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中傾斜薄煤層回采技術與管理

文檔作者：郭宏峰侯森高山徐騰蛟文檔來源：鐵能公司大興煤礦		點擊數： 8 1	更新時間： 2025年03月17日
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第3期
2013年9月
水力采煤與管道運輸
HYDRAULIC COAL MINING ＆ PIPELINE TRANSPORTATION
No．3
Sep．2013
中傾斜薄煤層回采技術與管理
郭宏峰侯森高山 徐騰蛟
(鐵能公司大興煤礦遼寧鐵法112700)
摘要：根據生產實踐，以大興煤礦N：203綜采工作面回采為例，介紹了中傾斜薄煤層綜采工作
面在回采前和回采過程中的工藝、技術和管理，為相同地質條件的工作面開采提供了可靠的
依據，為中傾斜薄煤層綜采工作面安全高效開采提供了有力保障。
關鍵詞：中傾斜 防滑 防竄 回采工藝
中圖分類號：TD823．21 2 文獻標識碼：B 文章編號：1006—0898(2013)03—0058—04
為了使大興煤礦生產布局更加合理，保證正
常生產接續(xù)，決定對N 203工作而進行回采。該
面走向和傾向角度都非常大， 七下順槽最大落差
達71 m(大面)，煤層傾角平均28。，最大達到
35。。工作面采用走向長壁后退式采煤法，全部
垮落頂板管理，MG300／720一WD型電牽弓l采煤
機落、裝煤，SGZ一800／800輸送機運煤，ZZ4000
— 15／30支掩式支架支護頂板，雙滾筒采煤機單
向割煤，往返一次進一刀。回采取得成功，并保
證了安全生產。該工作面積累了中傾斜薄煤層
綜采工作面開采經驗，取得了成功，為大興煤礦
后續(xù)中傾斜薄煤層綜采工作而的開采提供了可
靠的技術與經驗保證。
1 7-作面概況
大興煤礦N 203工作面位于北二采區(qū)西南
部，為2—3煤層首采工作面，可采走向小面長
106m，大面長259m，傾斜寬分別為84m 和
160m，：E作面面積50 344m 。]：作面四周均為
未采動區(qū)，南部為F47號斷層，北部為采區(qū)巷道
保護煤柱，西部為DF5號斷層，工作面下鄰近4
— 2煤層，煤厚一般為3．07m，層間距一般為
51．96m，未采動。該：【作面煤巖形態(tài)總體為一單
斜狀，處于N2向斜的西翼，地層產狀122。 0。
～ 35。。該工作面煤層工業(yè)牌號長焰煤，煤層厚
1．45～2．60m，一般厚2．081TI，煤層結構較為復
雜，夾石0—3層，厚0—0．30m，夾石巖性以泥
巖、粉砂巖為主。煤層頂底板情況見表1。
2 工作面設備型號
采煤機：選用MG300／720一WD型電牽引采
煤機，采高范 1．5～3．2m，適應傾角≤45。，總
襲l 煤層頂底板情況表
裝機功率720kW，截割電機功率2×300kW，牽引
電機功率2×40kM，破碎機電機功率75kW，調高
泵電機功率為20kW，截深800mm，牽弓l速度0～
8．2m／min，牽引形式為交流變頻調速銷軌式無鏈
率。
3 結論
通過兩種典型拆架工藝的流程介紹、適用條
件及優(yōu)缺點對比分析，總結出在不同的地質條件
下合理選擇液壓支架的拆除方式，是整個工作面
成功拆除的關鍵。I司時在現場施工時做到優(yōu)化
工藝流程，借鑒兩者的優(yōu)點。
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作者簡介：
劉偉東(1981一)，男，河北保定人，大學文化，唐山開灤集團
荊各莊礦生產技術部調度宣副主任，長期從事綜采工作面安拆
技術管理工作。近年來在大傾角工作面安裝拆狳、復雜條件綜
采工作面回轍、太跨度切限擴面等方面發(fā)表多篇論文。
收稿日期：201 3—04—20
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2013年9月 郭宏烽等：中傾斜薄煤層回采技術與管理 第3期
電牽引。
液壓支架：ZZ4000—1．5／3．0支掩式液壓支
架，支護高度1．5—3．0m，初撐力3 770kN，工作
阻力4000kN。
轉載機：SZZ一800／3l5。
刮板輸送機：SGZ一880／800。
乳化液泵站：GRB一315／31．5。
破碎機：PCM一160。
