回采技术
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回采工作面末采及收尾安全技术措施在煤矿开采工作中,回采工作面末采及收尾工作是一个危险环节。
因此,必须针对这些工作采取严格的安全技术措施,以避免人身伤害和设备损坏的发生。
本文将介绍回采工作面末采及收尾安全技术措施。
末采安全技术措施测区检查在采空区区域,我们应在开挖前进行煤层和煤层顶板的测区检查,以确定该地区是否存在煤层顶板断裂或运动的迹象。
并且,应根据煤层顶板质量情况,采取不同的支护方式。
预加应力支护和加强预防性措施在进行末采作业前,应对煤层顶板进行预加应力支护,以确保煤层顶板稳定性。
对于高应力岩层,可以适当增加支移距离或减小支护间距,并加强压实支护作业。
同时,采取预防性措施也是十分必要的,如确保支护系统的连续性、加固矿柱和立柱的稳定性等。
严格控制速度在末采作业中,快速的工作方式不利于安全,而且可能会损坏设备和工具。
因此,应通过控制车速、控制煤机速度等方式,让末采工作恢复平静。
收尾安全技术措施煤层顶板支护在收尾作业中,煤层顶板支护也是十分必要的。
应根据煤层顶板的质量情况,选择合适的支护方式,如锚杆支护、钢架支护、预应力锚杆支护等。
煤层底板和煤柱的处理在完成末采作业后,一些煤层底板部位和煤柱会出现缺陷或剥落的现象。
因此,必须采取相应的措施,如加固煤柱、加铺煤床等。
同时,对于一些明显出现松动痕迹的煤柱,应该采用现场注浆等技术,加固煤柱稳定性。
审查各类设备的运行状态在收尾作业中,各类设备已经运行了一段时间,这些设备出现故障的可能性也大大增加。
因此,在收尾作业中,应该审查各类设备的运行状态,如煤机、输送机、支护机、通风机等,以确保设备正常运行。
总结末采和收尾作业是煤矿生产的一个重要环节,但也是危险环节,必须在这些环节中采取严格的安全技术措施,以确保人员安全和设备完好。
以上介绍了末采和收尾作业中的一些安全技术措施,矿山工人必须在实际生产中加强这些方面的管理。
回采安全技术措施引言在矿井回采作业过程中,采取一系列安全技术措施来保障工人的生命安全和矿井的正常运行。
本文将介绍回采安全技术措施的背景、目的和实施要点。
背景矿井回采是指从矿井中开采出矿石、煤炭等矿产品的过程。
这一过程往往涉及到矿藏的开采、地质环境的改变和矿井巷道的延伸,具有一定的危险性。
为了保障工人的安全,需要采取一系列回采安全技术措施。
目的回采安全技术措施的主要目的是保障工人的生命安全和矿井的正常运行。
通过合理的安全技术措施,可以降低事故发生的概率,减少人员伤亡和财产损失。
技术措施工作面支护工作面支护是回采安全的基础。
合理安装和使用支护材料,确保工作面的稳定性和安全性。
目前常用的工作面支护材料有钢架、锚杆和锚网等。
工作面支护的具体要求包括: - 支护材料的选用要符合设计要求和规范。
- 支护材料要安装牢固,能够承受工作面的压力。
- 工作面支护要按照规范进行检查和维护,以确保其正常使用。
瓦斯抽采瓦斯是矿井回采中常见的一种有害气体,具有易燃、易爆的特点,对工人的生命安全构成严重威胁。
因此,瓦斯抽采是回采安全技术措施中非常重要的一项。
瓦斯抽采的具体要求包括: - 安装有效的瓦斯抽采设备,确保矿井内瓦斯浓度的控制在安全范围内。
- 定期检查和维护瓦斯抽采设备,确保其正常运行。
- 严格遵守瓦斯抽采的操作规程,确保操作人员的安全。
通风系统通风系统是矿井回采中提供新鲜空气、排除有害气体和维持矿井正常气候环境的重要设施。
回采安全技术措施中的通风系统要求包括: - 安装合理、完善的通风系统,保证矿井内空气流通和湿度适宜。
