綜采梯形工作面邊采邊收開采技術(shù)

1、<p>　　綜采梯形工作面邊采邊收開采技術(shù)</p><p>　　摘要：許疃煤礦8222工作面受上部8220工作面布置影響，同時(shí)又為方便采區(qū)內(nèi)下部工作面合理布置，充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)，導(dǎo)致該工作面中部成不等長(zhǎng)布置，回采過程中需邊采邊收綜采支架。提出了切實(shí)可行的支架回收方案和技術(shù)，并驗(yàn)證了方案的合理性，創(chuàng)造了可觀的效益，同時(shí)也緩解了礦井接替緊張的局面，為不等長(zhǎng)綜采工作面支架邊采邊收積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以后

2、類似工作面的設(shè)計(jì)布置提供一定的借鑒意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：不等長(zhǎng)布置、邊采邊收、驗(yàn)證 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　許疃煤礦具有多年的開采經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的開采技術(shù)，綜采機(jī)械化程度達(dá)100%。因采區(qū)邊界地質(zhì)條件的限制，加上早期工作面布置影響，導(dǎo)致礦井82采區(qū)開采設(shè)計(jì)時(shí)留下了一塊三角煤。三角煤的開采是應(yīng)對(duì)礦井儲(chǔ)

3、量減少的措施之一，使礦井資源得到利用，為礦井的長(zhǎng)期發(fā)展創(chuàng)造條件。通過現(xiàn)有煤礦梯形面開采技術(shù)，既能夠?yàn)槿V的三角煤開采作出技術(shù)基礎(chǔ)和范例，適應(yīng)于全礦區(qū)的生產(chǎn)應(yīng)用；而且邊角開采是響應(yīng)國(guó)家資源開采的法律法規(guī)，對(duì)煤礦的綠色開采、資源的合理利用都有著重大意義。 </p><p><b>　　1工作面概況 </b></p><p>　　8222工作面位于礦井82采區(qū)二區(qū)段，該開采

4、區(qū)域內(nèi)煤層相對(duì)穩(wěn)定，周邊的煤柱相對(duì)完整，有可靠的開采生產(chǎn)系統(tǒng)。工作面地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，主要構(gòu)造形跡是斷裂構(gòu)造，煤系地層呈一單斜構(gòu)造，整體趨勢(shì)平緩，屬于較穩(wěn)定煤層，適于煤礦的開采生產(chǎn)。 </p><p>　　該工作面標(biāo)高-404.8～-441.5，煤層厚度1.0～2.8m,平均為2.2 m，走向865 m，面長(zhǎng)86～228 m，煤層的傾角為5°～10°，平均為 8°。工作面老頂為細(xì)砂巖，平

5、均厚度11.39m，沒有直接頂。 </p><p>　　2工作面開采方案對(duì)比 </p><p>　　2.1工作面布置方案 </p><p>　　該工作面南到82采區(qū)上山保安煤柱，上區(qū)段（西）為8220工作面（已回采），下區(qū)段（東）為8224工作面(尚未準(zhǔn)備)，北到82采區(qū)與84采區(qū)原采區(qū)分界線，上覆7222工作面（已回采）。針對(duì)工作面位置及現(xiàn)場(chǎng)巷道情況，設(shè)計(jì)了兩種工

6、作面布置方案，一種是兩巷平行布置，工作面成臺(tái)階狀，見圖1；另一種是中部工作面不等長(zhǎng)布置，隨著工作面向外推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度逐漸變短，見圖2。 </p><p>　　2.2方案對(duì)比方案1：工作面布置符合常規(guī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于快速回采，但支架拆除二次，而且會(huì)造成一定量的資源浪費(fèi)，同時(shí)改造過程中要停產(chǎn)，需增加礦井接替面?zhèn)€數(shù)，造成生產(chǎn)接替緊張。 </p><p>　　方案2：工作面邊采邊收，可以回收更多

7、煤炭資源，同時(shí)還不需要為改造尋找接替面，緩解了礦井接替壓力。 </p><p>　　經(jīng)過對(duì)比計(jì)算，方案2比方案1可以多回收出煤炭5.6萬噸，同時(shí)減少掘進(jìn)工程量100m。 </p><p>　　方案2在回采期間不需要再找專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行拆除工作，緩解礦井安拆作業(yè)壓力，同時(shí)不用再為采煤隊(duì)伍尋找接替面，解決礦井無備用接替面的問題。 </p><p>　　方案確定后，回采過程中

8、如何實(shí)現(xiàn)快速拆除成為制約工作面高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。 </p><p>　　圖1 方案1 工作面臺(tái)階布置圖2 方案2 工作面不等長(zhǎng)布置 </p><p>　　3 支架拆除技術(shù)方案 </p><p><b>　　3.1支架選型 </b></p><p>　　8222工作面采用后退式走向長(zhǎng)臂一次采全高綜合機(jī)械化采煤工藝，兩巷實(shí)茬段

9、采用錨網(wǎng)索支護(hù)，沿空段使用工字鋼架棚支護(hù)。為保證快速拆除，研究決定支架拆除后運(yùn)輸?shù)酵舛物L(fēng)巷內(nèi)進(jìn)行解體，所以設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮巷道斷面，保證后期運(yùn)輸暢通。為減少巷道斷面，盡量選擇小型支架，最終工作面決定選用ZY4600-13/28型液壓支架。將工作面條件及支架適應(yīng)條件進(jìn)行對(duì)比，見表1，通過對(duì)比可以看出該支架基本附合工作面條件。 </p><p>　　表1 工作面條件下支架適應(yīng)條件對(duì)比表 </p><

