“三软”煤层“大倾角”、“大俯采”综采工作面开采关键技术研究

大倾角“三软”煤层综放工作面支架选型摘要：本文介绍了大倾角“三软”煤层综放工作面支架结构选型的核心内容。

全文分为四个部分，第一部分阐述了综放工作面支架结构的特殊性；第二部分总结了现有煤矿支架技术的基本原理；第三部分对比了不同类型支架的优势；最后通过对煤层参数和营运方式的分析，分别采用塑料薄壁支架、混凝土空心支架和碳钢薄壁支架的结构形式来进行工作面支架的选型。

关键词：大倾角；三软煤层；综放工作面；支架选型正文：1. 综述：大倾角“三软”煤层综放工作面支架结构选型是一项关键性工作，它决定了支架在工作面上的稳定性、安全性以及长期有效运营。

为了能够确保综放工作面的安全运行，必须选择适合它的支架结构，使其具有足够的稳定性、强度和承载能力。

2. 基础知识：目前，煤矿的支架技术主要包括钉杆支架、钢构支架、混凝土支架和塑料支架。

钉杆支架具有成本低廉、安装快捷、维护简单等优势，但钉杆材料脆性差，易受外力影响；钢构支架具有质量轻、易于施工安装、抗腐蚀表现好等优点，人工维护成本也可以控制在可接受范围内；混凝土支架具有机械强度大、耐冲击，但施工成本高；而塑料支架无论是施工成本还是维护成本都非常低廉，而且具有良好的抗冲击性能。

3. 材料分析：针对大倾角“三软”煤层综放工作面，应根据煤层参数以及营运方式分析。

首先，如果煤层宽度较小、采空区断面较正，煤层较软，可采用塑料薄壁支架，因为其材料轻、易于安装，且可以满足工作面的防蔓延作用；如果煤层宽度较大、采空区断面较歪，可采用混凝土空心支架，其结构牢固，空心结构有利于支架耐灰尘性能；如果煤层参数中出现明显不稳定因素，可考虑采用碳钢薄壁支架，其机械强度与材料质量保持一致。

4. 结论：本文介绍了大倾角“三软”煤层综放工作面支架结构选型的具体内容。

在综合考虑煤层参数和营运方式的情况下，最终采用了塑料薄壁支架、混凝土空心支架和碳钢薄壁支架的结构形式进行工作面支架的选型，以期确保其在工作面上的安全运行。

大倾角煤层综采工作面开采技术的研究与应用目前，综合机械化采煤设备一般适用于煤层倾角小于15°的缓倾斜煤层条件。

随着煤炭开采的时间推移和开采强度的不断扩大，在全球范围内，可供综合机械化开采的煤层不断减少，大倾角综合机械化采煤作为综合机械化采煤技术的发展方向和目标，成为煤炭行业世界性研究的课题。

一些开采时间较长或地质条件较复杂的矿井，随着开采强度和年限的增加，满足常规综采开采条件的工作面储量逐渐减少甚至枯竭，遗留的块段、煤柱等储量中，大倾角复杂地质条件的较多。

研究在大倾角复杂地质条件下的安全高效综放开采技术，并使其取得良好的技术经济效果，对拓宽综采工艺的适用范围、发挥综放开采潜力，提高矿井机械化开采水平、经济效益和煤炭采出率有重要意义。

我国大倾角厚煤层储量丰富、分布面广。

大倾角煤层开采目前的发展水平远低于缓倾斜煤层，存在着一系列没有解决的基本技术难题，因而研究大倾角煤层的开采方法，既非常必要，又十分迫切。

我国对大倾角煤层的机械化和综合机械化开采的试验研究，具有代表性的有：辽宁沈阳矿务局红菱矿与煤炭科学研究总院北京开采所共同承担了国家“七五”重点科技攻关计划项目“大倾角煤层开采成套设备的研制”，研制了ZYS9600/14/32（QYS9600/14/30）型大倾角组合式液压支架和ZYJ3200/14/32G型大倾角液压支架，配合MG200-QW型大倾角采煤机，SGBQ-764/160Ｗ大倾角工作面输送机，在大倾角35°~55°的煤层中进行了工业性试验。

