第一篇：薄煤層開采技術機電總結

薄煤層開采技術機電總結

我礦下水延深工程以來，對于綜采設備的選型需適用于開采11#、12#煤層，11號煤層厚度1.43－1.55m，平均1.49 m，為全區可采的穩定煤層，煤層平均傾角達到6度左右，局部達到16度。首采面布置在11號煤層，11101工作面長度202.2m，沿傾向布置，平均傾角9.5度，煤層平均厚度1.57m，回風順槽為4.5米(寬)×2.5米（高）；運輸順槽為4.8米(寬)×2.5米（高）。

一、工作面設備選型

泰安煤業薄煤層開采屬于第一次，無論從人員、設備、技術方面都屬于薄弱環節，所以設備的選型就尤為重要，工作面設備的合理與否是采煤工作面能否高效高產的決定因素之一。依據地質資料及設計要求，我礦選用采煤機型號為MG2×2×125/560-WD采煤機一臺;安裝ZY4600/12/26D型液壓支架132架，ZY4600/14/28D型過渡支架4架;安裝SGZ764/500刮板輸送機一部；以及配套轉載機、破碎機、自移機尾等成套綜采設備，現已于本年度11月14日對11101綜采工作面回采結束，本套設備較好的完成首采面的回采任務。

二、回采過程中設備問題

1、在回采過程中，由于地質條件變化，回采時有部分地段存在破底或破底現象，然而頂底板的巖性都屬于白沙巖，硬度較高，以及采煤機功率小等原因，在回采時造成了滾筒磨損問題，針對這一問題，我公司召開專題會討論進行解決，對磨損的截齒、齒套更換為硬度更高的耐磨型截齒、齒套。

2、采煤機兩端頭臥底量不足，最終經過專題會議確定重新訂制兩個采煤機強力滾筒，由原來直徑為1250mm滾筒加大為1400mm，并確定了對刮板機機尾改造方案，將原來刮板機機尾底座降低并縮短機尾過渡槽。

3、由于地質條件變化，割煤過程中存在割頂底巖石現象，并且采煤機總重28噸，重量較輕，在割巖石的過程中采煤機振動幅度非常大，內部有一個非本安模塊電容由于振動容易掉落，造成采煤機故障，最終確定由廠家提供充足的備品備件，并采用專用膠對電氣元件進行固定。

4、廠家免費配套H型電纜夾容易造成鉤掛，從而造成電纜損傷，針對這一問題，我礦現已經將原電纜夾全部更換成O型電纜夾。

三、加強設備設備的管理

加強設備的管理是提高開機率的關鍵。在對機械設備管理中，要嚴格實行機電設備崗位責任制，增加機電人員的維護的責任心。樹立起他們主動對設備的勤檢查、維護和保養得意識，把隱患消除在起始點，最大限度降低事故的發生，提高開機率。此外，還需要加強職工的安全操作知識技能的培訓，全面提高職工的安全意識，最終建立一支技術強、操作熟練、善于維修和管理的綜采隊伍，最終為薄煤層高效高產打下基礎。

第二篇：開采薄煤帶煤層煤質管理辦法探索

綜采工作面過薄煤帶煤層煤質管理探索

王章鋒尹叢領

河南永錦能源有限公司云蓋山煤礦一礦 4616070，摘 要：煤炭是一種不可再生資源，提高難采煤炭資源的回收率就成為煤炭企業可持續發展的有效途徑之一。因此，儲量可觀的薄煤層越來越受到煤礦企業的重視，云煤一礦通過采取分采分出等措施的有效實施，有效保證了煤質的均衡穩定，樹立了公司煤質品牌形象，實現了產銷平衡。文章以云煤一礦為例，論述了探索薄煤綜采新途徑。

關鍵詞：綜采工作面；過薄煤帶煤層煤質；管理；措施

引言

21110綜采工作面井下位置位于礦井-23m水平西翼，開采二1煤層，工作面

走向長1440m，根據采面傾向長變化沿走向分為4段。第一段位于1320皮帶下山以西，走向長度142m，傾斜長度217m；第二段位于1320軌道下山以東，走向長度320m，傾向長133m；第三段走向長290m，傾向長165m；第四段走向長688m，傾向長183m。平均煤厚4.3m，視密度1.4t/m3，工業儲量155.2萬t，回采率93％，可采儲量128.7萬t。東部為主暗斜井、副暗斜井、回風暗斜井等三條主提升、軌道、回風下山，西部為采區薄煤帶，北部為21303采煤工作面及21108采煤工作面采空區，南部為21112綜采工作面。