- 定期检查通风系统的运行情况,确保其正常工作。
- 对通风系统进行必要的维护和清洁,以保持其良好功能。
人员培训和安全意识回采安全技术措施的实施离不开人员培训和安全意识的提升。
在进行回采作业之前,应对工人进行相关技能培训,并加强对安全规章制度的宣传和教育。
工人应具备相关的知识和技能,能够正确使用安全设施和紧急避险措施。
第五讲回采技术本讲主要介绍综采回采工艺、支承压力分布和旺格维利短壁开采技术以及煤炭开采技术的发展趋势。
一、综采回采工艺(一)几个概念1、采煤方法:采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。
2、回采工艺:采煤工作面内各种不同生产工序(落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理、其它)在时空上按一定关系和顺序配合下进行生产工作的方式。
3、回采工艺的发展及综合机械化采煤方法的形成:炮采→普采→高档机采(支护采用单体液压支柱代替普采工作面的摩擦金属支柱)→综采(落煤、装煤采用采煤机,运煤采用可弯曲刮板输送机,工作面支护采用液压自移支架,采空区自由垮落,五工序全部实现机械化,形成连续作业)。
(二)综采生产工艺过程:落煤、装煤、运煤、支护、处理采空区。
1、割煤:包括了落煤、装煤。
2、运煤:工作面可弯曲刮板输送机→桥式转载机(破碎机)→可伸缩带式输送机→采区带式输送机→采区煤仓或大巷输送机等;(1)工作面刮板输送机作用:a、运煤;b、作为采煤机运行轨道;c、铲装浮煤;d、联结液压支架,实现相互推移。
注意:a、推溜时严格掌握弯曲段长度,不得出现急弯;b、工作面底板局部有凸凹时,要割平或支垫,保证输送机平度(允许2~4°);c、初弯曲段,其它部分要呈直线;d、输送机机头卸载段与转载机尾搭接高度和距离要合适。
(2)顺槽运输:桥式转载机与带式输送机的配合。
3、工作面支护和采空区处理:工作面用液压支架进行支护,支架完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸、护帮、前移、推溜等一系列动作。
移架方式有:单架依次顺序式、分组间隔交错式、成组整体依次顺序式等(各有优缺点)。
割煤、移架与推溜配合方式:立即支护(割煤→移架→推溜)、滞后支护(割煤→推溜→移架)。
采空区处理一般为全部垮落法(坚硬顶板采取:1、顶板高压注液软化,2、深孔爆破强制冒落),其它有充填法,如水砂充填法。
综采工作面斜切进刀平面图割煤到机尾斜切进刀割三角煤返空刀图5-1综采工作面斜切进刀示意图(三)综采设备选型、配套1、生产能力:a、采煤机生产能力与工作面生产任务要求相适应;b、工作面刮板机输送能力应大于采煤机生产能力;c、转载机输送能力要大于工作面刮板机输送能力;d、破碎机破碎能力与生产中可能出现的大块、岩等状况适应;e、带式输送机输送能力应大于转载机输送能力;f、液压支架移架速度与采煤机牵引速度相适应;g、乳化液泵站输出压力与流量应满足支架初撑力极其动作速度要求。
地下开采回采工艺地下开采回采工艺是一项重要的矿业工程技术,它涉及到对地下矿藏的开采和回收。
在这个过程中,我们需要运用各种工艺和设备来确保矿石的高效率回收,并保证矿工的安全。
下面我将介绍一些常见的地下开采回采工艺。
地下开采回采工艺的第一步是进行地质勘探,确定矿脉的位置和走向。
这是一个关键的工作,需要通过地质勘探和地球物理勘探等手段来获取地下矿脉的准确信息。
这些信息将直接影响到后续的开采过程。
接下来,我们需要选择合适的开采方法。
常见的地下开采方法包括矿石的爆破开采和机械化开采。
