合理平衡采掘关系++提高回采巷道利用率

2OO2年第6期 晨 l十技 合理平衡采掘关系 提高回采巷道利用率 兖矿集团济宁二号煤矿 李树荣 摘 要 如何将断层对回采的影响降到最低限度，提高巷道的利用率，成为济宁二号煤矿确定巷道掘进方案的一大课题。通 过几年的实践，总结出了一系列过断层的方案，达到了充分利用巷道、降低成本、提高圊采率、降低回采过断层难度的目的。 关键词 断层 回采 掘进 支护 济宁二号煤矿是一座4Mda的现代化矿井，于 1989年 l2 月开始建井，1997年 l1月 8日投产。井 田面积 90kin2，南北 走向 11 6km，倾斜宽 lOkm。现开采水平为第一水平，采用 长壁综放、普通综采的开采工艺。 1 问题的提出 本井田内煤系地层走向总体趋势近南北，向西倾斜，倾 角平缓，煤层倾角一般为 一100。井田含煤地层为石灰系上 统太原组和二叠系下统山西组，主要可采煤层为3t、3下、l6t 和 17煤层，平均总厚 8．85m。 由于受横贯矿井南北的孙氏店大断层、八里铺断层及八 里营断层的影响，井田分为三个大块：一 一七采区位于孙氏 店断层与八里铺断层之间，八里营断层以南；八采区位于八 里营断层以北；九采区位于八里铺断层以西。根据 1992年3 月的矿井首采区高分辨率数字地震勘探及 1997年一2002年 的二维及三维地震补充勘探，矿井中小断层十分发育。截止 2O02年4月底，通过巷道揭露及工作面生产，已揭露落差为 0．4—17m的断层527条，给开采工作带来较大难度。 在断层多的条件下，如果不提前对断层进行处理。就会 使回采大面积揭露砂岩，采煤机难以推进，不得不在工作面 放炮处理或提前停面，带来安全隐患，严重制约生产。 2 过断层方案的确定 实际生产中，根据采煤机截割能力，发现采煤机截割泥 岩对生产影响不大，并且不会带来安全隐患。为此。采取“破 底留顶”的过断层方案，即在距断层一定距离时提前卧底，按 一 定的坡度施工，使巷道顶板在断层位置避开砂岩顶板。以 13下03工作面为例，说明过断层的方案确定。 2．1 13_F 03工作面情况 13v 03工作面为综采工作面，走向长 1022m，煤层倾角2 — 1 ，煤厚 2．8—4．7m。老顶为灰白色中砂岩，岩性较硬， i'7．0—13．5；伪顶为0～0．5m厚的泥岩，f1．5—3；底板为0．7 2．4Ⅱ鼬泥岩，t2—4。该工作面实际揭露落差0．4 4．3m的断 层 17条，其中 (落差 2．5—4．3m)、 (落差3．0 3．3m) 两条断层，贯穿整个工作面。如图1所示。 图1 13f 03工作面平面示意图 2．2 方案的确定 过断层 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 ：(1)通过断层时，为使回采工作面不出现大 面积砂岩，掘进时不破断层上下盘的砂岩顶板，提前变坡截 割底板泥岩。(2)轨道顺槽为满足辅助运输的需要，巷道变 坡坡度不大于1 ，变坡点曲率半径不小于 50m。(3)运输顺 槽为满足皮带运输的需要，变坡点曲率半径不小于 200m。 (4)尽量将找煤巷道设在半煤岩中，减少全岩巷道。 图2为本工作面运顺过 F如“(落差 1．Om)、F91“(落差 0．zm)、 (落差4．3m)、 “(落差 1．Om)断层带的方案。 — — 1 ■I 自 注 ：1．实线为煤层顶底板线，虚线为巷道顶底板线。 2．图中尺寸单位为m 图2 13_F 03运顺过断层方案 2．3 施工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 该顺槽采用综合机械化掘进方式，SIO0型掘进机破煤 岩，ssJ一800型皮带运输，沿煤层顶板掘进。当巷道掘至 F铷“断层时，按2。下山施工 15．8m，留顶煤，巷道仍处在全煤 中，然后按5。下山施工37．56m，穿过 “断层到 断层，巷 道顶板为该断层的下盘砂岩顶板，沿顶板施工至 断层， 3。起坡找煤顶板。 按照该方案，过断层巷道进入底板泥岩全岩长5．88m。未 影响综掘施工，并为回采创造了条件。 2．4 过断层的安全保障措施 (1)提前 lOm缩小循环进尺，每循环截割 0．8m，减小空 顶距离和空顶时间，及时进行支护。(2)提前 1Om加打锚索， 维普资讯 http://www.cqvip.com 2 东娃晨舛技 2002年第6期 锚索间排距为2×1．6m，锚索紧跟迎头，锚索必须打入稳定砂 岩 1m PA_k。