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芦沟矿大倾角“三软”煤层滑移支架放顶煤开采实践

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Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌ ｒｂ ｅ ｆ ｈ ｏ ｌ ｎｎ ｃ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｏ ｆｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ａ ｈｇ ｎ ｌ ｅ ｎ ” ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉａ ｏ ｌｍｓｏ ｅ ｃ ａ ｐ ｔ ｍｉ ｉ ｇｆ ｅ ｅ ｕ ｐ ｎ ｄｒ ｏ ｏ ｔ ｉ ｈ ｉｃ ｉ ｄ ａ ｄ ａ ａ ｏｉ ｎ
摘
要 ：针 对 大倾 角 “ 三软 ” 煤层 工作 面设备 和 顶板 管理 困难 的技 术难题 ， 以芦 沟矿 ２ ０ １ ２ ３
工作 面为工程 条件 ，提 出 了大倾 角厚 煤 层 防 止 煤壁 片 帮 ， 支架 防倒 防 滑 ，输 送 机 防滑 等相 关措 施 。工程 实践 表 明 ，采取上 述措 施 可保证 工作 面安全 回采 ，并取 得 了显 著的 经济 效益 。
煤Hale Waihona Puke 炭 工程 芦 沟 矿 大 倾 “ 软 ” 煤 层 滑 移 支架 角 三 放 顶 煤 开 采 实 践
彭海峰 ，马振 乾 ，董 关杰
（ ． 州煤炭工业集团 芦沟煤矿 ，河南 郑州 １郑 ４ ２０ ５ ３０； ２１１） ２ １６ ２ ．中国矿业大学 煤 炭资源与安全开采 国家重点实验室 ，江苏 徐州
ｔ ｅ ｃ ａ ａｌ ｓ ａｌ ｇ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｉ ｈ ｉ ｈ ｉ ｃｉ ｅ ｎ ｈ ｃ ｅ ｍ， ｔｅ ｐ ｗｅ ｅ ｕ ｐ ｒ ｆ ｌ ｎ ｏ ｒｖ ｎ ｉｎ ａ ｄ ｈ ｏ ｌｗ ｌ ｐ ｌ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｈ ｇ ｎ ｌ ｄ ａ ｄ ｔ ｉｋ ｓ ａ ｉ ｏ ｎ ｈ ｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔ ａｌ ｇ ｄ ｗｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｉ ｏ ｓｉ ｉ ｇ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｏ ｌ ｉ ｇ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｗｅ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ． Ｔ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｏ ｅ ｌ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｈ ｏ ｖ ｙ ｒ ｓｉ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｒ ｒ ｖｄ ｄ ｄ ｏ ｄ ｏ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒ ｒ ｃｉ ｓ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｂ ｖ ｎ ｃ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ｃ ｕ ｄ ｅ ｓ ｒ ｈ ａ ｅｙ ｍｉ ｉ ｇ ｏ ｅｃ ａ ｎｎ ａ ｅ ｗｉ ｂ ｉｕ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｅｉ ． ａ ｕ ｅ ｏ ｄ ｃｅ ｏ ｌ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｆｔ ｎｎ ｆｔ ｏ ｌｍｉ ｉ ｇ ｆｃ ｔ ｏ ｖ ｏ ｓｅ ｏ ｏ ｃ ｂ ｎ ｆ ｓ ｈ ｈ ｔ