矿石的爆破开采是指通过爆破矿脉岩石来获取矿石,这需要运用爆破技术和爆破设备。
机械化开采则是利用机械设备进行开采,如隧道掘进机、矿山掘进机等。
在开采过程中,我们还需要进行地下巷道的支护和加固工作。
地下巷道的支护是为了防止岩石塌方和地面沉陷,保证矿工的安全。
常见的巷道支护材料包括钢架、锚杆和喷锚材料等。
回采工艺是指将开采得到的矿石运送到地面进行处理的工艺。
回采方法有很多种,常见的有矿山提升、斜坡提升和深井提升等。
这些方法都是通过提升设备将矿石运送到地面。
在回采过程中,还需要对矿石进行破碎、筛分和浮选等处理,以便提取出有用的矿物。
地下开采回采工艺是一项复杂而艰巨的工作,它需要矿业工程师和技术人员的共同努力。
他们需要运用各种工艺和设备,充分发挥专业知识和技能,才能够确保矿石的高效率回收和矿工的安全。
地下开采回采工艺不仅关乎矿业的发展,也关乎人们的生活和经济的发展。
希望未来能够有更多的技术创新,提高地下开采回采的效率和安全性,为矿业的可持续发展做出贡献。
回采工作面初采的安全技术措施回采工作面初采作为井下煤矿工作的一项基础和关键工作,对保障煤矿生产安全具有极为重要的意义。
在回采工作面进行初采时,必须采取一系列的安全技术措施来确保工人和煤矿设备的安全,同时最大程度地保障煤炭资源的合理利用。
一、回采工作面初采的安全技术措施1、煤矿安全管理规定的落实在回采工作面进行初采之前,必须先落实煤矿安全管理规定,包括设备检查验收、工人培训考核等各项工作。
同时煤矿所管理的所有煤炭资源必须全部存放在煤炭仓库内,禁止在煤炭堆放区域内进行人员进出或驾车通行等操作,以免引起堆放地面崩塌等不安全现象。
2、工作面支护机械的安装和调试在回采工作面开始采煤之前,必须先安装好工作面支护机械,对支护机器进行调试和检查,确保支护机械的正常使用,遵循煤矿管理的安全技术规范和操作指南,避免因支护机械掉落或出现故障等情况造成人员伤害和经济损失。
3、通风系统的稳定运行工作井的通风系统是保障煤矿工人健康和安全的重要部分。
对于回采工作面的初采,必须在井下通风系统正常运行的条件下进行,确保无毒有氧的井下环境。
同时,在通风工程中需要定期检查和维护通风系统设备,为煤矿通风系统的安全稳定运行提供保障。
4、煤矿瓦斯的检测和处理回采工作面初采时,必须对回采矿田的瓦斯进行检测和处理,避免瓦斯的积累和爆炸事故的发生。
同时,在进行瓦斯检测的过程中,需要对瓦斯的周围环境进行检查,并及时采取措施,如使用瓦斯抽放设备,瓦斯管道通风等措施,保证工作面的安全运行。
5、操作规范和人员安全防护对每个从事回采工作面初采的工人,必须严格按照操作规范和煤矿安全管理规定进行操作。
在操作过程中,必须佩戴耳塞、口罩、安全帽、防护眼镜等安全器材,避免因煤尘、噪声等影响工人的生命安全。
6、预防火灾和防爆设备的应用回采工作面初采时,必须注意预防火灾和爆炸事故的发生。
因此,必须按照煤矿管理的安全技术规范进行操作,严禁在回采工作面区域内使用明火,同时,需要定期对回采工作面区域的火灾隐患进行检测和处理。
回采安全技术措施一、防瓦斯:1、严格瓦斯检查制度,杜绝空班漏检现象,瓦斯超限严禁作业。
2、进班或班中放炮后,未经瓦斯检查员检查工作面的瓦斯,人员严禁进入工作面。
3、加强通风管理,保证供风量。
通风部门及时建立通风设施,所有人员必须爱护通风设施,施工队必须经常保持巷道净断面不少于2.6m2。
4、经常保持瓦斯自动检测仪完好,损坏时要及时更换。
5、任何人不得进入无风的盲巷,若有盲巷通风队及时派人打好栅栏或密闭。
二、防煤尘:1、坚持使用水炮泥放炮。
2、所有运输转载点均设置消尘洒水装置,坚持洒水消尘放炮喷雾,定期派人清扫堆积煤尘。