(3)提前 10m在锚网梁支护的同时，增加架棚加 强支护 ，架棚为 12’矿用工字钢棚 ，棚距 800ram，滞后迎头 1．6m；顶煤破碎时，架棚紧跟迎头。(4)锚网梁、架棚联合支 护延伸到过断层面后的顶板稳定段，但不得少于 10m。 3 过断层的一系列方案 3．1 综放工作面煤巷 当顶板岩石下降，未进入巷道内时，可直接变坡，按 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1 变坡找煤。 表 1 顶板变坡找煤方法(1) 煤层度数 底煤厚度 变坡度数 ≤ lm 5。 >lm ≤8。 上坡 ≤5o下坡 8吓 坡 >5o下坡 视现场情况确定 施工方案 围墙砌筑施工方案免费下载道路清表施工方案下载双排脚手架施工方案脚手架专项施工方案专项施工方案脚手架 当顶板岩石下降，进入巷道内时，按表2变坡找煤底板。 表 2 顶板变坡找煤方法(2) 煤层度数 底煤厚度 提前变坡距离 变坡度数 ≤lm 10m 5吓 坡 ≤2m 15m so-F坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤ lm 10m ≤5。上坡 ≤ 18m >2m 视现场情况确定施工方案 ≤ lm 10m >5o上坡 ≤2m 15m >2m 视现场情况确定施工方案 ≤lm 15m 8吓 坡 ≤5吓 坡 ≤2m 30m 8o_F坡 >2m 视现场情况确定施工方案 >5。 视现场情况确定施工方案 当底板岩石上升，进入巷道内，按表3直接变坡。 表3 顶板变坡找煤方法(3) 煤层度数 进入巷道岩石厚度 变坡度数 ≤lm 5o上坡 《2m 8o_k坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤2m 8o_k坡 ≤5o上坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤lm 8o_k坡 >5o上坡 >lm 视现场情况确定施工方案 ≤2m 下坡 >2m 视现场情况确定施工方案 3．2 综采工作面煤巷 当顶板岩石下降时，按表4变坡找煤顶板。 表 4 顶板变坡找煤方法(4) 煤层度数 进入巷道岩石厚度 提前变坡距离 变坡度数 ≤lm 10m 5o-F坡 ≤2m 15m 8吓 坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤lm 10m ≤5。上坡 ≤2m 18m >2m 视现场情况确定施工方案 ≤ lm 10m >5o上坡 ≤2m 15m >2m 视现场情况确定施工方案 ≤lm 15m so-F坡 ≤5吓 坡 ≤2m 30m so-F坡 >2m 视现场情况确定施工方案 >5吓 坡 视现场情况确定施工方案 当底板岩石上升，进入巷道内，按表5直接变坡找煤顶板。 表5 顶板变坡找煤方法(5) 煤层度数 进入巷道岩石厚度 变坡度数 ≤lm 5o上坡 ≤2m 8o_k坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤2m 8o_k坡 ≤ 上坡 >2m 视现场情况确定施工方案 ≤lm 8o_k坡 >5o上坡 >lm 视现场情况确定施工方案 ≤2m 下坡 >2m 视现场情况确定施工方案 4 经济效果 (1)能够充分利用巷道。过断层时，巷道布置在半煤岩 或泥岩中，采煤时可以通过断层，而不因断层的影响，提前停 面，提高了巷道利用率。 (2)巷道成本降低。如果对断层没有制定合理的方案 巷道掘进到断层位置时，要么强行掘进，只能采取放炮掘进 的方式，增加了巷道成本；要．／厶后退掘进机进行卧底，造成卧 底段巷道部分或全部报废，同时，为了开采时超前支护，需用 方木将超高部分接顶，增加了材料投入。 (3)提高了煤炭回收率。在充分考虑采煤设备性能的前 提下，煤层处于巷道的上部，对综放工作面，能充分回收煤炭 资源。 (4)降低回采难度，减少综机配件消耗。回采时如果放 炮通过断层砂岩部分，不但难度大，还带来安全隐患，降低产 量，同时增加了综机设备的损耗和事故率。 由于济二矿对过断层有了充分的准备，从掘进施工入 手，变被动为主动，为回采创造了条件，降低了成本，预计 2O02年原煤产量将达到530万t。 作者简介 李树荣 男，高级工程师，毕业于山东矿业学院 采矿工程系，现任兖矿集团济宁二号煤矿矿长。 维普资讯 http://www.cqvip.com