薄煤层综采工作面巷道支护技术研究
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薄煤层综采技术研究摘要:近年来随着开采,很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少,薄煤层即将成为主采煤层的问题。
该文研究了我国薄煤层开采中所面临的问题,提出了薄煤层开采应采用的方法和研究方向。
对先进采煤国家的薄煤层开采工艺进行了研究。
关键词:薄煤层方法论研究方向先进工艺1 我国薄煤层综采现状目前我国探明的薄和极薄煤层,资源储量较大且分布广泛,全国共有80个主要煤炭生产单位的445处矿井赋存有薄或极薄煤层,占全国矿区的84%还多。
薄及极薄煤层可采储量达61.5亿t,约占总可采储量的20%左右。
其中0.7~1.3 m的缓倾斜薄煤层占74%,中硬以下的薄煤层层数占总层数的65%。
据往年的煤矿生产年度报告,1985年1.3 m以下的薄煤层产量为3487万t,占该年度回采总产量的12.3%,1995年下降到9.3%。
由于效益差,目前开采该类煤层的综采设备机械化水平普遍较低。
我国以往的配套设备主要为:(如表1)20世纪60年代开始,我国就对薄煤层综采技术展开了相关研究,并先后研制、生产了多种薄煤层综采配套设备,但关键性技术及装备一直没有解决,导致薄煤层开采单产低,成本高、效益差,产量一直未能取得突破,效率一直徘徊在较低水平。
近年来,随着开采,很多产煤单位面临着厚及中厚煤层储量减少,薄煤层即将成为主采煤层的问题。
薄煤层的开采已经成为影响了整个煤炭行业协调发展的问题。
如何在装备国产化的前提下,实现薄煤层高效开采、延长矿井服务年限、发展循环经济、提高资源回收率,是迫切需要解决的问题。
2 薄煤层综采研究的方法论2.1 研究方法应采用现场实测结合理论分析的方法,充分运用力学理论、矿压理论进行研究。
(1)现场实测开展薄煤层下综采的调研工作。
对现场实测数据进行分析,总结出松软薄煤层的来压规律及其支架的受力特点。
在此基础上,进行相关研究。
(2)理论分析利用岩体力学和矿山压力的相关成熟理论,及目前已有的模拟软件。
分析薄煤层综采工作面顶板的岩体破坏规律、来压规律以及采场支架的受力特征。
薄煤层沿空留巷动压回采巷道开采技术研究姜卫东,李爱国,亓绍昌(新汶矿业集团公司鄂庄煤矿,山东莱芜271100)摘要利用“2m 矸石带(双抗网分层包裹)+0.5m 黄泥+2m 矸石带”将工作面下端头以上4.5m 采空区进行沿空留巷充填,并采取二次支护、补打锚索、钢带等措施,成功实现了沿空留巷。
关键词薄煤层沿空留巷动压回采巷道开采技术研究中图分类号TD822+.2文献标识码B*收稿日期:2012-03-06作者简介:姜卫东(1983-),男,工程师,现任新汶矿业集团有限责任公司鄂庄煤矿采煤二区技术员。
6406西工作面位于-530m 水平604北翼上山采区西翼06阶段,直接顶为灰色粉细砂岩,厚度0 8m ,以粉砂岩为主,性脆,易破碎冒落。
工作面位于莱城向斜北翼,矿井的深部,围岩应力集中,顶板压力大,运输巷采用沿空留巷工艺开采,如何加强留巷段顶板支护,确保留巷成功,成为研究探讨的重要课题。
1沿空留巷工程实施1.1施工工艺6406西工作面运输巷使用沿空留巷技术,自切眼开始推采,利用“2m 矸石带(双抗网分层包裹)+0.5m 黄泥+2m 矸石带”将工作面下端头以上4.5m 采空区进行沿空留巷充填,矸石带采用尼龙袋装矸石垒砌,使用双抗网包裹是为了提高矸石袋的支护强度,黄泥层可以加强采空区密闭,防止瓦斯逸出和煤层自燃。
为加强沿空留巷段巷道支护强度,自切眼开始推采,采取在工作面下端头以上4.5m 沿工作面倾向每隔1m 补打2页钢带,每排钢带与钢带间重合一个眼,在钢带支护空挡内按间排距1.8ˑ2.0m 补打锚索的方式加强支护;沿空留巷矸石带外侧采用双排腰帮钢带进行护帮,钢带与钢带互相接茬;同时在留巷段沿走向支设三排柱梁支护,在原有巷道锚网带支护的前提下进行二次支护。
二次支护采用“锚杆+菱形网+钢带”支护方式进行,在原支护空挡内进行,支护形式与原锚网带相同。
支护空挡内有锚索的不进行二次支护,在锚索支护空挡内沿巷道中心线补打一根锚索,使锚索成五花布置。
浅析煤矿开采中沿空留巷的支护技术【摘要】沿空留巷技术在煤矿开采中具有诸多优越性,但在沿空留巷支护上还存在一些问题,本文在对这些问题进行分析的基础上,提出了沿空留巷技术的发展对策。