3、推行煤尘注水。
4、搞好个人防护,坚持使用防尘口罩。
三、防火灾:1、所有电缆均需采用不燃性电缆供电,做到三无(无鸡爪、无明接头、无羊尾巴)四有(有过流和漏电保护、有螺丝和弹簧垫、有密闭圈和挡板,有接地装置)。
2、在作业中要保护好电缆,如有损坏,要及时更换。
3、不准穿化纤衣服和带易燃易爆物品下井。
4、经常检查溜子、皮带等设备运转情况,及时给减速器加油。
四、防冒顶:1、加强工作面规格质量,值班队长和安监员负责督促检查,不合格,坚决重来。
2、坚持敲帮问顶工作,工作面所有作业人员要经常进行敲帮问顶工作,发现松矸危岩,应及时撬掉,及时瓦调伞檐煤。
3、及时打好靠帮支柱,柱距不大于1.2m。
煤壁有片帮,顶板有抽槽、漏顶等现象或组与组交接处,必须打好靠帮支柱,并接好顶,严禁空顶作业。
4、及时放顶,严禁超控采煤。
5、支柱、顶梁必须配套使用,不同性能支柱要分段使用,不得混用。
6、工作面发现有缺柱、倒柱,必须先补齐,严禁使用失效支柱。
7、严禁在控顶距内提前摘柱。
8、工作面支柱必须配齐配足,当工作面采高变化,必须及时调换适应采高的支柱。
9、回柱要彻底,放顶要充分,老塘有较大悬顶时,要另编措施处理。
10、遇软底或留底媒开采时支柱要穿木鞋,见底时,必须先将底板敲成麻面。
11、必须保证支柱初撑力不小于50KG,工作面支柱要坚持二次注液。
回采工作面初采的安全技术措施回采工作面是一种在采煤工作完成之后,撤出采煤机的情况下,对采煤工作面的残留物进行清理并回收资源的技术。
在回采工作面初采时,必须采取一系列的安全技术措施,以保障工人的安全。
下面将就回采工作面初采的安全技术措施进行详细的介绍。
1、安全生产责任制的落实回采工作面初采的过程中,必须落实安全生产责任制,确保所有的人员都能够意识到自身的安全生产责任,对于违反安全生产规定的行为,必须严格追责。
同时,也要确保所有的设备都处于正常工作状态,以确保整个回采过程的安全。
2、建立安全管理制度在回采工作面初采时,需要建立一套完整的安全管理制度,明确各项安全措施,并制定相应的安全操作规程。
同时,也需要建立一套完整的应急预案,以保障在紧急情况下能够及时采取应对措施,保障工人的生命安全。
3、瓦斯抽放和通风管理在回采工作面初采时,需要加强瓦斯抽放和通风管理,有效避免煤尘和瓦斯的积聚,防止发生煤尘爆炸和瓦斯爆炸事故。
同时,还需对采煤工作面进行测量、监测和控制,以确保采煤面的安全。
4、安全防护设施在回采工作面初采时,必须为所有工人配备相应的安全防护设施,如防煤尘口罩、安全帽、防护手套、安全鞋等,以确保工人在采煤作业中不会受到伤害。
此外,还应在采煤工作面周围设置安全警戒线,避免非工作人员进入采煤工作面带来的安全隐患。
5、合理配置人员在回采工作面初采时,必须根据作业需要合理配置人员。
工人必须经过专业的培训,具备一定的煤矿作业经验和安全意识以及应对突发事件的应对能力。
需要对工人进行资格审查,严格把关工人的安全素质,保障工人的安全。
回采工作面初采时需要采取的安全技术措施非常重要,直接关系到采煤工作面的安全。
采取适当的安全措施可以有效提升回采工作面初采的效率和质量,同时也可以确保工人的生命安全,实现煤矿安全生产。
《回采工作面末采及收尾安全技术措施》2023-10-26contents •末采阶段概述•末采阶段技术措施•末采阶段生产管理•收尾阶段技术措施•收尾阶段生产管理目录01末采阶段概述末采阶段是指回采工作面在结束回采前,对工作面进行最后一次全面采煤、顶板及支架撤除、设备转移等工作的阶段。
定义末采阶段是回采工作面整个生产过程中的重要环节,涉及到工作面的全面收尾和设备转移,此阶段的安全技术措施对于保障人员安全、设备完好及工作面顺利结束具有重要意义。
