急傾斜煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)介紹.doc

急傾斜煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)介紹 急傾斜煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)介紹 *礦業(yè)集團(tuán) （xx年6月） *礦區(qū)位于*省中北部，面積3000平方公里，煤炭資源量285億噸，占*省74%，華東地區(qū)的50%。 *礦業(yè)集團(tuán)是百年老礦。1903年開(kāi)礦，1930年成立*煤礦局，1950年成立*礦務(wù)局，1998年5月改制為*礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司。xx年，*礦業(yè)集團(tuán)所屬生產(chǎn)礦井12對(duì)，在建礦井2對(duì)，原煤產(chǎn)量計(jì)劃6700萬(wàn)噸。 *礦業(yè)集團(tuán)開(kāi)發(fā)*煤田的三個(gè)區(qū)，三區(qū)均分布在*省淮河兩岸。礦區(qū)的老區(qū)是舜耕山和八公山區(qū)，兩區(qū)被鴨背埠新斷層分開(kāi)，分別由九龍崗、大通礦、李一礦、李二礦和謝家集一、二、三礦以及新莊孜、李嘴孜、孔集等礦來(lái)開(kāi)采（其中九龍崗、大通等七個(gè)礦已經(jīng)采完報(bào)廢）；礦區(qū)的新區(qū)在淮河北岸，分別由潘集一、二、三礦和潘北、謝橋、張集、顧橋、顧北、丁集等礦以及正在建設(shè)中的朱集、潘一東開(kāi)采，其中謝橋礦、張集礦、顧橋礦為千萬(wàn)噸級(jí)特大礦井。*礦區(qū)煤層傾角0-90，局部煤層倒轉(zhuǎn)，且大部分均為“三軟”煤層，開(kāi)采急傾斜煤層主要有老區(qū)李嘴孜礦井和新區(qū)的潘北礦等。 下面就*礦區(qū)急傾斜煤層開(kāi)采的概況及取得的經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容，如下： 一、*礦區(qū)急傾斜煤層開(kāi)采概況 自1956年開(kāi)始，*礦區(qū)對(duì)急傾斜煤層的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究和探索，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。1965年，大通煤礦試驗(yàn)成功了開(kāi)采急傾斜煤層的偽傾斜柔性支架采煤法，并推廣應(yīng)用至今。隨著生產(chǎn)發(fā)展，先后在不同工作面又使用過(guò)木支柱、摩擦支柱、單體液壓支柱和鉸接鋼梁、組合鋼梁、懸移支架炮采等。但在生產(chǎn)過(guò)程中，存在勞動(dòng)效率低，工人體力勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷，同時(shí)，在頂板管理上也存在著安全隱患。 xx年以來(lái)，集團(tuán)公司從發(fā)展生產(chǎn)，保障安全的角度出發(fā)，對(duì)此類煤層開(kāi)采提出了更高的要求。首先，在大傾角煤層工作面進(jìn)行綜合機(jī)械化開(kāi)采試驗(yàn)。xx年在新莊孜礦56104工作面（32）首次采用綜采獲得成功，xx年潘北礦首采面1111（3）大傾角工作面（942，工作面自東向西傾角逐步增加）采用綜采，月產(chǎn)12.7萬(wàn)噸，最高月產(chǎn)17.7萬(wàn)噸（xx年8月份），全年出煤152.8萬(wàn)噸，創(chuàng)全國(guó)同類工作面最高單產(chǎn)紀(jì)錄。 xx年集團(tuán)公司組成專題組專程前往到四川華瑩山綠水洞煤礦調(diào)研急傾斜煤層綜采，進(jìn)一步堅(jiān)定了急傾斜煤層上綜合機(jī)械化開(kāi)采的信心和決心。積極與科研院所及設(shè)備制造廠家就急傾斜綜采工作面設(shè)備選型與配套進(jìn)行論證。同時(shí)，把急傾斜煤層機(jī)械化開(kāi)采作為集團(tuán)公司xx-xx年十大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目之一，落實(shí)責(zé)任，選擇李嘴孜、潘北礦作為試驗(yàn)礦井，以李嘴孜礦3232（3）和潘北礦12128工作面為典型范例，介紹急傾斜綜合機(jī)械化取的成績(jī)。 李嘴孜礦3232（3）工作面位于該礦東二采區(qū)東翼二階段，走向長(zhǎng)8501113m,平均981m，傾斜長(zhǎng)度為90m。標(biāo)高為：-440-530m。工作面煤層傾角3153，平均45，收作位置全工作面達(dá)53。煤層厚度為37.5m,平均5.2m。工作面直接頂板為8.3m砂質(zhì)粘土巖。老頂為3.6m中細(xì)粒砂巖。采用急傾斜綜采，沿C13頂板回采，全部垮落法管理頂板。采用雙滾筒采煤機(jī)單向割煤，采高3.0m，端頭斜切進(jìn)刀，下行割煤，往返一次進(jìn)一刀，循環(huán)進(jìn)度為0.6m，最高日產(chǎn)3200噸，最高月產(chǎn)6萬(wàn)噸。 潘北礦12128工作面為西一采區(qū)8煤層第一塊段，工作面沿走向布置。走向長(zhǎng)560m，傾斜長(zhǎng)度為105m。標(biāo)高為：-459-388m。工作面煤層傾角2830，平均29。煤層平均厚度為2.8m。工作面老頂為8.319m細(xì)砂巖。