现将我矿综采工作面大倾角开采技术的研究与应用介绍如下：一、工作面概况1、工作面地质情况3604S3工作面东起井田边界三段切割上山，西止F7断层附近，该工作面为本采区首采面，因此，四邻均无采空区存在。

机巷底板标高为+91～+95m，回风巷底板标高+144～+170m。

该煤层为二迭纪龙潭组下段的K1煤层，煤层含硫量在3～3.5之间，发热量在6500～6800卡之间，属高硫高热值肥煤，该采区煤层以半亮及暗煤为主，断口呈金属光泽，煤层赋存稳定，局部有0.05～0.1m的夹矸，岩性为碳质泥岩。

综采工作面大倾角俯采、转采的可行性分析简要介绍了综采工作面在复杂的地质条件下的回采工艺及应注意的问题标签：俯采；旋转开采；回采工艺1、引言我国北方，是中国煤炭的老工业区，多数矿井的开采服务年限已达半个世纪之久。

位于黑龙江省边陲城市—鸡西；有一座现代化矿井——东山煤业有限公司（原小恒山煤矿）。

曾经在改革开放初期为我国的煤炭事业做出了突出的贡献。

东山煤矿至九十年代进入三水平以来，随着开采深度的增加，煤层的赋存条件变得及其复杂；不仅煤层的倾角大，而且大块煤田内褶曲、断层纵横交错，顶板破碎，矿压增大，瓦斯含量增加。

为综采工作面设置带来了很大困难。

为了保证综采工作面的可开采储量，减少搬家次数。

因此大倾角俯采、转采工作面的开掘势在必行。

然而如何解决大倾角俯采，转采工作面的采煤工艺和开采方法是摆在我们面前新的难题。

2、该综采工作面具有的优点东山煤矿一六三综采队所开采的下东采3#下左一工作面就是属于大倾角俯采，转采工作面。

该工作面的设置具有如下优点：1、避开大断层，减少工作面因过断层所造成的设备损坏、安全无保证、煤质下降以及洗煤困难等不利因素。

2、增加了回采储量（工业储量为46万吨，回采储量为44万吨），从而延长开采时间，避免了工作面频繁搬家，降低不必要的劳动成本和劳动强度。

3、增加了煤炭的回收率，减少了掘进工程量，从而提高了企业的效率。

3、该综采工作面存在的问题虽然该工作面具有如此多的优点，但所面临的众多回采难题是必须要解决的。

具体难点如下：（1）俯采坡度大（最大为18.5度）；转采坡度大（最大为22度）。

(2)旋转开采时下机头不动，顶板压力增大，支护难以及输送机下窜等难题。

(3)旋转开采角度大（设计为99度），实际达105度。

如此条件在鸡西矿业集团所属煤矿属于首次开采。

(4)旋转工作面不等长（最长为176米，最短为172米）。

(5)旋转开采开始前，结束后工作面不等长。

开采前为169米；结束后为162-164米。

大倾角综采工作面开采关键技术探析大倾角煤层是由于煤层及围岩节理发育，工作面煤壁易片帮、冒落，加之采落的煤炭、掉落的矸石等物沿底板滑动滚落，运输机、支架下滑等诸多因素，给综采工艺在大倾角煤层工作面的大规模应用带来了很大困难。