重要性末采阶段定义与重要性主要任务回采工作面末采阶段的主要任务包括全面采煤、顶板及支架撤除、设备转移等。
目标确保回采工作面最后一次采煤工作的顺利进行,实现工作面的安全、高效撤除和设备的安全转移,达到安全生产的目标。
末采阶段主要任务与目标1末采阶段安全管理特点23末采阶段涉及到的作业活动多,安全风险也随之增加,需要严格落实各项安全技术措施。
安全风险高末采阶段涉及到多个作业队伍和设备转移,管理难度较大,需要协调配合各队伍和部门的工作。
管理难度大末采阶段的安全管理对于整个回采工作面的安全生产具有重要意义,需要各级管理人员的高度重视和严格要求。
重视程度高02末采阶段技术措施顶板维护在末采阶段,工作面顶板需要得到妥善维护,以防止顶板突然垮塌或出现其他安全隐患。
可以进行局部补强支护或采取其他有效的支护措施。
严禁空顶作业严禁在空顶区域内进行作业,作业前必须进行有效的支护,确保作业安全。
监测顶板动态密切监测顶板的动态变化,以及时发现顶板出现的问题,采取相应措施进行解决。
顶板管理03制定安全技术措施根据矿压监测数据和分析结果,制定相应的安全技术措施,以保障工作面的安全。
矿压监测与控制01安装矿压监测设备在末采阶段,应安装矿压监测设备,对工作面的矿压进行实时监测,确保工作面安全。
02分析矿压数据对矿压监测设备收集的数据进行分析,找出矿压异常区域和异常原因,及时采取相应措施进行处理。
复杂条件综采工作面回采技术1.工作面概况崔家寨井田位于河北省蔚县境内,是蔚县矿区建设的第一对大型矿井,设计生产能力180万吨/年。
矿井主采煤层3层,自下而上分别为1号、5号、6号煤层,采用综合机械化开采。
由于矿井受到严重的小煤窑破坏,造成井田内可采区域收缩。
另外矿井地质条件复杂,断层发育,对工作面布置和生产具有较大影响。
受地质构造等自然因素影响,一些工作面存在转弯、过老硐等问题,给工作面正常回采及安全管理带来一定困难。
501工作面位于三采区5号煤层,上距6号煤层20米,下距1号煤层45米,工作面埋深300米,煤层平均厚度4.0米,平均倾角9度。
煤层顶板情况:直接顶细砂岩,厚3.5m;老顶粉砂岩,厚3.8m。
直接底粉细砂岩互层,厚4.2m;老底细砂岩。
工作面走向1005米,面长160米,为避开断层影响,工作面进风巷710米处变向,拐向后巷道与原巷道夹角164度。
转角附近还存在有一条上部6煤层至5煤层的穿层巷道,该巷与501进风巷夹角54度,从进风巷上部通过一直延伸至501回风巷转角处,巷道坡度下山15度,距501回风转角50米处开始变为全煤,沿5煤顶板掘进。
巷宽4.2米,高3米,采用锚网支护。
工作面位置见图1。
501工作面采用综合机械化回采工艺,自然垮落法管理顶板。
工作面装备为:MG300/730-WD型双滚筒采煤机一台,SGZ880/800刮板输送机一部,ZY6600-21/45型掩护式液压支架110组。
2.工作面过复杂条件回采方案2.1 对6煤至5煤穿层斜巷加强支护工作面未推至转角之前对6煤至5煤穿层斜巷进行加强支护,支护采用支架、木垛、锚杆、锚索等联合支护方式。
具体为:斜巷两帮打设液冲膨胀锚杆加强支护,膨胀锚杆长3米,打设2排,第一排距顶400mm,间距500mm,仰角45度,第二排与第一排排距1m,间距1m,垂直煤壁打设。
斜巷上顶补强支护:斜巷全煤点向上15m范围内上顶打设锚索加强支护,锚索采用直径为15.24?L的高强度钢绞线,长度7米,距巷道两帮1.5m各打设一根锚索,排距1.0m。
第五讲回采技术本讲主要介绍综采回采工艺、支承压力分布和旺格维利短壁开采技术以及煤炭开采技术的发展趋势。