新 密市 岳村 镇马 沟村 三组 以北 ，马 沟村 二组 以东 ，芦 沟矿 碴 山西南 ，其 东部 为已拆 除 的矸 石 电厂。工作 面走 向设计 长度 ４６ ３ ｍ，倾 向长度 １５ ０ ｍ。该面煤层赋存较稳定 ，厚度 为 １３～１ｍ，可采煤层中上部有 １～ ． ７ ２层硬质煤 ，底 部有一层 ０ １～ ． ｍ厚 的泥 岩夹矸 ，煤层 底板 局部 有起 伏 ，煤 层倾 ． ０２ 角为 １。一 ５ ，平均 ２ 。 ３ ３。 ６ 。煤体呈黑色粉末状 、块状 ，具玻 璃光泽 ，质 软易碎。煤层 直接顶 为泥岩 ，厚 度为 ８ ０ ． ｍ，含
ｔ ｒ ｅ ｓ ｆ” ｓ ａ ， ｔｋｉｇ Ｎｏ ２２ ３１ ｏ ｌｍｉ ｉ ａ ｅ ｉ ｕｇ ｕ Ｍ ｉｅ ａ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒｎｇｃ ｎ ｔｏ ， ｔ ｅ ａｅ ｅ ｓ ｒ ｓｏ ｈ ｅ ｏｔ ｅ ｍ ａ ｎ ． ０ ｃ ａ ｎｎｇｆ ｃ ｎ Ｌ ｏ ｎ ｓｔ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｏ ｄｉｉｎｓ ｈｅｒ ｌ ｔｄ ｍ ａ ｕ ｅ ｆ
关键 词 ：采矿 工 程 ；“ 三软 ” 煤 层 ；滑移 支架 ；芦 沟矿 中图分 类号 ：Ｔ ８ ３ ４ Ｄ ２ ． ９ 文献 标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ７ — ９ ９ ２ １ ） ２０ ４ －３ ６ １ ０ ５ （ ０ ２ ０ －０ １ ０
Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｎ Ｈ ｙ ｒ ｕｌ ｉ ｎｇ Ｓ ｐｏ ｔＡｐ ｉ ｄ ｔ ｐ Ｃｏ ｌＣａ ｉ ａ ｔｃ ｓ ｏ ｄ ａ ｉ Ｓｌ ｃ ｄｉ ｕｐ ｒ ｐｌ ｏ Ｔｏ ａ ｖ ｎｇ ｅ Ｍ ｉ ｎｇ ｉ Ｈｉ ｈ ｎｃｉ ｅ ａ ｍ ｎ ｇ Ｉ ｌｎ ｄ ｎｄ ‘ ‘ Ｔｈｒ ｅ Ｓｏ ｔ Ｓ ａ ｆＬｕｇ ｕ Ｍ ｉ ｅ ｆ” ｅ ｍ ｏ ｏ ｎｅ
２ Ｎ ｔ ｎｌ ｙＬ ｂｏ Ｃ ａ ｓｕｃｓ ｎ ａｅｙＭｉｉｇ ｈｎ ｉ ｒｉ ｆ ｎｎ ｎ ｅｈ ｏｏｙ ｕｈｕ２ １ ，Ｃ ｉａ ． ａｉ ａ Ｋｅ ａ ｆ ｏｌ ｏｒｅ ｄＳ ｆ ｎｎ ，Ｃ ｉａＵｎ ｅｓｙｏ ｉｇａｄＴ ｃｎｌｇ ，Ｘ ｚｏ ２ ６ ｈｎ ） ｏ Ｒｅ ａ ｔ ｖ ｔ Ｍｉ １ １
lugoumine中小煤矿多受地质构造影响工作面易形成不规则零星块段从安全提高资源回收率及生产实践经验来看采用大采高普采单体支柱配合叮r型钢放顶煤或分层开采都不能够满足矿井生产安全高效的要求而综合机械化开采所带来的高成本以及繁琐的工作面搬家等因素制约了其在不规则零星块段的推广应用?
２１ ０ ２年第 ２期
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ： ｍｉ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒ ｎｎｇ ｅ ｇ ｎ ｅ ｇ； “ｔ ｅｅ ｓ ｆ” ｓ ａ ； ｈ ｄ ａ ｉ ｌｄ ｎ ｕ ｐｏ ； ｌ ｇ ｕ ｍｉｅ ｉ ｈｒ ｏ ｔ ｅｍ ｙ ｒ ｕｌｃ ｓｉｉ ｇ ｓ ｐ ｒ ｔ ｕｏ ｎ
中小 煤 矿 多 受 地 质 构 造 影 响 ，工 作 面 易 形 成 不 规 则 、
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松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是一种应用在松软厚煤层大倾角开采的一种新技术，旨在提高煤矿开采效率，减少开采成本，保障矿工安全，并且降低对环境的影响。