探讨大倾角综采工作面开采关键技术对于煤矿安全生产来说意义重大。

本文首先介绍大倾角综采工作面的特点，重点论述大倾角综采工作面开采关键技术和大倾角综采工作面调斜开采需要注意的问题，以供参考。

标签：大倾角；综采工作面；开采技术0 引言当今，对于煤层大倾角存在各种各样的观点，在实际生产中常常把大倾角煤层划归为至少35°的倾角煤层。

因为形成这种煤层历经了很多的构造运动，这导致围岩和煤层的节理发育，这导致难以在煤层大倾角中应用综采工艺技术。

而一些大倾角煤层工作面普遍地应用综采工艺技术实现了理想的效果，提高了生产效率与生产质量，这给其它煤层大倾角的开采提供了相应的经验。

1 大倾角综采工作面的特点（1）大倾角煤层对液压支架的影响。

处于大倾角状况下的液压支架的支架重心跟其底座重心相偏离，一些液压支架的重心在其底座外部偏离，再者，受到顶板岩石下滑力的影响，这降低了液压支架的可靠性。

在移架的过程中受到重力的作用，形成的往下的液压支架分力导致往下倾倒与滑移液压支架。

往下滑移液压支架之后，因为工作面刮板运输机和液压支架不能够一起下滑，由于工作面运输机跟液压支架不垂直或者是刮板运输机连接中心跟液压中心偏离，因此液压支架的连接块、连接杆被折断或者是弯曲，甚至支架的卡挤导致难以对支架进行移动和升降。

（2）大倾角煤层对刮板输送机的影响。

基于大倾角状况下的刮板运输机增加了移动的下滑量。

煤层的倾角跟自溜角接近之后会自行地滑落运输机的矸、煤等，这样在飞溅物料的情况下面临一定的安全隐患。

（3）大倾角煤层对采煤机的影响。

基于大倾角状况下的采煤机会自动地下滑，这使上行割煤阻力增加，以及下滑拖移电缆，这会使电缆槽脱离。

浅论煤矿大倾角俯采综采工作面开采的一些关键技术钱地235052)淮北朔里石矿业公司，安徽淮北(：本文简介大倾角俯采工作面的设备布置情况，并详细分析了回采过摘要程中一些需要控制的关键技术问题。

：煤矿开采；大倾角俯采；综采；关键技术关键词引言1o下回采，而120～煤矿综采工作面，在正常情况下综采设备比较适宜俯角o以上的坡度回采时应用就较少了，其开采的难度也较大。

但是，26在平均俯角对这样的煤层实因此，在现实中遇到这样的大倾角工作面开采还是经常出现的。

需要对一些关键技术问题进行在开采过程中遇到的问题还是比较多的，施俯采，研究，以采取相应的技术措施，完成区域煤炭回采任务。

2 采面设备的选型我单位综采工作面就属于大倾角综采工作面。

根据采区的具体情况，工作，机板输送支压架，SGZ-800/800型刮综设面安了ZZ7600-20/40型采液及机型转载设运煤机，输巷安了SZB-730/55采滚型MG400/920-WD双筒l（布置见图泵站装设型胶带输送机，R3400/31.5型乳化液泵站2SDJ-100/75×所示）。

13 大倾角俯采工作面回采的关键技术控制对于大倾角俯采工作面，由于其倾角及俯角均较大，对回采过程中工艺组织、设备维护要求也比较高。

鉴于回采的难度大，安全又受到威胁，因此，在技术管理上要切实做好顶板控制，并在设备防滑、支架防倒、采煤工艺组织、机电设备维护等方面都要及时跟进管控，确保在开采过程中的安全高效效果。

1）根据顶板压力显现规律，做好技术控制。

①加强综采工作面顶板压力显现规律监测。

加强工作面矿压监测，以获取顶板来压规律资料，指导生产非常重要。

为此，可在工作面按每间隔15m布置1条测线，每条测线上要安设1块KBJ-l/l型组合式压力表，通过自动记录及人工巡查来获取数据。

通过观测，掌握工作面上、中、下段初次来压的时间不，初次来压步距，判定工作面基本顶平均初次来压步距。

在工作面推进过程中，周期来压步距也有差异，各支架间周期来压步距均不同。

“三软”煤层大倾角工作面回采技术与应用【摘要】本文分析了在顶软、底软、煤软的“三软”条件下，煤层倾角大于35°的工作面管理的难点、重点及操作要求。

某矿4330工作面在初放及回采期间，没有发生冒顶、推棚、伤人事故，取得了较好的经济效益。

为类似条件工作面的安全开采提供借鉴经验。

【关键词】大倾角；“三软”煤层；顶板管理0 前言在顶软、底软、煤软的“三软”条件下，煤层倾角大于35°的炮采工作面，在生产管理和安全管理上难度很大。

首先是煤、矸的自溜性强，冲击力大，易于发生飞块伤人、冲倒支架、老塘窜矸、堵塞下出口等事故。

其次是煤层顶板正压力小，下滑力较大，支架稳定性差，易造成推棚冒顶。

另外工人的操作、行人、运料也十分不便。

以下介绍某矿实现“三软”煤层大倾角工作面安全回采的经验。

1 概况某矿4330工作面位于矿井一240m水平43采区上部。

该工作面水平标高-164～-94m，垂高70m，煤层厚度在0.26～3.5m之问，平均煤厚1.88rn，煤层倾角在30—40°之间，平均35°；工作面走向长790m，倾斜长度100m，直接顶为泥岩、粉砂岩，平均厚7.26m，底板为泥岩粉砂岩，平均厚3.25m。