一、综采回采工艺(一)几个概念1、采煤方法:采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合。
2、回采工艺:采煤工作面内各种不同生产工序(落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理、其它)在时空上按一定关系和顺序配合下进行生产工作的方式。
3、回采工艺的发展及综合机械化采煤方法的形成:炮采→普采→高档机采(支护采用单体液压支柱代替普采工作面的摩擦金属支柱)→综采(落煤、装煤采用采煤机,运煤采用可弯曲刮板输送机,工作面支护采用液压自移支架,采空区自由垮落,五工序全部实现机械化,形成连续作业)。
(二)综采生产工艺过程:落煤、装煤、运煤、支护、处理采空区。
1、割煤:包括了落煤、装煤。
2、运煤:工作面可弯曲刮板输送机→桥式转载机(破碎机)→可伸缩带式输送机→采区带式输送机→采区煤仓或大巷输送机等;(1)工作面刮板输送机作用:a、运煤;b、作为采煤机运行轨道;c、铲装浮煤;d、联结液压支架,实现相互推移。
注意:a、推溜时严格掌握弯曲段长度,不得出现急弯;b、工作面底板局部有凸凹时,要割平或支垫,保证输送机平度(允许2~4°);c、初弯曲段,其它部分要呈直线;d、输送机机头卸载段与转载机尾搭接高度和距离要合适。
(2)顺槽运输:桥式转载机与带式输送机的配合。
3、工作面支护和采空区处理:工作面用液压支架进行支护,支架完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸、护帮、前移、推溜等一系列动作。
移架方式有:单架依次顺序式、分组间隔交错式、成组整体依次顺序式等(各有优缺点)。
割煤、移架与推溜配合方式:立即支护(割煤→移架→推溜)、滞后支护(割煤→推溜→移架)。
采空区处理一般为全部垮落法(坚硬顶板采取:1、顶板高压注液软化,2、深孔爆破强制冒落),其它有充填法,如水砂充填法。
综采工作面斜切进刀平面图割煤到机尾斜切进刀割三角煤返空刀图5-1综采工作面斜切进刀示意图(三)综采设备选型、配套1、生产能力:a、采煤机生产能力与工作面生产任务要求相适应;b、工作面刮板机输送能力应大于采煤机生产能力;c、转载机输送能力要大于工作面刮板机输送能力;d、破碎机破碎能力与生产中可能出现的大块、岩等状况适应;e、带式输送机输送能力应大于转载机输送能力;f、液压支架移架速度与采煤机牵引速度相适应;g、乳化液泵站输出压力与流量应满足支架初撑力极其动作速度要求。
2、设备性能:a、输送机与采煤机(输送机结构形式及附件能与采煤机结构相匹配,如采煤机牵引、行走机构、底托架及滑靴结构等);b、输送机与液压支架(输送机中部槽与液压支架推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相匹配);c、采煤机与液压支架(采煤机采高与支架最大最小结构尺寸相适应;采煤机截深与支架推移步距相适应)。
3、液压支架、采煤机、输送机几何关系:a、工作面无立柱宽度越小越好;b、前柱与电缆槽必须留有150~200mm的间隙;c、梁端距适宜(一般150~300mm),防止顶滚筒割到顶梁;d、推移千斤顶行程比采煤机截深大100~200mm;e、保证过煤高度,以便煤流顺利通过煤机底托架;f、过机空间适宜。
4、其它:煤层倾角要求、各部联结强度和刚度、巷道断面、通风对设备配套要求。
(四)综采工作面顶板管理1、综采工作面支护应该包括:工作面支护、工作面端头支护、回采巷道的加强支护三项内容。