平均月產(chǎn)5.53萬(wàn)噸，xx年元月份最高月產(chǎn)達(dá)10.23萬(wàn)噸。 二、急傾斜煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采經(jīng)驗(yàn) 通過(guò)李嘴孜和潘北礦三年來(lái)的急傾斜煤層機(jī)械化開(kāi)采實(shí)踐，我們積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，具體內(nèi)容如下： 第一、設(shè)備選型配套 在設(shè)備選型方面，我們結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，積極和生產(chǎn)廠家商討，旨在選擇一套有利于急傾斜煤層開(kāi)采可靠、輕巧的綜采設(shè)備。下表為李嘴孜、潘北礦急傾斜綜采工作面設(shè)備配套。表一綜采工作面設(shè)備裝配表 第二、防滑、防倒裝備及措施 1、液壓支架、刮板機(jī)防倒防滑。 普通方法是將工作面調(diào)成仰斜，即下端頭超前上端頭，抵車時(shí)由下而上順序進(jìn)行，但針對(duì)“三軟”煤層，仰斜開(kāi)采必然會(huì)帶來(lái)工作面片幫掉頂。因此必須從設(shè)備本身解決，我們同設(shè)備生產(chǎn)廠家積極探索，在設(shè)備的細(xì)節(jié)上充分考慮防倒防滑要求，精細(xì)加工，基本滿足要求，主要體現(xiàn)在液壓支架側(cè)護(hù)板強(qiáng)度加大，采用整體推移桿并加裝限位裝置等。其次，采取部分輔助措施，如工作面每5架支架安裝一組防滑千斤頂，以控制刮板機(jī)的下滑，并使用單體液壓支柱輔助抵車；13架作為生根支架，加裝一套生根千斤頂，將下端頭支架連成整體，確保下端頭支架穩(wěn)固不側(cè)傾，工作面移架時(shí)采用少降快移、帶壓移架一次到位，并保證支架初撐力不少于24Mpa，每班對(duì)支架進(jìn)行二次加壓不少于三次，使支架能有效支撐頂板。嚴(yán)格控制采高，確保支架垂直頂、底板不歪斜。工作面支架還安設(shè)了穩(wěn)固的防倒、防滑機(jī)構(gòu)。下圖一為刮板輸送機(jī)輔助防滑裝置。 圖一：工作面刮板機(jī)防滑裝置 2、采煤機(jī)及其電纜防滑措施。 采煤機(jī)采用四象限電控變頻技術(shù)，使電牽引采煤機(jī)更適應(yīng)急傾斜工作面采煤；采用電液壓力繼電器，使采煤機(jī)制動(dòng)更可靠。下行割煤時(shí)，采煤機(jī)滾筒始終處于實(shí)體煤中，能有效地阻止煤機(jī)的下滑。停煤機(jī)前，使煤機(jī)兩滾筒全部落地，增大煤機(jī)與底板的摩擦力，并將煤機(jī)的牽引速度控制在34m/min。加工特殊裝置，人工放置電纜，使電纜不因重力自滑。 第三、安全可靠防飛矸裝置 為防止從上方掉落的煤（矸）傷人，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定了多項(xiàng)防飛矸設(shè)施。 1、每臺(tái)支架前立柱之間安裝防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)采用工作面聯(lián)網(wǎng)用菱形金屬網(wǎng)。用來(lái)阻擋小塊矸石和飛煤，保護(hù)支架操作者的安全。煤機(jī)割煤時(shí)煤機(jī)下方嚴(yán)禁有人作業(yè)。煤機(jī)司機(jī)站位嚴(yán)禁超過(guò)下滾筒截割電機(jī)。 2、人員進(jìn)入煤壁側(cè)作業(yè)要在上方設(shè)置擋矸裝置。擋矸裝置由現(xiàn)場(chǎng)施工人員和技術(shù)人員共同研制成功，采用液壓系統(tǒng)，自動(dòng)打開(kāi)和收回，杜絕設(shè)置和作業(yè)過(guò)程中受飛矸威脅，該項(xiàng)裝置目前正申請(qǐng)國(guó)家專利。 第四、過(guò)地質(zhì)異常帶 工作面過(guò)斷層等地質(zhì)異常區(qū)前，針對(duì)不同地質(zhì)條件，超前編制可操作、針對(duì)性強(qiáng)的安全技術(shù)措施，通常在上下風(fēng)巷施工鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)內(nèi)對(duì)斷層面及頂板、煤幫破碎地點(diǎn)深孔注化學(xué)材料加固頂板及煤壁，并在回采時(shí)采用金屬網(wǎng)（12#鍍鋅鐵絲菱形網(wǎng)5.01.0m，網(wǎng)孔規(guī)格：4040mm）背頂，防止掉頂。必要時(shí)采取人工使棚，強(qiáng)化頂板管理。 第五、切實(shí)解決急傾斜綜采工作面安裝拆除難題 1、打破常規(guī)，通道內(nèi)采用雙絞車牽引支架，一部絞車牽引支架上部，一部絞車?yán)Ъ芟虏浚^好的解決了設(shè)備平穩(wěn)拖移的問(wèn)題。 2、創(chuàng)新工藝，采用四部絞車配合進(jìn)行支架拖移拐彎，起到了較好的平衡、防倒防滑作用。見(jiàn)圖二所示。 說(shuō)明：圖中3、4、6、7為支架拐彎絞車 圖二絞車布置圖 3、針對(duì)底板松軟易抽底現(xiàn)象，不利于設(shè)備安裝、拆除施工的問(wèn)題。工作面上出口及調(diào)向地點(diǎn)采用多排工字鋼配合噴漿錨固的方法人造底板，工作面每隔20米對(duì)底板進(jìn)行加固，其它地點(diǎn)釘四排道作為支架的滑道。下圖三為未采取措施時(shí)抽底示意圖，圖四為底板加固示意圖。 圖三施工中產(chǎn)生的抽底現(xiàn)象 圖四上口絞車窩及人造底板示意圖 4