采煤工艺在滴道立井的应用

0．矿井概况

鸡西矿业集团公司滴道立井现准备开采二采左4路11层煤炭资源。

立井现有五个采区，即一采区，二采区，三采区，四采区，六采区，三采区为火区已封闭，而二采区左4路11层为128采煤队的采面，是11层为煤与瓦斯突出层，采取长孔与抽放措施。

立井为斜井统一立井开拓方式，通风方法为负压抽出式通风，采煤方法为走向长壁后退式，顶板管理为全部垮落法。

现开采立井二采左4路11层煤层，采煤工作面回风量为900m／分瓦浓度0．7％可采储量10．98吨，中部有一条断层构造其开采范围及掘送工程图所示。

立井左3路11层128采面大巷工作面长走向370米，倾斜170米、倾角23度，采高1．2米，顶底板特征，老顶厚度4．17米直接顶，砂岩砂质页岩1．37．0．33米，伪顶页岩0．1米，底板砂质页岩0．27米，该煤层为煤与瓦斯突出煤层，软分层0．2m-0．4m含有高瓦斯量有突出险性，掘进时曾发生过突出，工作面下部有腰巷，长190米，腰巷独头处掘一条60米上山形成通风系统调节区，窗挖制避免此巷积存瓦斯。

1.开采说明

规程为开采立井二采左4路11层。1、设计依据：采掘工程平面图，地质说明书，煤矿安全规程设计规范及矿文件有关规定。2、顶板管理：采用全部垮落法。3、采煤方法：走向长壁后退式。4、落煤方法：机械落煤。5、运煤方法：采用连续化运煤。6、切煤方式：单向切煤。7、工作面支护选用外注式油柱与铁顶帽配套支护顶板。8、上巷转角未排柱(放顶线处)以下20米倾斜范围内采用油柱打密集，下巷设一道护巷石墙。9、工作面采用打长孔释放瓦斯，预防发生突出事故，实行二采一孔作业方式，始终保持留5米余孔子。

2.工作面自然状况说明

(1)本回采工作面左起切割上山，右至予计采止线，上起左三路。11层大巷，下至左四路11层大巷，平均东西走向长370米南北倾斜长170米，面积62900米2，本回采工作面积隔N2断层与原四井二斜右十六，十七路11层，采空区相邻切割上山与右十七路1l层大巷已透，本工作面范围内无暂停巷道头积水区，积水钻孔，火区及地表水体等。(2)煤层赋存状态及变化规律，本区煤层较稳定为1．20米左右中夹角4-5层碳质页岩，煤层顶板为碳质页岩，直接顶为砂岩，底板为砂质页岩及砂岩。(3)地质构造状况及其变化规律。本回采工作面中部有NI倾斜正断层，其走向为NW倾向SW倾角70度，落差3．5米，本断层给回采带来一定困难。

