矿压显现规律[J].矿山压力与顶板管理,1995(2)：30-35.