厚煤层普通支架炮采放顶煤在一矿的应用.docx

厚煤层普通支架炮采放顶煤在一矿的应用厚煤层普通支架炮采放顶煤在一矿的应用1 概述太西集团公司一矿位于贺兰山煤田石炭井矿区南部。井田内可采及局部可采煤层共 8 层，其中四、五、十层煤为厚煤层，埋藏稳定，平均厚度 57m，井田内全部可采。矿井地质构造类型为类型。随着二水平的逐步回采揭露，井田内越往深部地质构造越复杂，沿走向平均每 40m 就有一条断层或褶曲，机组回采难以实现。设计年生产能力为 90 万 t 的大型矿井，从 1993 年1998 年年产量始终徘徊在4245 万 t 之间。采区回采率为 64%，矿井回采率只能达到 56%左右，万吨掘进率居高不下，企业亏损严重。在市场经济冲击下，为求生存，为了提高矿井产量，降低生产成本，在机组回采难以实现的情况下，一矿提出了厚煤层采用普通支架炮采放顶煤一次采全高的回采技术。通过一段时间的调研并结合一矿厚煤层特点进行详细分析、论证，确认一矿的五层、十层煤采取普通支架炮采放顶煤回采在技术上是可行的。2 炮采放顶煤在 11051A 和 11051B 工作面的应用经过周密的准备，首先在一矿二水平北翼二段地质条件较简单的 1#区布置 1105A 工作面进行普通支架炮采放顶煤试采。1105A 工作面为十层煤，煤层厚度 5.76.7m，平均煤厚 5.0m，属中硬煤层，普氏硬度 1.5。煤层顶板为砂岩，底板为泥岩。工作面走向 140m，斜长 68m。经过 4.5个月安全回采结束。共采出 5.56 万 t 煤，工作面回采率达到 82%。随后又在 1105B 工作面进行试采，经过 6 个月该工作面安全回采结束，采出 9.13 万 t 煤，工作面回采率达 83%。这两个普通支架炮采放顶煤工作面的试采成功，证明了厚煤层普通支架炮采放顶煤一次采全高的回采方法，在一矿推广应用是完全可行的。通过对这两个工作面的安全回采，为一矿普通支架炮采放顶煤一次采全高的回采方法在技术上和现场管理上总结出了一套较为完善的经验。（1）支护。采用二梁六柱，梁为 2.2m型钢梁，支柱为单体液压支柱。采用三、四排管理。机头处架设五对十梁管理。初采期间以及煤层破碎带和煤层倾角大于 25的区域，每架棚增打一根戗柱，棚距 700mm。（2）运输。工作面使用一部 40 型刮板输送机运输。（3）落煤。采用爆破落煤，但必须减少顶眼装药量，一般每眼为 150g，并且降低顶眼高度，顶眼距支架顶部不小于 400mm。顶煤破碎处用风镐落煤。（4）放煤。采取分段间隔分轮次放煤。放煤时间：工作面回柱放顶全部结束后；放煤步距：放煤步距为 0.9m，即开一道帮放一次煤；放煤口位置：在空巷侧从运输机上沿起开始剪网，放煤口剪成工字形，宽 0.4m；放煤方式：采取分段、间隔、分轮次放煤，放煤段保持 10m 以上距离，放煤口最小间距为 1.25m，每轮放煤量为三分之一，分三轮将顶煤全部放完。（5）工序安排。早班放煤，中班采煤，夜班检修。中班回采后，经过一段时间的压力作用，顶煤垮落充分，可以提高放煤效率。（6）采取的特殊安全措施：加强管理和工作面瓦斯监测，预防工作面瓦斯超限；加强工作面上下口管理，工作面上下口 5m 范围内不放煤，防止上隅角瓦斯超限；初采期间少放煤，防止初次来压顶板大面积垮落，给工作面带来巨大冲击；顶煤破碎段不得放煤。防止放煤时支架顶部顶煤抽空，造成支架失稳；及时封帮、刹顶，防止片帮和漏顶，保持支架顶部煤层的完整性；放煤结束后及时封住放煤口，防止漏矸、窜矸。3 炮采放顶煤在 1554下N 工作面的应用在安全采完地质条件较为简单的 11051A、11051B 工作面后，又对地质构造复杂的 1554下N 工作面试采。1554下N 炮采放顶煤工作面所采煤层为五层煤，煤层厚度 5.5m（1554下N 炮采工作面北部网下煤层平均厚度 3.3m），煤层普氏硬度 2.0。该工作面抓底板由南向北回采。其北部已采过上分层，南部走向长度150m，地质构造复杂，是原分层开采难以回采的区段。在 1554下N 工作面南部分布大小断层、褶曲 14 条，其中有两条断层幅度大于 1.5m，四条褶曲幅度大于 2.5m。回采中，根据掘进中遇到的构造情况以及坑透资料确定的构造在工作面中的位置，工作面在遇构造前局部提前进行破底板或留底煤回采，使工作面顺利采过构造带。由于受构造的影响，工作面局部顶煤比较破碎，回采中坚持用风镐、手镐落煤，刨梁窝铺网挑梁，挑完梁后再逐炮放底眼。支架顶部用小杆刹顶，煤帮用荆芭和小杆进行全断面封帮，防止片帮漏顶，并在此段增设戗柱，增加支架的稳定性。在没有构造影响的地方，煤层硬度大，局部顶煤随着放顶垮落不充分，并且垮落块度较大，给放煤工作带来较大困难，针对这个问题，采取了顶煤预爆措施，效果显著。随着工作面推近 1554N 上切眼，加快了上山推进速度，使工作面与1554N 上切眼交