3.火或岩体及冲刷带

本井无火成岩体及古河流冲蚀现象。

4.水文地质条件及对工作面影响

本工作面范围内水文地质条件简单无实透水的危险性。

5.储量状况

Q=370x×170×1．2×1．5=11．3万吨；Q=11．32×95％=10．76万吨；Q损=0．56万吨；设计回采率为95％。

6.其它

本井为高沼气矿井，本层为高沼气煤层，具体瓦斯涌出数据由通风部门提供。

7.采煤方法及运输方式

采煤方法：走向长壁后退，工作面长：170米

落煤方法：机械落煤 倾角：23度

一次循环进度0．8米 采高：1．2米

作业方式：二采一整 采煤机：150型

顶板管理：全部垮落法工作面：150溜子

支护方式：四五排柱子运输机顺槽 40T溜子

7.1支架设计

采场平均压力：P=l／(K-1)H P K1K2

式中：K一碎涨系数取1．5

H一采高1．2米

R一岩石容重取2．5T／m3

K一动载系数取1．5

K一综合系数

K2=(L1十L2+L3)／Ll=(4．4十1．6+0．2)／4．4=1．41

L1一最大控顶距取4．4米

L2―平均悬顶取1．6米

L3一平均片帮深度取0．2米

P=[1／(1．5-1)]×1．2×2．5×1．5×1．41=12．69T／米3

7.2采场支护密度

H设=P／F.C=12．69／(25×0．9)=0．564柱／米2

式中：F一单体支柱额定阻力25T／柱

C一单体支柱性能系数取0．9

7.3采场实际支护密度

(1)最大空顶距：H1=4÷(4．4×0．75)=121根／米2

(2)最小空顶距：H2=4(3．6×0．75)=1．48根/米2

7.4采场实际支护强度

(1)最大空顶距：P=F、C、H=25×0．9×1．21=27．23t／米2

(2)最小空顶距：P=F、C、H=25×0．9×1．48=33．3t／米2

7.5安全系数

最大空顶距：S1(P1／P)=27．2／12.69=2.14

S2(P2／P)：33．3／12．69=2．62

7.6根据以上计算本工作面采面四排柱支护，排距0．8m柱距0．75m,其支护强度满足工作面支护的要求

工作面的支护选择与计算：1)该面设计采高1．2米，工作面选用DZl4-25／80型单体液压支柱与铁顶帽配套使用。2)11煤层最大采高1．35米，最小采高1．1米，平均采高1．2米，顶板厚度为0．05米，顶板下沉量0．15米，支柱最大高度1．4米，最小高度0．87米。3)支柱的最大高度必须大于最大采高减去顶帽度。即：1．4>1．35-0．05=1．3米。4)支柱的最小高度必须小于最小采高减去顶帽厚度。即：0．87

注:工作面采高为1.1米时，工作面支护可选用支柱全高为1．2米，最小高度为0．79米的液压式油柱。

8.采煤机切煤方式

8.1工作面采用单向切煤，下行推煤，随推煤，随移溜子随反柱打柱

煤壁采成反倾角3-5度，防止工作面生扑矸现象。采煤机上行沿底板叨煤，随后追机清理，顶煤，挂粱(必须时可支临时柱)至上，缺口后，翻转扫煤板，下行装煤，并清理上行切煤时丢失的底煤，推移运的工序落后，采煤机构10-15米顺序进行。随即支柱直至下缺口米煤沿工作面往返一次进一刀。

8.2顶板管理方法

工作面采用全部垮落法管理顶工作面采用四排油柱与铁顶帽配套支护顶板，油柱排距0．8米，柱距0．75，最大空顶距4．4米，最小空顶距3．6米机道宽1．2米。使工 作面用DZl4-25／80型外油式单体液压柱支护顶板。

8.3上下巷维护与通风方式

工作面下部距下巷10米处码一道护巷石墙，上下巷超前，工作面10米打双排中心顶子10-20米之间单排中心顶子上巷转角可设三堆油柱堆集进行切顶，反打(由柱堆时必须双人作业，设专人看护顶板，顶板压力大时必须先打临时支护后支打柱。128采面属高突层回采过程中瓦斯大要有防突措施。上巷超前支护必须使用木顶帽：规格500×250×150mm与单体液压支柱配套支护顶板；超前支护长度2．0米，柱间排距1．0米。上巷抽排管必须探到工作面未排柱以里选用8寸软管2米长。工作面未排柱，自上转角以下挡不少于5米的风障；另外自上，缺口硬帮挡风障到软第三排柱要做及时调整好确保安全。

通风方式U型全风压：1)为中央分式通风。2)为负抽出式通风

9.总结优、缺点

优点：1、减少浪费支援。2、巷道维修量少。3、通风可靠。4、安全性强。5、运输强度低。

缺点：1、工作面上转角易积存瓦斯。2、工作面接续缓慢。3、工作面悬顶处理困难。4、支护劳强度大。

为维护回采工作空间而进行支架的工序支护随着工作面向逆推进，为了减轻回采空间的顶板压力，使采空区顶板及垮落或用充填法来支撑为着控制顶板，为采煤创造安全和有利的工作条件的通常叫做顶板管理。使采面生产有计划地顺利进行充分调动的积极因素，合理安排劳动力对采面生产有加以周密的组织和科学的管理。

我国煤炭工业的技术面貌发生了深刻的变化，不断改革创新采煤法推广走向长壁后退式，采煤法同时不断改进回采工艺，采用机组150型，采煤机及油压支柱，铰接顶梁的配套使用，把回采工艺提高到一个新的水平，生产技术管理也有了很大的进步，使我国采煤生产和技术水平有了更大的发展，高产高效的新记录不断涌现，在基础上，又逐步推广使用液压支柱，实现全工作面，综合机械化采煤。使我国采煤技术进步入一个新的阶段。