复杂地质前提下中厚煤层轻摊开采技巧的应用治理.doc

复杂地质条件下中厚煤层轻放开采技术的应用管理 1.项目背景 红岭公司井下开采山西组二1煤层。直接顶为砂质泥岩，裂隙发育，易垮落，老顶为砂岩。属于中等稳定，Ⅱ类顶板。煤层厚度3.1－7.4m，平均厚度6.2m，倾角10－25°，2008年工作面全部采用单体柱、铰接顶梁配合塑料网护顶支护方法，走向长壁倾斜沿底放顶煤一次采全高区内后退式全部垮落采煤方法，剩余顶煤，在老塘放顶后回出。2008年15采区15101准备工作面开始布置，工作面上下巷全部采用U型钢加金属网配合木背板支护，两巷道净断面均为8.03?。鉴于红岭公司以前在工作面采用炮采方法在回采过程中工程质量极难管理，即顶梁不平、柱排距不均匀、支护工序复杂、支护材料多、支架棚极易变形、端头支护使用不规范，且回采率低、煤质差，工人劳动强度大等问题。为解决上述问题，加快建设高产、高效、节能矿井的步伐，减少煤炭资源损失，提高原煤质量，确保放顶煤工作面开采更科学、安全、经济、高效的条件下进行，经公司研究决定，在15101工作面采用轻型液压放顶煤支架支护开采。 2．轻放支架工作面设备配置 综采工作面使用了SGZ-630/264型中双链刮板输送机（双速），该刮板机适用于缓倾斜中厚煤层、薄煤层回采工作面。具有高强度、高寿命、高可靠性的特点，是高产、高效的运输设备。 采煤机型号为MG160/375-WD，是一台多电机驱动、电机横向布置，电控部分采用非载机方式变频调速的无链牵引的新型采煤机。采煤机控制方式为手动、无线电遥控控制，可以实现远方操作，能保证了操作人员的安全。 液压支架型号为ZF2400-16/24，支架高度：1.6～2.4mm,采煤范围：1.6-2.4m；支架宽度：1.22～1.295m。支护强度：0.533MPa，支护初撑力1940N，推溜力大于移架力，有利于快速移架。 　　工作面使用KT101通讯、控制、保护系统，实现综采工作面沿线通话、语言报警、故障检测和沿线闭锁功能，能确保综采工作面人、机安全。 3．工作面各种参数的选择确定 3.1采煤方法及采放比 　　 根据红岭矿煤层赋存情况，15101工作面选用走向长壁后退式轻型综合放顶煤采煤方法。采（放）高度与采放比为:工作面机组割底煤高度2m，放顶煤高度平均4m，采放比1：2，适合放顶煤。 3.2循环进度，进刀方式 　　 按照设备配套设计，确定该工作面循环进度为600mm。进刀方式为采煤机从中间向下斜切进刀。 3.3割煤高度及放煤厚度确定 采高的确定考虑以下因素： （1）煤层厚度：本工作面范围内煤层厚度5.0m～7.0m，平均6.0m。 （2）支护设备：本工作面选用的ZF2400/16/24型支架,支撑范围为1.6m～2.4m。 （3）采煤机截割高度：本工作面选用的MG160/375-W型采煤机，采高范围为：1.4m～2.9m。 （4）工作面设备配套要求：本工作面设备要求支架最小支撑高度在1.8 m左右。 综合以上各项因素考虑，确定本工作面割底煤高度为2.0m±0.1m，放顶煤厚度为4.0m。 3.4放煤步距及放煤方式 　　 放顶煤步距为0.6m，顶煤由支架反复支撑及尾梁的上下摆动等综合方式松动顶煤，支架尾梁摆动配合伸缩插板低位放顶煤。根据工作面情况，采用多轮单口顺序放煤，即由上端头第三架开始（上端头留两架不放），依次向下循环，将支架后上方顶煤放净，下端头留两架不放；第一轮粗放，第二轮细放，见矸即停。 3.5顶板控制及控顶距 　　红岭矿顶板为Ⅱ级2类顶板，确定采用全部垮落法控制顶板，采空区顶板随支架前移自行垮落充填。最大控顶距5200mm，最小控顶距为4600mm，放顶步距为0.6m。工作面内采用及时移架支护，采用跟机方式，采煤机前滚筒割上部煤过本架后，及时伸出伸缩梁，支护暴露煤顶移架时，边收伸缩梁，边移架。 3.6采空区冒落高度及采空区处理 　　煤层直接顶为砂质泥岩，裂隙发育易跨落，总厚度约5.32m，随采随落，岩石碎胀系数为1.4，直接顶跨落后可充填采空区的高度为7.4m，大于采放煤的高度（煤层平均厚度6m）。因此工作面采用全部跨落法处理。 4．工艺流程设计 （采煤机从中间向下斜切进刀）→下行割煤→追机伸伸缩梁（放护帮板）→上行返空刀→由下端开始自下而上移架推前溜→采煤机由中间上行割煤→追机伸伸缩梁（放护帮板）→下行返空刀→由中间开始自下而上移架推前输送机→自上而下放顶煤→自下而上拉后输送机 5．作业及循环方式和劳动组织形式 　采用多循环作业措施，循环进度0.6m，即“三八”制作业，两班出煤，一班检修准备，昼夜多循环，割一刀煤，移一次架，放一次顶煤为一个循环。工作面采用综合作业队组织形式，追机作业，全空间管理 。机电、运输、检修采用专业队形式。 6．应用效果及取得效益 6.1提高原煤产量及工效 　　采面实行轻放支架