大倾角综采工作面采煤机关键技术研究

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1、大倾角综采工作面采煤机关键技术研究　　摘要：随着煤炭资源的开采力度逐渐的增加，在开采过程中逐渐遇到一些特殊煤层，例如薄煤层、大倾角等煤层工作面，这些煤层工作开采技术难度较大，且易发生安全事故。因此，需要采用安全程度高的开采技术。文章主要对薄煤层大倾角的综采工作面采煤技术做简要的阐述，其很大程度上确保了大倾角煤层采掘过程的安全性，大大提高了采掘煤炭的采掘速度，提高了煤矿企业的经济产值。　　关键词：大倾角煤层；综采开采技术；安全性　　1、引言　　随着我矿井工程开采施工的强度、深度的持续加大，同时煤层的地质条件逐渐复杂，出现较大的煤层倾角，这就增加了煤矿的采掘施工难度。为了解决大倾角煤层采掘

2、过程的安全性，大倾角煤层放顶煤开采技术广泛应用在大倾角复杂煤层开采施工中，由于其具有综掘机进尺速度快、巷道结构稳定性高，且巷道后期的维护较方便，从而最大限度的增加了矿井内生产的安全保障，为提高大倾角复杂煤层的可持续生产提供了保障，想要在复杂地质条件下实现采掘面煤炭资源的安全高效开采回收，就必须在施工前确定好安全高效开采、掘进的技术措施。现根据我矿采掘面为例，对复杂地质条件下采掘面的安全高效开采技术进行了探究。并确保煤矿企业持续增长的生产总值。　　2、工程概况　　1、采掘工作面走向东西布置，开切眼南北布置，煤层的倾角约为25°～40°，平均倾角为32°，且煤层处有较明显的断裂层。大倾角工

3、作面采用综合机械化放顶煤开采采掘技术，其开采使用设备如表1所示，初步设计生产能力90万吨/年，扩建后生产能力400万吨/年。　　2、地质条件　　矿井开采的主要以陆地湖相沉积，煤层厚度大、变化也大，采勘探发现只有煤7层为全井田可采，煤6、煤5为局部可采，第7煤层的平均厚度约为29m，第6煤层厚度约为4.8m，两层煤层的间距为67.21m。矿井倾角为25°以上局部达到35°。青海省经济委员会《关于对青海省2010年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》。结果为：矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。　　3大倾角煤井巷道断面及支护结构设计　　（1）大倾角矿井巷道的断面设计　　针对我矿井采掘大倾角工作面煤层的基本

4、情况、井下巷道顶层的基本走向、岩石节理裂隙走向等基本状况，在最大限度的确保井下原煤辅助运输设备布置优化合理的基础上，经过综合研究分析并充分利用巷道断面使用情况，最终决定采掘的巷道的基本走向为煤层放顶煤开采掘进，并充分利用巷道的直墙斜顶梯形采掘断面，确定的巷道断面尺寸如图1所示。　　（2）巷道的支护设计　　结合我矿井的基本特点，决定采用工作面锚网喷架钢支架的支护方式，主要是由煤层顶板的冒落高度以及端面距的长度确定的。根据施工经验，冒落高度与端面距一般约1米，可以采用在塌冒部位进行钻眼插钢针，加强棚顶的稳定性。根据锚杆支护相关公式可得：第一，巷道的锚杆长度L=2.2m，间距为a=0.8m，

5、杆体直径d=20mm。根据各个基本参数的计算，借鉴相关巷道锚杆支护的数据可确定锚杆支护的各个参数如下所示；第二，顶板锚杆：杆体采用高强螺纹钢f20mm×2000mm，托盘采用尺寸为150×150×10mm的。钻杆直径为Φ28mm，间距为0.8m。为了使得顶板锚杆具有联合支护的功效，并架设钢支架。采掘巷道的锚网喷加钢支架支护具体形式如下图2所示，进刀形式如下图2所示。　　图1掘进机进刀方式示意图　　图2顺槽锚杆支护方式　　4大倾角煤层综采煤开采施工工艺　　放顶煤开采技术，主要是利用首先在煤层下部开采原煤，使上部的煤层处于悬空状态，且顶层煤在自重作用下，降低了开采的难度，同时缩短了开采工期

6、。　　（1）割煤：采取从底部从左向右的单向切割煤开采方式，其具体步骤如下：首先，在距煤层工作面的底部20m的部位进行斜切进刀，在吃满刀之后，不间断切煤，直至切割刀工作面的左侧；其次，继续自左而右的切割煤层，依次向上循环进行切割操作。这一阶段，因为井下巷道选用全煤断面的方式，所以有助于掘进机直接进刀割煤，且最大限度的加快了切割煤生产效率，如图3所示。　　（2）推移运输机。在大倾角煤层放顶煤层工作面，原煤的运输机最容易出现下滑事故，且主要发生在运输机的推移阶段。在倾斜较小时，运输机的位移较小，且在双向推移阶段，可以有效地抵消位移。但在大倾角煤层中，在自下而上推移运输机过程中，需要充分利用鞭

7、打效应，以最大限度的消除由自重而产生的下滑力，达到控制运输机下滑目标。　　（3）运煤：巷道内采掘下来原煤，其在综掘机刮板输送机作用下，将其传送至综掘机后边的桥式转载机内部，借助胶带输送机运送到透煤斜坡，最后运送到煤仓，进行统一储存。　　5结语　　综上所述，就对大倾角煤层地质条件下，采用综采煤采掘技术，这样不仅保障了矿井采掘生产的安全性，同时又最大限度提高了煤炭资源的开采速率，提高了煤炭企业的产量，并且为今后的煤矿大倾角矿井的安全生产积累了宝贵的