本文将介绍该技术的原理、设备和应用情况。

松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采是指在松软的煤矿岩层中，使用机械化设备对煤层进行开采的一种方法。

相比传统的人工开采方法，综合机械化开采具有高效、安全、环保等优势。

该技术主要由综合机械化采煤设备、煤矸石采运设备和支护设备等组成。

综合机械化采煤设备主要包括高压输送泵、煤条机、剥煤机和充填机等。

高压输送泵用于向煤工作面输送高压水流，煤条机用于将岩层剥离，剥煤机用于将煤层刮下，充填机用于对采空区进行填充。

这些设备的运行可以实现连续、高效的煤层剥离和开采。

煤矸石采运设备主要包括装煤机、运煤机和装车机等。

装煤机用于装载采煤机剥离下来的煤层，运煤机用于将煤层运输到矿井地面，装车机用于将煤矸石装车运走。

这些设备实现了煤矿生产过程中煤矸石的高效处理和运输。

支护设备主要包括液压支架和顶板支护机械等。

液压支架用于支撑工作面的顶板，防止地质灾害的发生。

顶板支护机械用于对顶板进行加固和支撑，避免塌方和顶板冒落的事故。

目前，松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采技术已经在国内外多个煤矿得到了应用。

这些煤矿主要位于澳大利亚、南非和中国等煤矿大国。

通过采用该技术，这些煤矿实现了煤层开采的连续、高效和安全。

该技术还减少了对环境的影响，降低了煤矿的生产成本。

综合机械化开采的应用还存在一些挑战和困难。

松软厚煤层的工作面容易发生塌方、冒顶和冒落等地质灾害。

需要加强煤工和设备的安全防护措施，提高工作面的稳定性。

该技术的设备和维修成本较高，需要提高设备的可靠性和维修效率。

煤矿的环境保护问题也需要加强，尤其是对采空区的填充和复垦工作。

还需要研发新的松软厚煤层大倾角综合机械化放顶煤开采设备，以适应不断变化的煤矿工况。

三软支架

三软支架

“三软”煤层综采液压支架使用与探讨国投昔阳能源有限责任公司黄家正［摘要］通过以往“三软”煤层综采的经验总结，认识到了在其中液压支架有关性能的关键作用，并对“三软”支架的设计、制造提出了探讨性的建议。

［关键词］“三软”煤层液压支架顶梁长度夹装器所谓“三软”煤层，是指顶板软，煤层软、底板软的煤层。

淮北闸河煤田的五层煤就是典型的“三软”煤层，其赋存较稳定，厚度大多为1 . 8 一3 . 5 米，适宜上综采。

过去，杨庄煤矿在五层煤中进行了多次综采偿试，都因“三软”严重困扰工作面液压支架正常工作而最终选择了放弃，如93 年在NⅡ522 工作面上综采，为了实现府采减少“片帮”，实行巷旁充填沿空留巷前进式开采，结果也是不尽人意；后来又多次使用多种形式的液压支架（包括“三软”支架）在五层煤中进行综采，月产都在6 万吨以下；94 年底使用ZY4600-18/38 型液压支架在NⅡ515 工作面进行综采，取得了显著的效果，工作面月产量均在10 万吨以上，使淮北“三软”煤层综采产量上了新台阶。

通过二十多年十多次“三软”煤层综采经验，我们认为“三软”煤层中综采成功与否，关键取决于液压支架。

1、“三软”对综采液压支架正常工作影响的因素及危害1.1 顶板“软”，多数情况下有伪顶极易冒落，迫使工作面支架支护高度加大。

如果没有伪顶就是软直接顶，分层薄，层理明显，常有薄的煤线夹层，采煤机割煤后经常来不及支护就冒落。

冒顶的空间必须及时处理，否则会进一步扩大。

处理冒顶费工、费时、危险性大，坑木消耗量大，（如杨庄矿Ⅲ514 工作面综采出煤15 万吨，用坑木800M3）。

顶板受压后破碎，移架时漏歼严重，有时来不及清理，充满支架内，影响支架的操作和维护，造成支架支护性能降低，形成恶性循环。

1.2 煤软，在采动压力和煤自重的作用下极易造成片帮。

采高越大，片帮越严重。

片帮后，加大了工作面支架的梁端距，使顶板悬露，造成更大范围的冒顶，如杨庄矿NⅡ522 工作面，煤质软而松散，甚至呈粉状，片帮严重时，超前空顶达四米多．1.3 软底板，一般都为泥质页岩或粉砂岩，遇水后会变得更软，支架顶座对底板比压大于底板的抗压入强度时，底座下陷，在移架时发生“扎底”现象，支架前移困难，移架时间长，加长顶板悬露的时间，易造成顶板冒落。

