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大傾角極復雜構造煤層綜采工藝實踐 木屑顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|秸(jie)稈顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|秸(jie)稈壓(ya)塊(kuai)機(ji)|木屑制粒(li)(li)機(ji)|生物質顆(ke)粒(li)(li)機(ji)|富通新能源 / 14-01-07

    汶南煤礦61102西工作面走向長度平均814m,傾斜長度200m;煤層傾角2T,煤層總厚度1.61~2.17m,平均1.87m;煤層中部含鋁質泥巖夾矸1-2層,厚度0.08 -0. 20m。直接頂為粉砂巖,厚度16.57m,單向抗壓強度為36.7MPa,f= 3.6。偽頂為泥砂巖,厚0.20~0.40;煤層直接底為泥巖,厚度0.10- 0.25m,遇水易變軟,單向抗壓強度為20MPa,f=2.0。老底為細砂巖,厚11.73m,成為以石英、長石為主,泥質膠結,單向抗壓強度為42MPa,f=4.1。
    煤層產狀變化大,工作面共揭露斷層37條,落差大于三分之二煤厚的斷層23條,均勻正斷層,斷層附近,煤層厚度及產狀有大小不一的變化,頂板裂隙發育,對回采有影響。
1、采煤方法
    采用走向長壁后退式采煤法,全部垮落法管理頂板,工作面沿頂板開采,本面初長為150m,工作面推采過程中逐漸延長溜尾,增加預置支架。工作面最長時,支架增至147架。
2、工作面采煤工藝
2.1落煤方法
    工作面采用綜合機械化采煤,采煤機割煤、裝煤,刮板輸送機、皮帶運煤,液壓支架支護頂板。
2.2進刀與割煤方式
    雙滾筒采煤機自開缺口,采煤機采用端頭斜切割三角煤的進刀方式。吃刀距離≥20m,采煤機上(下)行雙向割煤。
2.3工藝過程與工藝要求
    (1)割煤:沿頂底板雙向割煤,往返一次進兩刀,煤機截深為0.6m。在割煤過程中,嚴格控制割煤高度,見頂見底,一次采全高,不得隨意割底或留傘檐,并滿足支架合理支撐高度及足夠的行人空間。
    (2)移架:工作面隨采煤機運行順序及時移架,移架滯后采煤機后滾筒3-5架,追機作業,移架步距0.6m。移架過程中應使用支架防倒防滑機構,防止移架過程中倒架、滑架、皎架和擠架,要保持支架垂直煤壁及輸送機。
    (3)推溜:推溜時上下相鄰2-3個千斤頂同時推,保證達到步距,保持溜子平直。
2.4支架主要技術參數
型號:ZY2400/12/26A
工作阻力:2400kN
初撐力:    1515kN(24MPa)
支架高度:  1200 - 2600mm
支架寬度:  1410 - 1580mm
支護強度:  0.5 - 0.53MPa
底板比壓:  0.73 - 1.02MPa(前端)
立柱行程:    681+ 628mm(液壓+機械)
2.5工作面設備配置表
3、大傾角開采工藝關鍵技術
3.1大傾角工作面防飛矸措施
    (1)傾角>250范圍及此范圍以上,以下25m納入大傾角管理范圍。
    (2)生產過程中,應最大限度減少>15cm矸石的產生。
    (3)在大傾角管理范圍使用擋矸簾、擋矸網、擋矸欄有效防止飛矸、滾矸,并堅持使用好。