工作面采用走向长臂后退式回采，全部垮落法管理采空区，工作面以风镐、手镐落煤为主，放炮落煤为辅，刮板机运输，此面属典型的“三软”大倾角工作面。

2 支护原则支护参数和支护形式满足“护”、“稳”、“控”3个方面的要求：护：顶板管理l二采取“支”、“护”相结合，以“护”为主的措施最大限度地消除片、抽、漏、冒事故。

稳：使支架有足够的稳定性，支护系统保持必要的刚度，支柱具有良好的增阻性能，杜绝推垮型冒顶事故的发生。

控：控制支柱钻底量，控制顶板离层和底板下滑，使顶底板处于良好的被支撑状态。

3 管理方法3.1 工作面支护（1）工作面基本支架采用2.5m单体支柱配合1.2rn金属铰接顶梁后定位走向直线棚“三、四”峒管理，棚距（500±50）mm。

大倾角三软煤层开采工艺要点研究赵永强发布时间：2023-05-29T02:01:13.507Z 来源：《中国建设信息化》2023年6期作者：赵永强[导读] 三软煤层的顶板岩层、主采煤层、煤层底板岩层等都比较软，煤层节理发育，整体构造较为复杂。

大倾角三软煤层岩性较差，且较为破碎，倾角较大，开采难度较大。

一般情况下，使用综采工艺进行开采，可以利用综采支架对顶板进行有效防护和支护，实现机械化落煤、运煤，减少人工工作强度，开采速度较快。

文章主要对大倾角三软煤层综采工艺要点进行分析，有效提升开采效率和质量。

云南云煤矿业开发有限公司昆明 650000摘要：三软煤层的顶板岩层、主采煤层、煤层底板岩层等都比较软，煤层节理发育，整体构造较为复杂。

大倾角三软煤层岩性较差，且较为破碎，倾角较大，开采难度较大。

一般情况下，使用综采工艺进行开采，可以利用综采支架对顶板进行有效防护和支护，实现机械化落煤、运煤，减少人工工作强度，开采速度较快。

文章主要对大倾角三软煤层综采工艺要点进行分析，有效提升开采效率和质量。

关键词：大倾角三软煤层开采工艺随着社会经济的发展，日常生产生活中的煤耗量加大，对煤炭开采行业提出了更高的要求。

大倾角三软煤层的倾角较大，而且顶板岩层较软，开采难度较大，危险性较高，需要结合实际情况，选择合适的开采工艺，并优化选择开采设备，保障煤层开采作业的顺利进行。

一、大倾角三软煤层开采中常见的问题在大倾角三软煤层开采作业中，容易出现以下问题：顶板岩层较软，容易降低支护系统的刚度，致使顶板下沉严重，甚至出现顶板破碎现象，加大了开采难度；如果煤层中出现复合顶板，容易出现大范围的推跨型冒落现象，加大煤层开采作业的安全风险，危害开采作业人员的生命安全；但遇到断层、构造、过老巷时，容易引起顶板破碎现象，很难为支护结构提供支撑，难以保障工作面的顺利推进，甚至加大了工作面冒顶事故几率，加大煤层开采作业的安全风险；大倾角三软煤层的煤质比较软，容易出现煤壁片帮问题，甚至引起工作面顶板破碎，导致上层顶煤出现大范围垮落，加大煤壁片帮的危害性，需要使用大量的支护材料进行人工支护；三软煤层的工作面两巷容易出现较为严重的变形问题，加大了巷道维护成本，甚至出现严重的片帮、冒顶事故，危害作业人员的生命安全，煤层开采成本无形中增加[1]。