深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法

深部“三软”特厚煤层、双倾斜大倾角、大断面综放工作面切眼支护方法

大。通过两个成功布置的工作面切眼支护
３ ．切眼支护密度的确定
１ ＋ ．９ ２ ＝ ３ ｋ ／ ２ ４ ３２ × ５ ｌ ７ Ｎ Ｉ ｎ
方法的实践和分析计算， 确定了 ８０ 工作 １ ４ 通过现场试验与数值模拟相结合的办 对煤炭自 燃发火的影响． 为矿井制定防灭火 ｍ ３ 技术措施提供了依据。
采放顶煤开采工艺，安装 Ｚ ６０－ ９ ８ 顺山挑棚加固， Ｆ ８０ １ ３ 型 ／ 主要承载顶压。 安装前， 切眼 ２ ｍ为支架运输通道 ．安装运输宽度为 ． ０ 综放支架， 支架长度 ７ ｍ， １ ５ ， ． 宽度 ． ｍ 前后 刷大为 ７ ｍ ２ ５ １ ６ ． ｘ． ｍ的断面， ５ ９ 增加三排顺山 １ ５ ． ｍ的支架使用。煤壁侧， ６ 两排单体间距 部安装 Ｓ Ｚ７４ ３ 型运输机．宽度分别 挑棚加固， Ｇ －６／ ０ ６ 同时在切眼中部每隔 １ｍ加设木 为 １ ｍ． ０ ． 安装运输宽度为 １ ｍ的前部运输 ８ ． ６
为 １ｍ １ｍ ． 、． 。要求开切眼断面大， ６ １ 同时加 垛， 增加支护强度。 因煤层松软， 切眼易出现 机使用。 依据安装设备的尺寸情况， 合理确
上切眼处有两条落差分别为 ２ ｍ和 ６ ｍ 片帮、 ． ０ ． ５ 漏顶现象， 切眼的两帮采用塘柴、 荆笆 定单体的棚距．最大限度地满足了设备安
力的作用。１＃ ２ 工字钢与 Ｄ ． ｍ单体支 Ｗ３ ５ １
切眼合理的支护密度：＝ＴＲ＝ ３／ 柱 、 ｎ Ｐ ／Ｔ１７ 木垛的联合使用， 既有较高的强度， 又
浆封闭和对钻场水仓老峒注浆封堵等措施， １００ ｍ ； ： ５－．ｔ 支柱的密度，９ｄｍ ；Ｔ 有一定的柔性特点， ９Ｗ Ｎ ０ ／／２ ： ． Ｃ ａ ． 起到了相互配合、 共同
法． 能够比较真实的反映出煤柱的破裂程度 度； ： ｈ 夹矸、 ： 直接顶厚度 ； Ｙ： 煤容重， ／ 到对顶板较好的主动支撑能力，又有一定 ８ ｋ Ｎ
采矿学-第七章放顶煤采煤法

采矿学-第七章放顶煤采煤法

确定放煤步距原则：顶煤充分破碎，提高 采出率，减少煤矸混杂。
2、放煤步距影响因素 ：
顶煤厚度；松散程度；放煤口的位置；顶 煤可放性；顶煤冒落时的垮落角；直接 顶厚度。
当前，生产实践中 截一刀放顶煤一次，（顶煤厚度较小） 截两刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大） 截三刀放顶煤一次，（顶煤厚度较大）
放煤口间距
2b 1
l 12
(c)
(a)
(b)
(c)
放煤步距大，顶煤放不出，煤损大；
放煤步距太大：顶板方向的矸 石先于采空区后方的煤达到 放煤口，关口，顶煤放不出
放煤步距小，煤矸混杂，煤质差。
放煤步距太小：采空区方 向的矸石先于上部顶煤到 达放煤口，顶煤损失部分
合理的放煤步距只是把煤炭采出率和混矸率控制在 一定范围内。
2、多轮顺序放煤
采面分2 3段；段内同时开启两个相邻放 煤口；
每次放1/2 1/3的顶煤；按顺序循环放煤，
直至该段全部放完；再进行下一段放顶煤。 优点：可使冒落煤岩分界面均匀下降，
采出率高，含矸率低；充分利用放煤口 面积，放煤快。
缺点：要求操作水平高。 适用：煤厚8~10m以上。
3、单轮、间隔、多口放煤
按放顶煤面输送机数目，分： 单输送机 双输送机
1）单输送机高位放顶煤液压支架
1600～2600 40
Ф1250 60 35
900
➢特点：短托梁加内伸缩 梁及侧护板。
(3125～4025) 3125～3550 290～330 (1605)1175～2075(2105)
➢优点：控顶距小，稳定
1450
性好，运输系统及工作
第一节 放顶煤采煤法分类
一、按厚煤层赋存条件和采放次数分类 1、一次采全高放顶煤采煤法， 特点：1）采面采高：M=h1=2.03.0m；