    (4)在溜槽正上方、支架頂梁下方沿走向懸掛擋矸簾有效防止溜槽內飛矸、滾矸。擋矸簾使用皮帶制作,高度根據懸掛地點采高確定,寬度為0.7m。擋矸簾間距≤6m,下端貼近齒軌,緊貼電纜槽懸掛在支架頂梁下側架間噴霧管路穿過的鐵環上,并連接牢固。
    (5)擋矸欄每隔6個支架沿走向豎放在人行道上,防止人行道內飛矸、滾矸傷人。擋矸欄為矩形由鋼筋焊接而成,擋矸欄規格為1500mm×500mm(長x高)。煤層傾角>35。時,擋矸欄間距≤6m。
3.2防止工作面運輸機下滑措施
   (1)工作面合理凋采溜頭控制工作面運輸機下滑。根據現場情況,面溜頭超前,下巷超前上巷約10m。
  (2)加設防滑千斤頂控制工作面運輸機下滑。根據工作面輸送機長度及工作面傾角大小確定每8節溜槽安設一個防滑千斤頂防止工作面運輸機下滑。防滑千斤頂下端錨鏈連接在支架推拉桿前端處,防滑千斤頂上端連接在下端連接的支架以上3節溜槽處的支架底座處,錨鏈與防滑千斤頂用卸扣連接。錨鏈規格為∮30mm×108mm,卸扣為∮36mm。防滑千斤頂加設單向鎖,千斤頂下腔接安全閥。
3.3支架防倒、防滑措施
    (l)為避免倒架,必須做到采高不超高,支架頂梁仰俯角≤7毒,頂底板平整。在移架過程中注意調偏找正,保持合適的架間距離。升降架時,注意觀察,發生倒架及時扶正。
    (2)下端頭排頭支架下方,緊靠支架沿走向支設3梁2柱,柱距0. 8m,穿鐵鞋支設,初撐力≥90kN,并拴牢防倒繩。頂梁下用防倒千斤連接,在架箱中用40T鏈條連接好前連桿確保三個支架連接為一整體,防止倒架。
3.4工程質量要求
    (1)三直:支架直、煤壁直、溜子直。兩平:頂底板平、溜子平。一凈:浮煤浮矸清理干凈。兩暢通:上下安全出口暢通。
    (2)移架操作時要掌握八項操作要領:即快(各種操作要快)、勻(移架速度要均勻)、夠(移架步距要符合規程規定)、正(支架位置要正、不咬架)、直(各組支架要排成一直線)、穩(支架、刮板輸送機要平穩牢靠)、嚴(頂梁與刮板接觸要嚴密不留空隙)、凈(煤矸煤塵要清理干凈)。
3.5加強礦壓觀測
    工作面均布5條測線,立柱及千斤頂載荷觀測采用KBJ- 60Ⅲ-1礦用數字壓力計,每5min進行一次記錄數據,每隔8h用KBJ- 60Ⅲ-2礦用壓力數據采集器采集數據進行采樣分析;上下兩巷超前影響距離觀測采用數字式頂板動態儀。觀測儀器的靈敏性提高了觀測的準確性。共觀測90m,包括一個初次來壓步距及6個周期來壓步距。
3.6復雜構造及其破碎頂板控制技術
    頂板破碎時,采用及時拉超前架的方式,及時支護頂板;煤壁片幫嚴重時,超前打錨桿護幫。
4、結論
    (1)1作面采高控制在2m左右,工效達25t/l,確保了礦井產量,提高了煤炭回收率,提高了工效。
    (2)工作面的防倒、防滑、防飛矸措施是有效的。
    (3)液壓支架日常性的維護、及支架工的操作水平至關重要。
    (4)選取的液壓支架強度高,工作面直接頂充分垮落,工作面礦壓顯現不明顯,直接頂初次來壓步距為2lm,周期來壓平均為10m。
    (5)本工作面最大創新點:工作面下部逐漸增長,需要加支架,采用溜子及支架自滑的方式,改為從溜尾加支架,減少了延架的工作量.提高了安全系數。
    (6)存在問題:①工作面設計長度偏長,最長220m,應以150 - 180m為宜;支架頂梁應再加伸縮梁,提高端面頂板的支護能力;②采用普通的液壓支架用在端頭中,支架端面距超大,不利于端部頂板控制。


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