大倾角三软厚煤层综采工作面旋转开采技术陆伟;杨科;杨晓杰;华心祝;缪建华【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】为减少煤炭资源损失，对潘北煤矿在大倾角(30°)三软厚煤层工作面进行旋转开采技术，设计了进刀比为1∶3的旋采方法及旋采关键技术方案，即对运输巷和回风巷进行超前刷扩和单体挑棚支护，以便调整转载机与带式输送机方向，保持工作面等长；在液压支架与刮板输送机间连接防滑千斤顶和锚链，以减少刮板输送机下滑量，保持综采机组整体稳定性；采用顶板铺链网并在架头连接工字钢，加强顶板管理，防止片帮、冒顶发生。

实践结果表明，旋转开采技术的实施保证了大倾角三软厚煤层工作面的安全高效开采。

旋采期间日产量达正常综采期间的93.1％，旋转开采经济效果良好。

【总页数】5页(P18-21,25)【作者】陆伟;杨科;杨晓杰;华心祝;缪建华【作者单位】安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南 232001; 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室，安徽淮南 232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南 232001; 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室，安徽淮南 232001;淮南矿业集团有限责任公司潘北煤矿，安徽淮南 232087;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南 232001; 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室，安徽淮南 232001;淮南矿业集团有限责任公司潘北煤矿，安徽淮南 232087【正文语种】中文【中图分类】TD823.97【相关文献】1.大倾角中厚煤层综采工作面旋转回采技术研究和应用 [J], 侯海啸2.大倾角厚煤层综采工作面旋转开采技术研究 [J], 邵洪杰3.大倾角三软厚煤层旋转综采矿压特征分析 [J], 陆伟;杨科;潘桂如4.“三软”不稳定特厚煤层大倾角综采工作面回采方法及措施 [J], 王磊;宋文献;王建立;郑天卫5.三软厚煤层重型装备综采工作面开采技术 [J], 宋维明;杨山印因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

涡北矿大倾角三软煤层综放开采倒架原因分析及防治【摘要】涡北矿北二采区煤层赋存条件较为复杂，倾角大、构造多、煤层极其松软。

采用大采高综放回采工艺，在生产过程中，顶煤易发生漏冒，造成大面积空顶，液压支架易出现失稳下滑、歪架，甚至倒架现象，工作面一度处于停产状态，严重威胁着我矿的安全生产。

对8203工作面回采以来出现的倒架原因进行分析，并提出防治措施。

【关键词】煤层赋存条件综放开采倒架1 工作面概况8203工作面是北二采区首采工作面（主采煤层8煤），工作面可采走向长度为1800m，倾斜长度140m，煤层平均倾角230，82煤平均厚2.75m；81煤厚4.16m，煤层硬度：f=0.1～0.3；82煤、81煤之间夹矸平均厚1.28m，岩性为泥岩。

工作面老顶平均厚度23.5m，钙铁质胶结，性较硬裂隙较发育；直接顶平均厚度2.45m，泥质结构，易冒落；直接底平均厚度1.44m，泥质结构；老底平均厚度14.70m，钙质胶结，细砂岩。

工作面内有落差超过3m的断层16条。

受断层及工作面地质构造影响，工作面顶煤较破碎、松软、煤层厚度变化不一。

2 歪架、倒架原因分析2.1 工作面倾角大8203工作面煤层平均倾角250，工作面上部局部煤层倾角达到350，ZF8400/18/34支架重量达27.5吨，宽度1.5m，支护强度是1.14～1.17Mpa，底板比压是2.3～2.9Mpa，支架本身存在较大的下滑力；支架侧护千斤顶靠前，侧护靠架效果不好。

由于工作面倾角大，冒落带顶部作用于支架的压力向下的分力增加，并且冒落带岩石沿工作面倾斜向下冲击、滑移，形成不同的充填状况，使支架受力不均衡，支架的稳定性降低，造成歪架。

2.2 断层影响，顶板破碎8203工作面内超过3m的断层16条，受断层影响，顶煤较为松软、破碎，易发生片帮，漏顶，特别是在拉架过程中，顶煤在前梁间隙处和后尾梁间隙处漏煤较多，导致支架顶部抽空，支架的初撑力低、刚度差，支架处于空载状态，致使工作面支架失稳歪架。

