上、下层工作面的安全回采.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 上、下层工作面的安全回采 1 问题的提出 鸡西矿业集团东海煤矿五采区是矿主力采区（占全矿产量的 2/3） ， 主要开采32#(采高1.5m)煤层和35# （采高1.7m） 煤层， 采区现有195、 196 两个高档采煤队， 分别开采 32#、 35#层。 32#、 35#煤层间距 50m， 工作面单翼走向长 1 000m，倾向长 180m，倾角 16，现已采至二水 平以下四段600 标高。由于底部 35#煤层赋存条件优于顶部 32#煤 层，工作面正常推进速度底部层快于顶部层。近年来，矿内采取了多 种途径加强顶部 32#层开采，但由于条件制约，仍和底部层发生了重 叠开采的矛盾。在煤炭企业推向市场后，对于生产矿井来说，任何一 个采煤工作面的停产或减产将直接影响到企业的效益， 蒙受巨大损失。 如何科学合理地控制上下层工作面推进步距， 控制采场顶板是解决矛 盾的唯一途径。 2 采区状况和开采情况 五采区由于近年开采强度的加大，掘进工程滞后，采掘接续工程始 终面临失调危险， 195 采煤队开采 32#层左七工作面， 开采 2 个月后， 196 采煤队在没有其它准备的情况下， 搬进了底部 35#层左五工作面。 五采区 32#层、35#层顶底板情况如表 1。 表 1 32#、35#煤层顶底板岩性 B5101.htm 图 1 工作面平面布置示意图 欢迎光临安全人之家 https:/ 两个压茬工作面布置情况，如图 1。 在底部 35#层左五工作 5 月份开采时，距顶部 32#层走向步距 66m， 顶部 32#左七工作面平均月进 71.7m。底部 35#层左五工作面平均月 进 80m。 底部层工作面以每月平均 8.3m 的速度向顶部层工作面靠近。 其后月末两个工作面开采步距为6月末34m、 7月末25m、 8月末21m、 9 月末 13m、 10 月末 13m、 11 月末 20m， 至 11 月末时新工作面出面， 底部层采煤工作面搬家， 结束上下层的同时开采。 在重叠开采过程中， 底部层工作面和两巷没有明显显现，顶部层工作面压力增大，同比以 前支柱载荷、顶板下沉发生了不同程度的加大，上巷发生片邦，底鼓 的巷道变形加大，压力也较大。 3 回采的理论依据 根据采场布置情况来看，顶部工作面开采对底部工作面开采影响小 甚小， 而底部层工作面的回采引起的采场垮落和超前压力将对顶部层 工作面直接构成威胁。 首先根据采场岩移情况初步确定两个工作面推 进步距，如图 2。 图 2 采场岩移情况示意图 推进步距 L=Htg=50tg75=13m，根据中间岩层下沉曲线沿工作面推 进方向分为采动影响区和稳定区， 采动影响区又分为充分采动影响区 和变形区和微变形区。其次根据采场顶板冒落过程和冒落情况，可将 岩层纵向分为冒落区，一沉压实区和稳定区。如图 3 所示。 欢迎光临安全人之家 https:/ 图 3 采场岩移情况示意图 顶板纵向冒落区的高度根据采高的高度确定 h+h 采1.5 h、h2h 采21.73.4m，说明采场顶板从直接顶冒落，如直接顶厚小于 2 倍采高，从老顶来压时，顶板岩层冒落 2 倍采高后开始进入下沉压实 阶段。另外，从采场顶板活动时间来分析，采场从直接顶冒落至老顶 周期压平均 20m 工作面平均月推进度 80m，也就是说从直接顶冒落 至老顶下一个周期来压垮落需经过 t=2030/807.5d。而老顶上方岩 层由下至上活动的周期将更长。现假定底部层开采后，顶板冒落影响 至顶部煤层自老顶周期来压开始， 那么在此周期之内顶部工作面推进 距离为 71.7m7.5d/30=17.9m， 由此可得两工作面推进步距4.9m。 最后， 在考虑顶部层工作面不受底部层工作面开采引起的采场冒落、 变形影响的同时，必须考虑两个采场应力的迭加，由于两个工作面均 处在稳定区内回采，而且存在一定推进步距，采场应力不会发生实质 性的垒加，在回采过程中确保安全按正常矿压的 1.5 倍进行管理。 4 回采的特殊措施 （1）确定压茬煤层间的推进步距，根据回采理论依据分析，为确保 生产安全，把岩移时间作为安全系数，推进步距底线确定为 13m；在 生产中建立采场观测小组，每天汇报分析工作面推进情况，工作面支 柱载荷和顶底板移近量，两巷压力和变形情况，在没有特殊的情况下 逐天、逐米将推进步距放至底线。如果支柱载荷和顶底板移近量超过 规定，立即停掉底部层工作面，采取其它方案。 （2）针对采场应力迭加，在开采过程中按 1.5 倍系数加强了支护强 欢迎光临安全人之家 https:/ 度，支柱加密，并在末排柱实行双柱切顶。工作面额外配备了 50 根 工字钢长梁随时应对顶板变化。 在两巷中将超前支护由20m延为50m， 上巷延为 100m，并上钢梁加强护顶。在开采过程