(1)工作面支护的液压支架,要求就是五到位,即坚持正规循环作业到位、支架维护到位、初撑力到位、跟机拉架到位、护帮板使用到位。
(2)工作面端头支护采用端头架与过渡架支护(靠与运输机间推移装置移步,适应性好;受头尾影响,端头滞后工作面,解决联结问题、解决转载机尾处顶板维护、解决顶梁短的问题)。
(3)回采巷道的加强支护:(《煤矿安全规程》规定“采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m范围内,必须加强支护”。
2、老顶的初次来压和老顶的初次来压步距。
(1)老顶的初次来压前,回采工作面顶板压力并不大,但煤壁内的支承压力达到最大值;老顶初次来压比较突然;初次来压一般要持续2~3天。
将基本顶视为固支岩梁,采用断裂力学法计算,基本顶的初次来压步距为L T=h(2σT/q)1/2(2)老顶的周期来压。
将基本顶的周期性破断视为悬臂岩梁进行计算,基本顶的周期来压步距为L=h(σT/3q)1/23、衡量工作面矿山压力显现程度的常用指标:顶板下沉、顶板下沉速度、支柱变形、顶板破碎情况、局部冒顶、顶板切落。
(其它有:煤壁片帮、支柱插底、底臌等)二、工作面前后支承压力的分布1、增压区、减压区、稳压区。
图5-2工作面前后支承压力分布示意图Ⅰ-工作面前方应力变化区;Ⅱ-工作面控顶区;Ⅲ-垮落岩石松散区;Ⅳ-垮落岩石逐渐压缩区;Ⅴ-垮落岩石压实区;A-原岩应力区;B-应力增高区;C-应力降低区;D-应力稳定区2、支承压力分布与显现的三个阶段第一阶段:从采场推进开始至煤壁支承能力改变(即煤壁附近煤体进入塑性状态)之前。
煤体特点:煤体没有破坏,弹性压缩;压力特点:一条高峰在煤壁上的单调下降曲线显现分布:与压力分布曲线相同。
即煤壁没有进入塑性状态,各岩梁的跨度相等,同一位置的传递系数相同。
第二阶段:从煤壁支承能力改变到老顶岩梁端部断裂前为止。
煤体特点:煤体支承能力降低,随老顶岩梁的离层发展,其作为载荷与传递上部岩重的作用将逐步下降,而作为形成支承压力的“载荷作用”将越来越占据主导地位。
压力特点:塑性区(包括煤体已完全破坏部分)压力逐渐上升。
弹性区内则单调下降,其压力高峰在交界处。
显现分布:总体仍为单调下降曲线,但是具体讲则是塑性 区内与压力分布相反,弹性区内与压力分布相同。
第三阶段: 从老顶岩梁端部断裂到岩梁中部触矸为止。
特点: 支承压力分布与显现变化剧烈,压力分布与显现总体一致。
压力特点: 1断裂线附近应力集中; 2 以断裂线为界分为两个应力场; 3 两个应力场中压力分布背向发展。
采场进入正常推进阶段后,支承压力分布的主要特点是伴随着上覆岩层的周期性运动而呈周期性变化。
单一的弹性分布 出现塑性破坏区的分布 出现内应力场的分布图5-3支承压力分布与显现三阶段示意图开采深度H 及集中系数K max 越大,则塑性区范围将越大;煤层强度越高(即单轴抗压强度σc 值越大),在同样深度条件下塑性区的范围将越小;在一定采深和既定煤层条件下,塑性区范围与煤层开采厚度成正比。
3、关于基本顶的作用问题:作为传递上覆岩重的介质,基本顶起着中间垫层和支托层的作用,即上覆岩层压力只有通过它才能传递到煤层的各个部位;基本顶本身就是支承压力来源的一个组成部分。
4、两侧煤柱压力的分布图5-4煤柱两侧压力分布示意图A-原岩应力区;B1、B2-应力增高区;C-应力降低区; D-应力稳定区在回采工作面的两侧煤柱中出现应力增高区,且应力集中系数较大,特别是在临近采空区的孤岛煤柱中,应力集中系数更大,该煤柱也更难维护。
在开采区域是应力降低区,在已采区域是应力稳定区,在未开采且不受采动影响的区域是原岩应力区。