【关键词】煤矿;沿空留巷;存在问题;对策引言沿空留巷是随着采煤工作面的推进,采用适当的巷旁充填方法,隔绝采空区,沿采空区留下巷道的一种采煤方法。
应用沿空留巷技术具有如下优越性:(1)可以进行前进式的开采,工作面的运顺和回顺是随着工作面的推进,在采空区两侧留巷形成的。
回采工作面的运顺、回顺可以随工作面的推进边采边掘,也可以直接由采煤机从上帮割到下帮,不需要事先把运顺和回顺掘出。
前进开采适用于低瓦斯矿井、地质构造简单、煤层不易自燃、煤层厚度不太大的采煤工作面。
(2)可以在回采工作面,采空区侧留下一条尾巷,形成y形通风,通过这条巷道排放瓦斯和热量,在瓦斯涌出量比较大时,有利于安全生产和改善工人的劳动环境。
(3)不论是前进式开采还是后退式开采,沿空留下的巷道均可作为开采下一个工作面的顺槽,一巷两用,节省掘进巷道的费用,避免采掘失调、接续紧张。
(4)沿空留巷省去了工作面的煤柱,大大提高了资源回收率。
1 当前我国煤矿生产沿空留巷支护的主要问题因为我国煤矿的地质状况差异较大,所以使得进行沿空留巷围岩控制时需要进行复杂的研究,巷旁支护技术处于初步使用阶段,技术层次和水平等没有很好的适合生产的需要。
当前在沿空留巷的支护设计,巷旁支护的实践和理论方面存在着一些问题。
1.1 沿空留巷支护设计思路问题我国采煤生产以往使用的沿空留巷技术,其设计的思路存在一定的不合理性,多数都将工作面回采之前的巷道掘进以及回采之后的留巷进行独立的设计,没有从系统的角度进行考虑,更没有实现把沿空留巷作为一个系统工程进行支护,例如在进行需要保留巷道掘进之前,巷道支护形式和支护参数的确定时,对后期沿空留巷技术的实际需要,没有进行预先的考虑,致使沿空留巷后巷里面的支护体强度不符合两次采动影响的要求,巷内和巷旁支护匹配度不够,致使达不到预期的留巷目标。
煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术煤矿开采是指利用煤矿资源进行采掘和开采活动的过程。
煤矿开采过程中,巷道布置与采煤工艺技术是至关重要的环节,它直接关系到矿井的安全生产和高效开采。
本文将对煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术进行深入探讨。
一、巷道布置1.巷道的作用巷道是煤矿中用于运输煤炭、瓦斯、通风和人员的通道,同时也是煤矿采煤工作的基础设施。
良好的巷道设计和合理的布置能够提高矿井的生产效率和安全水平。
2.巷道的类型根据矿井的具体情况和不同的用途,巷道可以分为主巷道、副巷道和掘进巷道。
主巷道负责将煤炭从井下运输到井口,副巷道用于通风和瓦斯抽采,掘进巷道则是用于开采工作面和矿井井壁支护。
3.巷道的布置原则巷道的布置应该符合以下原则:一是便于煤炭、瓦斯和通风的运输和抽采,保证矿井的正常生产;二是合理利用矿井空间,降低矿井建设成本和提高开采效率;三是保证矿工的安全,减少工伤事故的发生。
二、采煤工艺技术1.采煤工艺的分类煤矿采煤工艺主要分为综采工艺和细分工艺。
综采工艺包括“推顶煤壅”、“截割采煤”和“综合采煤”,适用于比较厚的煤层和煤岩混合的矿层。
细分工艺则包括“长壁工艺”和“短壁工艺”,适用于薄煤层和薄煤岩层。
不同的采煤工艺有各自的特点和技术要求。
在综采工艺中,需要使用煤机和刮板输送机进行采煤和运输;在细分工艺中,则需要使用长壁采煤机和液压支架进行采煤和支护。
采煤过程中还需要解决矿层的顶板和底板管理、瓦斯和煤尘的治理等技术难题。
3.采煤工艺的发展趋势随着科技的进步和矿井深度的加深,煤矿采煤工艺技术也在不断发展和创新。
未来,智能化、自动化和数字化将成为采煤工艺的发展趋势,新的采煤机械和设备将逐渐取代传统的人工采煤,提高矿井生产效率和安全水平。
巷道布置与采煤工艺技术是煤矿开采中的关键环节,它们直接关系到矿井的安全生产和高效开采。
随着煤矿开采技术的不断进步,相信在不久的将来,煤矿开采将会迎来一场全面的革命,为矿工们创造更安全、更高效的工作环境。
3技术效果分析为对沿空巷道围岩控制效果进行跟踪评价,当巷道掘进期间,进行巷道围岩变形矿压观测,监测数据表明,顶板离层在28mm范围内,局部地段超过40mm地段,采取及时补设锚索方式进行加固后,顶板离层得到控制。
