高突煤层沿空留巷技术-.ppt

1 实施沿空留巷的必要性和紧迫性 高瓦斯突出煤层，实施区域防突难度大，形成一个回采工作面需要掘两条岩巷掩护消突，巷道掘进安全性差，掘进速度慢，成本高。 采掘接替紧张，22020回采工作面与22040掘进工作面对头作业，受工作面采动影响剧烈，巷道掘进困难，掘进速度慢，支护难度大，返修成本高，容易发生冒顶，掘进安全性差。 若采用沿空留巷可以节省一煤一岩，大大缓解采掘接替的紧张局面，技术经济效益十分可观。 2 充填沿空留巷技术说明 在采煤工作面后方的巷道边缘，随工作面开采在采空区侧，用综合机械化方法，将井下或地面废弃矸石（或固体废料），用矸石破碎机将煤矿矸石破碎成一定粒径的矸石颗粒； 用皮带输送机将其运送到留巷位置的工作面端头； 通过自动配料搅拌机加少量胶结材料； 依靠专门研制的充填液压支架上悬挂的充填运输机； 将破碎的矸石颗粒充进巷旁 1 充填沿空留巷技术说明 并由充填液压支架上的压缩机构将松散的矸石颗粒挤压形成高强度矸石带； 同时，巷内自动模板在充填之前向充填体加无树脂锚杆，从而形成高强矸石充填巷旁支撑结构，留住工作面后方的巷道（图1）。 充填宽度根据工作面开采条件确定。整个充填留巷过程全部为机械化作业。其充填工艺流程（如图2）： 矸石充填工艺系统为：矸石破碎→矸石仓→皮带运输→加胶结料混合搅拌、上充填运输机→矸石充填→矸石挤压强化成型→移架→下一循环充填。系统为开放式系统，不需要复杂的设备和工艺，系统简单、可靠性高，科学合理。 留巷整修 工作面从切眼处开始留巷，做为下一个工作面的风巷使用，下一个工作面只掘进机巷和切眼。根据经验，一般工作面后部120m范围以外上部岩层基本稳定，沿空巷道的整修工作一般落后工作面120m开始，具体数据可根据矿压观测确定。由于巷道整修时巷内有输送充填料的吊挂式皮带，因此，整修过程中的矸石可直接装入皮带运到充填地点充填，使整修工作容易和轻松，整修后铺设轨道，即为下一个工作面搬家准备好了条件 2 与其它技术的比较 1）综合机械化矸石充填沿空留巷具有技术先进性。 与现有的砌料石墙沿空留巷、密集支柱及木垛沿空留巷技术相比大大提高了机械化程度，效率和安全性大大提高； 与高水（膏体）速凝材料充填沿空留巷技术相比，第一，矸石充填沿空留巷以矸石为主要材料，将煤矸石等可变废为宝，做到煤矿矸石不出井或少出井，减少矸石提升量，减少矸石排放，实现煤矿废物减排，同时，成本低效率高。第二，矸石充填沿空留巷为开放式系统，不存在堵管等问题，系统可靠性高；第三，矸石充填宽度较大（可达8-12m）； 充填结构科学合理，稳定性强，充填效果好，不开裂，漏风率低，对瓦斯防治有利，留巷安全可靠。 2）充填作业与采煤作业分别在工作面后方和前方进行，相 互干扰小。 矸石充填留巷的全部作业工序在工作面后方进行，而工作面开采在工作面前方进行，机械设备、煤炭运输、矸石运输、采煤作业、端头支护、充填作业以及巷道维修等分别在各自不同的空间和时间内进行，相互之间没有交叉和干扰，安全状况好。 3）实施矸石充填沿空留巷可大大缓解采掘接替紧张的局面。 4）突出煤层采用沿空留巷后，相邻工作面可以在留巷侧继续抽放瓦斯，使相邻工作面的瓦斯抽放时间增加一倍，瓦斯抽放效果将会明显提高，工作面安全生产条件将会得到有效改善。 充填系统为简单的综合机械化系统，充填材料主要是破碎的固体矸石，在巷道侧部分加胶结材料，其胶结材料比例小成本很低，一般沿空留巷综合成巷成本低于巷道掘进成本，无煤柱多采出的煤基本为净增直接效益可观。 在间接经济效益方面一是降低了巷道掘进率，可使准备工作面预抽煤层瓦斯时间提前，缓解了采、掘、抽接替紧张，由此必须带来产量的增加。二是减轻了巷道掘进的工人劳动强度，改善了工作环境。三是实现了无煤柱开采，可提高煤炭资源回采率。 社会效益方面一是沿空留巷以后，煤巷掘进头数量减少近50%以上，对于具有突出危险矿井，减少了被保护层内的煤柱集中应力，可使突出危险性减少近50%以上，，防突难度随之降低。 * * * * 突出煤层综合机械化矸石挤压成型沿空留巷技术 河南理工大学矿山开发设计研究所 2010.6 汇报提纲 实施沿空留巷的必要性和紧迫性 充填沿空留巷技术说明 与其他技术的比较 经济社会效益分析 * 河南理工大学矿山开发设计研究所 图1 充填留巷方法示意图 图2 充填留巷侧向液压自动模板示意图 图3 充填留巷巷旁锚网支护 图4 充填留巷生产系统 图6 充填支架示意图 图7 挤压档板结构示意图 图5 充填留巷充填过程示意图 图8 充填留巷工艺系统图 图6 充填留巷生产系统 图9 通风系统图 图11 工作面搬迁路线 图12 瓦斯抽采系统布置 充填留巷瓦斯抽采解决方案 瓦斯抽采 在留巷里提前进行2107工作面瓦斯抽采， 在2106采空区实现预埋管路进行采空区