3 設備的改造
3．1 采煤機防跑車
為確保生產檢修過程中采煤機能穩(wěn)固地停
在坡道上，在采煤機上增設了制動閘，工作原理：
制動閘控制采煤機牽弓 一軸，開機時，扇動采煤
機通過電磁閥使液壓缸伸出開啟制動閘；當采煤
機下坡牽引超速時，變頻器過載保護，主控器停
止電磁閥工作，彈簧彈出，制動閘使牽弓l一軸停
止運轉；未開機時，制動閘液壓缸不工作，彈簧彈
出禁止一軸轉動。為使制動閘發(fā)揮作用、可靠使
用，檢修人員3d檢查1次摩擦片磨損情況并及
時更換。
工作面回采時，采用單向割煤方法，從機尾
向機頭方向割煤，從機頭向機尾方向掃浮貨；當
采煤機下行割煤時，采煤機滾筒由于受煤壁的阻
力，減少采煤機下滑量。
3．2 輸送機防滑
為防止輸送機順工作面坡度下滑，工作面安
設防滑千斤頂。防滑千斤頂每隔8組支架安設
一組，即在第7、15、23、31、39、47、55、63、71、79、
87、95、103、1l1、119架安設防滑千斤頂，全工作
面共安設15套。防滑千斤頂一端周定在支架龍
門上，另一端固定在輸送機推拉連接頭上，中間
用 26×90mm的輸送機鏈子和自制加工的連接
頭連接。
防滑千斤頂個數合理性計算：選擇的防滑千
斤頂活塞直徑2r=120mm、活塞直徑2R=
200mm；工作面泵站壓力P=30MPa；輸送機與采
煤機重量接近400t；每個防滑千斤頂的拉力F=
P(1TR。一竹r )=60．28t；防滑拉力=15F：
904。32t。
經過比較這個拉力遠遠大于輸送機與采煤
機重量和，所以防滑千斤頂個數選擇合理可行
(見圖1)。
圖1 輸送機防滑示意圖
3．3 液壓支架的防倒
為防止生產過程中倒架，安設了防倒千斤
頂，安設防倒千斤頂在第1、4、7、10、13??架之
間，全工作面共安設59組防倒千斤頂。防倒千
斤頂每3架1組，每組防倒千斤頂一端嘲定在第
1架的四連桿上，另一端圊定在第3架的四連桿
上，工作面單號支架之間首尾相連，使整個工作
面支架成為一體受力，中間用 26×90mm的鏈
子和自制加工的連接頭連接(見圖2)。
支架列連卡| 支架尾粱 支架防倒缸
4 回采工藝
4．1 回采原理
圖2 支架防倒示意圖
該工作面的回采原理與平常采用的偽傾斜
開采大不相同，通過控制輸送機的下滑配合調整
支架狀態(tài)為主，小角度偽傾斜開采為輔，從而達
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2013年9月 水力采煤與管道運輸 第3期
到工作面輸送機、支架的防滑目的。普通的偽傾
斜開采75m落差工作面時，運順超前量應在25
～ 35m，而該工作麗運順超前量始終控制在3—
7m，這樣可以為工作面支架與輸送機垂直沒有錯
差創(chuàng)造了條件，更便于管理。
4．2 回采工藝
該工作面采用單向割煤。由于工作面煤層
傾角大，最大坡度35。最大落差75m，采煤機上坡
牽引割煤有困難，所以采用單向割煤，即下坡方
向牽引割煤，上坡方向牽引不割煤保證采煤機正
常工作。采用機尾留三角煤端部斜切進刀法，雙
滾筒采煤機下行割煤，前滾筒割頂煤后滾筒割底
煤，一次采全高。這種工藝由于采用單向推溜，
很好地控制了輸送機下滑。
單向割煤控制輸送機下滑計算：輸送機過渡
段L；15m；輸送機推移步距S=0．8m；每次輸送
機向機尾竄量L一(L 一S。) =0．02m。即每次
推移輸送機，輸送機均會向機尾竄動0．02m。
4．3 工作面移架與支護管理
采煤機向前割煤時，采用分段移架的方式，
即由前往后分段進行，拉第1架時要選擇支架間
隙大處進行，最大段不超過10組。移架時每組
支架都要進行支架狀態(tài)調整，保證支架和輸送機
垂直。
工作面支架狀態(tài)要垂直頂、底板，不能向下
傾斜，可以略向上傾斜。而工作面一旦出現倒
架，就必須采用從后往前逐架進行的移架順序。
移架時，利用支架防倒缸，配合支架側護板進行
調整，直到調正為止(見圖3)。
～ 一 ～ ／，= =三專 <==_=_=二～～
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采煤機割煤方向
運輸機
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— 孺酒
圖3 工作面嗵采工藝示意圖
4．4 端頭支架與工作面支架關系
該工作面端頭支架處于平面上，而工作面支