东保卫煤矿大倾角煤层开采采用窄煤柱沿空掘巷技术,能大幅度地提高矿井资源回收率,延长了矿井服务年限,是矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项先进的开采工艺,具有深远的经济和社会效益。
薄煤层沿空留巷巷道支护技术研究宋呈锋,戴传峰(山东新阳能源有限公司,山东济阳251401)摘要该文介绍了沿空留巷的围岩控制机理,总结了沿空留巷的施工工艺及安全技术措施,为类似工程条件的沿空留巷提供科学依据。
关键词围岩控制沿空留巷合理支护经济效益中图分类号TD822+.2文献标识码B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2012.06.68新阳能源有限公司有两个主采区,八采、三采正在开拓,主采一层和七层煤。
开采受地质条件断层多、煤层薄、矿井水大、掘进机械化程度低等诸多因素的影响,为提高回采率、降低矿井提升矸石量、缓解采区接替紧张问题,决定对2103N工作面与2104N工作面运输巷实行沿空留巷。
1工程概况-506m水平二采区2103N运输巷上限标高:-381.3m,下限标高:-408.6m,煤层埋深411.59 438.89m,工作面煤厚0.95 1.15m,平均1.05m。
整体构造形态为一背斜构造。
煤层产状:走向NW、倾向NE,煤层倾角4ʎ 6ʎ,平均5ʎ,硬度系数f=1。
煤层直接顶为3.9m厚细粒砂岩,局部为中砂岩,老顶为13.45m厚中细粒砂岩,直接底为厚度1.95m的灰黑色细粒砂岩,老底为14.4m的浅灰色中砂岩,深灰色细砂岩。
2103N工作面工作面运输条件好,煤无自燃倾向。
工作面回采前,已提前对2104N切眼实施贯通,以利于留巷期间的通风和维护工作。
2沿空留巷围岩控制机理根据岩层控制的关键层理论,对沿空留巷来说关键层主要指老顶岩层,它破断后形成的“砌体梁”结构将直接影响沿空留巷的稳定性。
复杂地质条件下的煤矿采矿掘进支护技术探究杨峰发表时间:2018-02-03T18:15:17.757Z 来源:《建筑科技》2017年第19期作者:杨峰[导读] 现代化建设中,各行业生产水平的快速提升,大大提高了煤炭的需求量,给复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术提出了更高要求,以满足各行业的煤炭需求量。
下面对煤矿复杂地质条件下采煤掘进支护技术进行分析探究。
杨峰淮北矿业临涣煤矿综采二区安徽临涣 235143摘要:我国经济的快速发展,电力、煤炭等不同产业链变得更加完善,在一定程度上推动了我国产能开发的多元化发展,因此,煤矿企业的发展与其他领域的联系变得越来越紧密。
现代化建设中,各行业生产水平的快速提升,大大提高了煤炭的需求量,给复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术提出了更高要求,以满足各行业的煤炭需求量。
下面对煤矿复杂地质条件下采煤掘进支护技术进行分析探究。
关键词:复杂地质条件下;煤矿采矿;掘进支护技术探究一、概述煤矿与大多数领域的发展息息相关,所以我国对煤矿的需求量日益增加。
随着煤矿开采的深度和范围越来越广,使得煤矿开采的地质条件越来越复杂。
目前大多数煤矿开采都是在环境恶劣的情况下进行,这不仅需要大量开掘巷道,还要对开采人员的安全提供保障,确保煤矿的运输和通风满足要求,借此也对煤矿掘进技术提出更为严格的要求。
为保证煤矿职工的生命安全和巷道的畅通及围岩的稳定,必须要处理好煤矿掘进过程中的支护工作,不断摸索和改进煤矿掘进支护技术,保证煤矿的生产运输达到标准,并提高煤矿掘进的效率,使我国煤炭行业快速发展。
二、复杂地质条件下的掘进难度2.1 地质结构的变化煤矿的开采是要逐渐由浅到深,在逐渐增加开采深度的同时,煤矿原有的地质结构会被破坏,重点突出在顶板的岩石特性上,会发生明显的变化,呈拱状的围岩会受到更大的外力作用,加大了开采的难度。
2.2 巷道的挖掘在复杂地质条件下,对于矿井而言,顶部和底部围岩都受到地质构造破坏,强度相对降低,易受到矿压影响破坏,所以在巷道掘进过程中存在很大的难度,在此过程中,巷道难以形成固定的形状,并且在成型后易变形,巷道的顶部和底部的板块容易发生明显的收缩,因此支护技术在巷道中难以使用,这样就会导致一系列安全事故的发生,会出现边掘边修的状况,这种状况严重影响了矿区的安全生产。