浅谈走向长壁后退式采煤方法在润华煤矿6D煤层的应用

王开有（黑龙江省鸡东县华盛煤炭有限公司润华煤矿,黑龙江　鸡西　158200）

浅谈走向长壁后退式采煤方法在润华煤矿6D煤层的应用

王开有
（黑龙江省鸡东县华盛煤炭有限公司润华煤矿,黑龙江鸡西158200）

摘要：鸡东县华盛煤炭有限公司润华煤矿6D采煤工作面采用走向长臂后退式采煤方法取得成功，对采场顶板支护、压力计算分析、回采期间的现场管理进行总结

关键词：顶板支护；压力计算；现场管理

1　概况

鸡西市鸡东县华盛煤炭有限公司润华煤矿2005年改扩建后，核定生产能力30万吨，6D煤层是该煤矿的主采煤层，储量较大，煤层厚度2米，煤层倾角28度，灰分26.58%，挥发分36.74%，煤层层理发育，老顶为细砂岩厚度4.5米，直接顶为细粉砂岩及页岩2米，没有伪顶，底板为泞灰岩1.3米。6D层属复合煤层，纯煤厚度1.3m，煤页岩厚度0.6-0.8m。

2　原开采情况

2005年前由于经济原因，没有大量投入有效的支护材料，工作面顶板支护强度不够，不能满足采后动压的影响。6D煤层直接顶较厚，顶板在回采中不能随回随落，局部悬顶距离走向达到8米时才能冒落，对采煤工作面冲击较大，经常发生顶板事故。

3　长壁后退式采煤方法的应用

2005年改扩建后，对西二区-50右6D采煤工作面进行回采，该工作面沿走向布置，走向625m，倾斜95米，煤层厚度2.0米，可采储量15.29万吨。

4　支护方式选择

（1）工作面使用DZ-25型外注式单体液压支柱配HDJA-1000型铰接顶梁带刹杆支护，支护方式齐梁齐柱，悬臂比为1﹕1。采用“四”排管理，排距1.0米、柱距0.5米、炮道0.5米。最大控顶距为5.0米，最小控顶距为4.0米，临时柱间距3.0米；（2）工作面架设单巷一梁两柱对头切顶抬棚。端头支护采用双巷，每巷连续两架一梁三柱对头抬棚，抬棚梁使用2米×Φ0.16cm以上的硬质圆木，工作面采用自滑槽板运输；（3）必须先支柱后放顶，支柱超前回柱一架棚，备用柱必须打在新切顶线梁下或抬棚下。炮后及时挂梁，临时柱间距3米。工作面采空区出现走向2米，倾斜5米的悬顶时，必须停止作业，采取强制放顶措施后，方可作业。抬棚不得出现一梁一柱现象。翻抬棚时，必须随回随支；（4）回采过程中，如需要调整铰接梁头长度时，必须在顶板完整的条件下进行，只许后缩不许前抻，不得出现连续断梁。如遇地质变化带，支柱不够高时，必须用木垛接顶；如顶板破碎时，必须铺网支护；（5）工作面上顺槽必须备有50棵单体柱、30棵铰接梁、1m3刹条、20根抬棚料和足够的木垛料以做备用。工作面开设下缺口，倾斜长5米，最大控顶距6米，最小控顶距5米；（6）超前支护上下顺槽自煤壁线起沿走向20米用DZ-25型单体液压支柱配HDJA-2000型铰接梁打双排超前支护，排距为1.2米，间距为1.2米。

5　采场支护参数计算

（1）工作面支柱的选型计算：

所需支柱最大高度H大计算：H大=m大－b=2.0-0.1=1.9米

所需支柱最小高度H小计算：H小=m小－b－S大－A=1.75米

式中：m大、m小——工作面最大、最小采高，分别取2.0米和2.0米；S大——工作面最大控顶距平均最大下沉量取0.1米；a、b——支柱卸载高度、顶梁厚度，分别取0.05米、0.1米。

根据支柱规格及我矿现有情况选用DZ-25型外注式单体液压柱。

（2）工作面顶板压力计算：采场平均压力P的计算

式中：h——实际采高，2.0米；K——顶板岩石碎胀系数，取1.5；K1——动载系数，取1.4；K2——悬顶片帮系数，取1.2；r——岩石容重，取2.5吨/米3。

（3）采场支护密度N的计算：N=P/（F×C）=0.84棵/米2

式中：F——选用单体液压支柱的额定阻力，取25吨；C——单体液压支柱的性能系数，取0.8；

（4）采场实际最大支护密度N大、N大′及最小支护密度N小计算：

式中：L——工作面长度，95米；I大、I小——工作面最大控顶距5.0米、工作面最小控顶距4.0米；R大、R小——最大控顶距排数4排，最小控顶距排数4排；R大′——最大控顶距下最小支柱排数4排；Z——工作面支护间距，0.5米。

（5）采场支护安全倍数＆大、＆大'、＆小的验算：

＆大=N大/N=1.81/0.84=2.15；＆大'=N大'/N=1.81/0.84=2.15；＆小=N小/N=2.26/0.84=2.69

经过计算支护强度大于或等于2倍，所以满足采场支护要求。

6　采场管理

（1）工作面正常回采，推进到两煤壁间距10米时，若采空区顶板不充分垮落，此时开始强制放顶；（2）挑顶时，沿工作面倾斜方向每1.0米布置一个挑顶眼，眼深1.5米，倾角70°。挑顶眼必须布置在第三、四排柱之间，严禁在采空区布置挑顶眼；（3）强制放顶冒高达不到4米以上时，必须沿走向每推进2米进行一次强制放顶工作。强制放顶冒高达到4米以上时，才能结束，强制放顶期间，放顶工作必须一次性完成，不准中断，其他工序严禁同时作业。

7　支护的效果及结论

经过该采煤方法的尝试，自开采到结束，没有发生冒顶及推掌子事故，工作面月单产提高了三分之一，提高了煤炭回采率，为企业创造了可观的经济效益，降低煤炭资源的损失。为华盛煤炭有限公司润华煤矿原煤年产量的提高起到决定性的作用。由于该采煤方法的成功应用，为矿井其它类似顶板地质条件的煤层开采提供经验，也为其它矿井提供借鉴和参考。

参考文献:

[1]徐家林.岩层移动与控制的关键层理论及其应用[D].徐州：中国矿业大学,1999.

[2]王岐成主编.矿山压力与岩层控制技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007(09).

[3]牛克洪主编.矿山压力与岩层控制技术[M].北京:煤炭工业出版社.