大倾角大采高综采工艺在谢一矿的成功应用

摘要：根据淮南矿业集团谢一矿的地质赋存条件，通过合理的设备选型、适合的采煤工艺，以及有效的安全管理，大倾角大采高综采工艺在谢一矿5111B11工作面获得了成功，为探索和推广应用适合该矿区煤层地质状况的现代化采煤工艺及实现矿井安全高效开采具有重要的现实意义。

关键词：大采高，综采工艺，设备选型，安全管理，应用

Abstract: According to Huainan Mining Group of Mine geological occurrence conditions, through reasonable selection of equipment for the mining process, and effective safety management, the large dip angle of fully mechanized mining technology in the the 5111B11 face of the of Minesuccessful, efficient exploitation of suitable geological conditions of the coal Mining to explore and promote the application of modern mining technology and a mine safety has important practical significance.

Keywords: mining height, mechanized mining technology, equipment selection, security management, application

中图分类号：TD851文献标识码： A 文章编号：

淮南矿业集团谢一矿位于八公山煤田中部，矿井有着50多年的开采历史，其井田范围狭小，开采走向短，地质条件复杂，可采煤层9～18层，可采煤层厚度22～34m，其中B4、B8、B11、C13煤层属于厚煤层；矿井以往的采煤工艺主要是炮采，生产工艺落后，工人劳动强度大。为了提高生产能力和生产效率，增强安全效益，谢一矿于2010年8月份首次在5111B11工作面试用了大倾角大采高综合机械化采煤工艺，并取得了成功。

1工作面概况

5111B11工作面南起Ⅴ线以南87m，北至-720m中央石门。工作面标高为-663～-718m，工作面走向长850m，倾向长182m。工作面煤层走向为320°～330°，煤层倾角22～24°， B11煤层厚度为3～5.6m（煤厚变化大，南段煤厚小，北段煤厚大，煤厚最大为5.6m，最小为3m，平均煤厚为4.3m。局部有一层夹矸，煤层硬度系数（f值）0.4，煤体强度低。顶板为复合顶板，煤层上方依次为：伪顶为泥岩夹煤线，厚度0.5～1.7 m。直接顶为砂质泥岩，厚度1.0～3.0m，直接底为细砂岩，厚度为0.6m，较破碎，节理裂隙发育。

2主要设备选型

2.1液压支架:选用ZZQ6000/21/42型国产四柱支撑掩护式液压支架。支撑高度2.1～4.2m，工作阻力6000KN，支护强度0.92MPa，移架步距800mm，支架中心距1.5m。

2.2采煤机:选用国产MG400/940—WD型采煤机。采高2.4～4.1m，截深0.8m，装机功率940KW, 截割功率2×400 KW。

2.3刮板输送机:选用国产SGZ800/1050型。输送能力2500/h，装机功率2×525KW，减速机型式为平行布置行星减速器。

2.4转载机:选用国产SZZ800/315型。输送能力1500t/h，装机功率2×525KW，配置迈步自移装置及皮带传动的PCM200型轮式破碎机。

2.5顺槽皮带机：选用国产DSJ100/130/2×200型一台。输送能力1300t/h，电机功率2×200kW，带宽1000mm，带速4m/s。

2.6乳化液泵:选用国产BRW400/31.5型。两泵四箱配置，额定流量≥400L/min。

3采煤工艺

采用综合机械化走向长壁后退式回采，由于是首次大采高试验回采，根据煤层状况，采取分层回采，本次回采跟顶板施工，采高控制在3.5m，全部垮落法管理采空区。

3.1工艺流程:煤机自上端头斜切进刀移机尾反向割三角煤下行割煤移架抵车下端头斜切进刀移机头反向割三角煤上行割煤。

3.2进刀方式:采用端头斜切进刀，反向割三角煤方式，往返一次进两刀。

3.3支护方式:采用108架ZZQ6000/21/42型四柱支撑掩护式液压支架，机头机尾各3架ZZQG6000/21/42型支撑掩护式端头液压支架支护顶板。

3.4落煤方式:工作面采用MG400/940—WD型双滚筒采煤机落煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤。

3.5装煤方式:工作面由滚筒式采煤机的滚筒螺旋叶片进行主装煤，刮板运输机铲煤板、人工攉煤进行辅助装煤。

3.6运煤方式:工作面使用一部SGZ800/1050型运输机将煤炭运至机巷，机巷使用SZZ800/315型转载机及DSJ120/160/2×315型皮带机将煤运至出煤系统。

3.7移车方式:由支架的推移框架装置通过推移块进行移车。

3.8移架方式:采用本架单动作的非自动操作。

3.9矿压观测：每10架安装一组压力分机，使用YHY60（B）型矿用本安型数字压力计对工作面进行矿压监测。

4工作面安全管理4.1严格控制工作面采向，回采时严格按设计回采层位回采，禁止煤机随意割顶底板。

4.2煤机割煤后，及时伸出支架伸缩梁护住顶板，移架时带压移架，少降快拉，减少空顶时间，移架后及时用护帮板护帮；局部有片帮掉顶现象，抵车后拉超前支架支护顶板。

4.3上、下端头各采用2至4根6m长的工字钢梁配DZ型单体支柱架设一梁四柱走向棚支护，交替迈步前移；支架支护不及时处可采用2～4棚8排金属铰接双楔顶梁配单体支柱架设一梁一柱铰接走向棚超前支护，每排棚距不大于0.5m。上、下风巷落三角采用密集支柱进行切顶支护。

4.4采格控制在3.5m左右，保持顶底板平整，工作面移架带线作业，做到垂直链板机不歪斜。工作面要确保达到“三直两平一净二畅通”的要求。

4.5周期来压期间，采用带压擦顶移架方式，生产班收工时工作面支架成一条直线，确保支架受力均匀。必要时采用提前架顺山棚或架顶前铺金属网加强支护，严防顶板冒落。

4.6加强“三机”等机电设备的调整与检修，保持正常运转，确保工作面的正规循环作业。工作面支架初撑力达到额定工作阻力的80％，泵站压力不得小于30MPa，使支架有较高的初撑力，减少顶板对煤帮压力，以防片帮、掉顶。

4.7防倒防滑管理

4.7.1由于工作面煤层倾角22～24°，要及时对歪架采用支架本身的调架千斤顶和单体支柱进行调整，使支架顶粱与工作面顶板接触严密，迎山有劲；支架间做到不挤不咬，相邻支架间的错茬合理，架间空隙均匀，护帮板与煤壁接实，严格控制端面距；对易发生歪架现象的端头支架增设防倒千斤顶，确保支架处于良好支撑状态。

4.7.2由于工作面煤层倾角22～24°，工作面每隔10架安设一组运输机防滑装置，防滑装置安装在运输机与支架底座上。回采过程中对工作面进行甩采进行调伪倾，减小工作面的倾角控制运输机位置。

5结束语

5111B11工作面是谢一矿第一个大倾角大采高综采工作面，通过现场的有效的安全管理，在复合顶板、“三软煤层”、构造复杂的地质条件下成功回采原煤75万t，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产能力和生产效率，获得了极大的安全效益，实现了矿井的安全高效生产，取得了谢一矿传统采煤工艺所无法比拟的巨大成就，为谢一矿以后的大倾角大采高综采积累了丰富的实践经验，具有很强的现实意义。