深井急倾斜三软煤层大采高综采工作面顶板控制技术研究针对极松散“三软”煤层采场顶板控制的困难，“注”、“固”、“支”、“背”的顶板管控方法，采取了“加强护顶、护好底板、控制片帮”的一套系统的顶板控制措施。

结今现场实测分析，对控制方案的合理性进行验证，保证安全高效回采。

标签：三软；大倾角；顶板控制0 前言陈蛮庄煤矿该煤矿位于单县李田楼乡谢楼以西，马草庙以东，煤层厚度平均约5米，井田可采面积26平方公里，可采储量约7300万吨，煤种以焦煤为主，具有优良的煤质特征，是理想的炼焦配煤和优质动力用煤。

主采煤层埋藏深、倾角大、煤层和顶底板强度较低，工作面开采时设备稳定性差、煤壁片帮、冒顶现象严重。

3206工作面为本矿首采工作面，工作面标高为-892.5～-768.9m，该工作面井下位于3200采区内，DF41断层以北，DF37断层以南，DF27断层以东。

北邻3402工作面未采动，南邻3204工作面未采动。

3206工作面具有倾角大（23°～50°）、厚度变化大（1.6m～5.5m/3.6m）、煤层软、顶板较破碎，节理发育、构造较多、煤层赋存条件极其复杂等特点。

工作面倾斜长度191m，走向长度1190m。

采煤方法为走向长壁综合机械化开采。

自2014年6月份工作面推采进入异常区，煤层赋存条件变化大，构造多，顶板及其破碎，面前片帮、漏顶严重，造成支架初撑力不足、挤架、歪斜，回采单产长期徘徊不前。

1 片帮严重顶板破碎段顶板及煤壁控制方法摸索出了一套适应矿井特点的“三软”煤层顶板治理方法十分重要，在长期生产实践中我们摸索出“注”、“固”、“支”、“背”的顶板管控方法。

（1）提高支架初撑力。

每班安排一名工人对支架补注初撑力，记录数据上报区对。

保证顶板压力作用在支架上，避免作用在煤壁上，造成煤壁片帮，引发面前冒顶。

（2）对顶板破碎片帮严重段煤壁注浆加固支护.通过注入高水速凝材料充填破碎围岩的裂隙，加上注浆材料的粘结作用，可显著提高固结体的强度和刚度，围岩的破坏由原来强度较低的弱面、裂隙控制转变为由强度较高的固结体控制。

综采放顶煤技术在“三软”大倾角厚煤层开采中的应用王锁锋,董正坤(宝鸡秦源煤业公司,陕西陇县721202)摘　要:介绍了秦源煤业公司综采放顶煤开采技术应用情况,对综采放顶煤工艺在“三软”大倾角厚煤层开采中现场应用情况进行了分析研究和总结,提出了工作面顶板控制及三机防滑措施,供类似地质条件下采用参考。

关键词:“三软”;大倾角;厚煤层;综采放顶煤;顶板控制;防滑中图分类号:T D823 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2009)02-0063-04Application of Fully Mechanized Mining T echnology with C aving of R oof Coal in “Three Soft ”Large Clined Angle Thick Coal Seam MiningWANG Suo -feng ,DONG Zheng -kun(Baoji Qinyuan C oal Industry C om p.,Longxian 721202,China )Abstract :The application situations of fully mechanized mining technology with caving of roof coal in QinyuanC oal Industry C om p.are introduced.The site application situations of the technology in the “three s oft ”large inclined angle and thick coal seam mining are analyzed ,researched and summed up.The measures of face roof control and non -slipping about shearer ,convey or and supports are pointed out ,for reference in similar geo 2logical conditions.K ey w ords :“three s oft ”;large inclined angle ;thick coal seam ;fully mechanized mining with caving of roof coal ;roof control ;non -slipping0　前言宝鸡秦源煤业公司戚家坡矿位于陕西省宝鸡市境内,矿井设计生产能力90万t Πa ,核定生产能力150万t Πa ,一井一面,最高年产达到150万t 。