三、旺格维利短壁回采1、单翼回采2000年,神东煤炭公司首先在大海则、上湾及康家滩煤矿推广“单翼短壁机械化采煤法”,如下图所示。
图5-5单翼短壁机械化采煤法该采煤法的回采工艺是:回采支巷煤柱时采用单翼斜切进刀方式,进刀宽度为3.3m,角度为60º,进刀深度一般以割透支巷煤柱为准,深度约为17m,并在每刀之间留有0.5m~0.9m的小煤柱。
这种采煤方法与房采工艺相比,回采率有所提高,回采率可达65%左右。
这种采煤法没有履带行走式液压支架,当顶板较为破碎时,回采中顶板容易离层冒落,两侧进刀安全上无保障,故只能采用单翼进刀。
单翼进刀煤柱留设大,回采效率低、万吨掘进率高。
为进一步实现安全高效生产,公司进一步加大了短壁机械化开采成套技术,特别是加强了配套设备的研制开发力度。
2、双翼回采2000年神东煤炭公司自主开发研制了履带行走式液压支架,解决了双翼开采存在的问题,同时解决了短壁机械化开采过程中巷道、工作面以及煤柱回收支护工艺的关键技术难题。
图5-6是短壁机械化双翼回采布置图。
图5-6短壁机械化双翼回采布置图图5-7连采机后配套连运系统短壁机械化双翼回采示意图该采煤法与单翼短壁机械化采煤法的区别在于:在回收条带煤柱时采用双翼切割煤柱并采用履带行走式液压支架支护顶板,取消了0.9m宽的煤皮,改留设3.3m×3.3m的正方形煤柱,使回采率由原来的65%提高到75%以上,加快了掘进和回采速度;保证了工作面安全生产。
使用履带行走式液压支架后,短壁开采采空区残留煤柱如下,其回收率最高可达87%以上。
比传统房柱式短壁回采工作面回收率平均提高了45%以上。
图5-8短壁开采采空区残留设煤柱示意图3、使用线性支架回采工艺图5-9履带行走式自移支架旺格维利采煤法是从澳大利亚引进的一种短壁机械化开采技术。
其实质也是一种房柱式采煤法。
结合使用线性支架,其资源回收率极大地提高。
典型的澳大利亚煤矿一般同时使用三台线性支架,但是美国一般为四台。
图5-10利用4台线性支架旺采工艺系统图4、短壁开采顶板管理技术(1)顶板管理方法煤房掘进时一般采用锚杆支护,而在回收煤柱时则在采空区边缘布设履带行走式液压支架,煤柱回收后采用全部垮落法管理顶板。
(2)短壁回采工作面采场矿压显现特点神东矿区通过对短壁工作面现场观测和理论分析,初步总结出了短壁工作面矿压显现特点和顶板垮落规律。
短壁煤柱回收后,煤层顶板像长壁工作面一样同样要经历直接顶初次垮落和老顶初次来压及周期性来压的过程,但由于短壁开采在回收煤柱时在采空区中留有小煤柱临时支撑顶板,使得直接顶垮落受到一定影响。
概括起来将神东矿区短壁机械化开采工作面矿压显现具有以下特征:(1)直接顶的初次垮落步距较长壁开采条件下要大,视直接顶岩层情况,一般为60m以上。
(2)老顶的初次来压步距与长壁开采条件下相差不大。
(3)老顶的周期来压步距较长壁开采条件下要大,直接顶在采空区出现悬顶并呈周期性垮落,一般步距为35m以上。
(4)采场顶板来压时,履带行走支架位于两翼回收煤柱的三角区,顶板压力主要由煤柱来承担,对履带行走支架的冲击载荷并不像长壁工作面液压支架那样大,动载系数小于长壁开采的动载系数。
图5-11短壁开采采场压力分布图四、煤炭开采技术发展趋势(一)国际上煤炭开采技术装备发展的主要技术特点是:1、设备功率增大。
新型电牵引采煤机总功率已达1500~2000kW,最大牵引速度达到30m/min以上,设备生产能力达到了3000t/h以上;工作面刮板输送机向着大运量、软启动、高强度、重型化和高可靠性方向发展,其输送量已达6000t/h,装机功率4×800kW,整机寿命(过煤量)达1000万t以上,最高达2000万t;2、支架性能提高。