架處于坡面上，所以端頭支架與正常支架之間形
成了一個夾角，如果不能很好的解決這個問題，
H H
將會造成輸送機與轉載機分家1．5m，從而不能
正常出貨，使輸送機底鏈返貨過載，損壞設備。
所以在生產過程中采用過渡調架的方法使支架
很好的過渡(見圖4)。
圖4 端頭管理示意圖
輸送機與轉載機間距計算：運順高度H=
3．0m；工作面坡度d=25—35。，按3O。計算；輸
送機與轉載機間距=H×sinot=1．5m。
過渡支架個數計算：由于支架側護板有0．2m
的余量，所以每組支架可以有0—0．2m的問隙，
為保證支架正常過渡并且不擠架，按每架間隙
0．1m計算(即預梁1．4m，底坐1．5m)，輸送機與
轉載機可以正常出貨間距按0．3m計算，這樣過
渡支架個數為(1．5—0．3)／0．1=12架。
5 結束語
通過采取一系列措施，使得N 203工作面
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2013年9月
水力采煤與管道運輸
HYDRAUUC COAL MINING ＆ PIPELINE TRANSP0RTAT10N
NO．3
Sep。2013
復雜地質奈件下巷道支護、維護技術實踐
徐仲東
(淮南礦業(yè)集團潘二煤礦安徽淮南232091)
摘要：潘二礦西一一530m運輸大巷是礦井主要運輸大巷，位于斷層帶附近，構造應力集中，巷
道變形嚴重，支護困難?；谏鲜鲋饕攸c，維修時，提出錨噴+U型棚聯合支護方式。采用
申空注漿錨索加固試驗，制定錨注加固技術方案，實際應用取得了良好效果。
關鍵詞：構造帶 巷道 支護 錨噴U型棚
中圖分類號iTD353 ．6 文獻標識碼：B 文章編號：1006—0898《201 3)03—0061—03
0 概述
潘二煤礦位于淮南復向斜潘集背斜的東部
隆起轉折端，軸線延展方向為北西西，南東東，傾
伏方向為南東，傾伏角為5。左右。背斜 翼地層
走向為N60。W，傾角10—45。。因受南北方向的
地應力強烈作用，井田內的大中型斷層和褶曲極
其發(fā)育，其中井田內逆沖斷層規(guī)模大，是典型的
逆沖迭瓦型構造。查明該井田分為東部傾伏區(qū)、
西部傾伏區(qū)、北翼和西部逆沖斷層帶共4個構造
區(qū)。斷裂帶內次生斷層，次級褶曲發(fā)育。井田內
有編號的斷層400條，其中正斷層3l2條，逆斷
層88條；落差大于10m的205條。井田斷層數
量多，密度大導致煤層被破壞切割嚴重，給正常
的采掘工作面布置和巷道支護帶來極大困難。
潘二煤礦一530m水平西一大巷包括西一B
組皮帶大巷、西一BC組運輸石門和西一c組運
輸石門。該組巷道穿過一個落差近150m、傾角
30。的逆斷層，斷層破壞帶寬度約100m，斷層帶
圍巖破碎，且水平構造應力較大。原支護為全封
閉u型鋼，巷道原形狀為近溜形，巷道掘進于上
世紀80—90年代，目前該組巷道自掘進以來，就
出現劇烈變形和破壞，目前已經多次維護。
1 巷道主要特點
1．1 表面實測
經實測，巷道變形情況：巷寬由原來的4．4 m
變?yōu)楝F在的2．5～3．0 m；高度由原來的3．7m變
為現在的1．8～2．4m。巷道頂幫變形嚴重，只能
維持礦車通過和皮帶機運行。
1．2 深基點觀測
為了解圍巖情況，利用鉆孔窺視儀對頂板及
幫部進行巖性探測(圖1～圖6)。
圖1 頂部1．2m處鉆孔破碎情況
通過巖性探測，可以看到頂板孔內1．0—
3．0m位置圍巖松散破碎，屬松動圈以內；3．0～
6．Om位置可以看到明顯的離層現象，錨桿支護
基本都處于離層范圍之內；6．0—7．0m位置仍能
看到一些裂隙較發(fā)育，7．0m以后圍巖表面雖有
粘土，但成孔效果較好，7．0～8．2m可作為錨固
段位置。幫部1．0—3．0m位置圍巖松散破碎，能
看到明顯的離層，基本喪失整體性與自承能力；
4．3～5．5m以后圍巖整體性較好，從打眼速度推
工作面得到了成功開采，效益顯著。該工作面回
采成功為鐵能集團公司在相同地質條件下進行
綜合機械化采煤提供了可靠依據，并且具有重要
的社會意義。
作者簡介：
郭宏峰(1968一)，男，遼寧調兵山人，工程師，畢業(yè)于遼寧工
程技術大學，現任鐵能公司大興煤礦安監(jiān)處處長，從事多年采煤
工作。
收稿日期：2013—04—26

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