10、;p>　　項(xiàng)目 工作面條件 ZY4600-13/28支架適應(yīng)條件 </p><p>　　采高 1.1～2.8m 1.5～2.6m </p><p>　　傾角 5～10° ≤20° </p><p>　　支護(hù)強(qiáng)度 0.558MPa 0.73～0.77MPa </p><p>　　頂板種類 Ⅱ類 Ⅱ類 </p>

11、;<p><b>　　3.2拆除方案 </b></p><p>　　支架型號(hào)一旦確定，就要確定回采期間支架拆除順序及拆除數(shù)量，確保合理利用工時(shí)。 </p><p>　　根據(jù)巷道實(shí)際情況計(jì)算，如果每次拆除2架（架寬1.5m），循環(huán)需要進(jìn)尺11.6m（15刀煤）,總共需要拆除47次；如果每次拆除3架，循環(huán)需要進(jìn)尺17.4m（23刀煤），總共需要拆除31次。因

12、工作面內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作面長(zhǎng)度為228m時(shí)，正常情況下每天可割5刀煤，如果循環(huán)拆除支架數(shù)量過多，將導(dǎo)致機(jī)尾有露頭煤需要人工使棚管理，因此需要根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度合理確定循環(huán)需要拆除支架數(shù)量。 </p><p>　　根據(jù)工作面進(jìn)度，梯形里段每循環(huán)拆除2架，中段每循環(huán)拆除3架，在露頭煤管理不影響生產(chǎn)的情況下，外段每循環(huán)可拆除4架或者更多，保證回采進(jìn)度。 </p><p><b>　　4支架拆除

13、 </b></p><p>　　4.1拆除前準(zhǔn)備工作 </p><p>　?。?）ZY4600-13/28型液壓支架運(yùn)輸尺寸為長(zhǎng)×寬×高=5055mm×1420mm×1300mm,總重量13.4噸。提前對(duì)巷道進(jìn)行整改，保證符合運(yùn)輸管理要求，同時(shí)為保證拆除過程中支架運(yùn)輸不影響工作面正常生產(chǎn)物料供應(yīng)，在巷道內(nèi)備足至少二天所需材料。 </

14、p><p>　?。?）風(fēng)巷抹帽及超前管理段應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，材料道寬度不小于1.5m，高度不低于1.8m，方便支架運(yùn)輸。為減少支架拖動(dòng)距離，風(fēng)巷無極繩機(jī)尾應(yīng)緊跟超前管理段，同時(shí)加工簡(jiǎn)易的平臺(tái)，固定在機(jī)尾，方便裝車。巷道直接底為粉砂巖，支架拖運(yùn)時(shí)不鋪設(shè)軌道，若底板松軟時(shí)應(yīng)墊軌道或者木料，減少阻力。 </p><p>　?。?）工作面要跟風(fēng)巷回采，避免出現(xiàn)臺(tái)階。 </p><p&

15、gt;<b>　　4.2拆除程序 </b></p><p>　　根據(jù)工作面推進(jìn)速度，確定循環(huán)拆除支架數(shù)量，并將支架拆除工作安排在早班。前一小班將準(zhǔn)備工作做好，保證早班能夠?qū)⒅Ъ苓\(yùn)出，不影響中班生產(chǎn)。 </p><p>　　早班到位后掐運(yùn)輸機(jī)溜槽，將運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾下移對(duì)接；卸除待拆支架管路后，將待拆支架向外拖運(yùn)，裝車打運(yùn)到拆除硐室，然后解體升井。后面打運(yùn)及解體過程不影響工作

16、面生產(chǎn)，因此只要能夠保證機(jī)尾能夠順利對(duì)接便不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成影響。 </p><p>　　正常情況下拆除2架，將運(yùn)輸機(jī)對(duì)接成功需要6到8個(gè)小時(shí)，正好一個(gè)早班時(shí)間，隨著拆除次數(shù)增多，熟練度增加，使用時(shí)間減少，所以梯形開采前期對(duì)回采影響不大。后期因推進(jìn)速度較快，每班需拆除更多支架以保證回采進(jìn)度，而且當(dāng)拆除支架超過2架時(shí)機(jī)尾就面臨露頭煤管理問題，需要更多的工程量，根據(jù)實(shí)際，每次最多拆除4架，此時(shí)機(jī)尾約有2m露頭煤管理段。因

17、工作面沒有直接頂，老頂為細(xì)砂巖，該范圍可以用2m半圓木做梁，上面用竹笆過頂，使順山挑棚進(jìn)行管理。管理雖然占用一定的時(shí)間，但減少了支架拆除次數(shù)，同時(shí)若準(zhǔn)備工作做充分，對(duì)中班生產(chǎn)影響不大。 </p><p><b>　　5結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　該拆除方案在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，不僅提高了煤炭資源的采出率，同時(shí)也緩解了礦井接替壓力，為類似條件下綜采工作面設(shè)計(jì)

18、開采提供依據(jù)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 葉根喜, 姜福興, 劉鵬亮. 邊角煤高回收率高效開采工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2007(7):655-659. </p><p>　　[2] 孟祥軍, 王富奇. 采區(qū)邊角煤開采技術(shù)方案探討 [A].山東煤炭學(xué)會(huì) 2004 年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論