一、回采過程中對煤質影響因素

1.1地質條件對煤質影響：21110綜采工作面自2011年4月份開始回采至今，共揭露3個地質構造帶，地質情況復雜，煤層變化大。第一個地質構造帶為自開切眼至1320軌道下山處落差為5m的逆斷層，該段斷層走向方位角為45°，走向長180m，傾向長100m，局部地段為全巖，平均煤厚0.6m，影響面積約1.8萬㎡；第二個地質構造帶為距切眼218m處薄煤帶，傾向長105m，其走向長257m，煤層平均厚度0.3～0.8m，影響面積約2萬㎡；第三個地質構造帶為距切眼1000m處薄煤帶，其走向長130m，傾向長160m，煤厚0.3～0.8m，影響面積2.1萬㎡。在地質構造帶中推進過程中，地質變化段底板變化大，部分地段捎砟嚴重，薄煤帶和無煤帶交叉出現，間斷性的半煤巖地段貫穿整個采面，對煤質的穩定性管理帶來極大困難。

1.2.頂底板巖性

21110綜采工作面在推進過程中，直接頂為砂質泥巖，老頂為粉砂巖；工作面局部存在一層100～300mm左右的炭質泥巖偽頂，極易伴隨回采脫落，局部段煤層節理較發育，煤層上覆復合頂在0－1.5米之間，一直處于不穩定狀態，在回采期間工作面易片幫、漏頂，影響原煤灰分；直接底為泥巖；老底為粉砂巖。在回采期間存在碎矸石混入煤流嚴重影響煤質

1.3、水分因素影響：綜采工作面在生產過程中為防止煤壁片幫，降低煤塵，采取煤層注水措施，在注水過程中盡管嚴格按措施施工控制水量，但對煤質仍有一定的影響，經化驗測算，水分每增加1%，發熱量降低66卡/克。

以上因素導致21110綜采工作面在推進過程中，需過薄煤帶5.9萬㎡，如果整體推進平均發熱量僅在4500卡/克左右，不能滿足用戶需求，直接影響礦井收入。為保證煤質，提高發熱量，提高用戶滿意度，實現礦井效益最大化，經礦井研究采取各種措施，保證煤質。

二、在薄煤帶開采過程中采取主要措施

2.1灰分控制

2.1.1組織相關管理人員去向有著相同地質條件，煤質管理比較好的兄弟單位學習先進經驗，從系統上改進煤矸分流設施，培訓員工操作技能。

2.1.2 煤質管理人員通過參加區隊班前會，宣講煤質管理的目的意義，提高員工的煤質意識，并組織區隊管理人員到礦井煤場現場，到用戶（選煤廠）感受用戶對煤質要求，對效益進行測算，深刻認識到原煤中含有大量矸石不僅不會增加礦井收入，反而降低原煤發熱量，減少了礦井效益，給礦井帶來損失。

2.1.3充分利用井下煤矸分流系統，減少煤流中矸石含量。根據21110綜采工作面地質變化情況，采取對采面發熱量情況進行預測，根據預測結果，安排綜采隊合理安排生產，將煤分為優煤、次煤、煤矸石，在井下現場定級，分時段、分批次進行分出分運。為實現煤矸分運分裝，在-23煤倉上口安裝煤矸分離器，將進入膠帶輸送機上的矸石經煤矸分離器分開后，人工裝礦車運出工作面。工作面出矸量大或過于破碎不便于人工揀矸時，采取煤矸分流措施。工作面對煤和巖石采取分采分運，讓矸石集中上皮帶不與煤流混雜。

2.1.4合理控制采高。在工作面捎底地段采高控制在2m范圍內，不得高于2m，對出現采高高于2m的情況，礦井按黃線落實責任人；黃線：被查出屬黃線隱患的，對隊長罰款50元/條，對當班跟班隊長罰款100元/條，對當班班長罰款50元/條，責任人罰款100元/條。

2.1.5加強頂板管理。綜采隊在21110采面半煤巖段沿傾向堅持帶壓移架，防止頂板矸石落入后部溜進入煤流。改竹笆為荊笆，減少矸石冒落進入煤流。采面下部及時抬溜子，減少割矸量；在全巖地段，進行單獨割矸，經-23拉砟溜子巷裝礦車排矸，每班不低于50礦車，煤質員現場緊盯，防止矸石混入煤流中。

2.1.6抓運輸環節管理，要求機電隊皮帶司機、煤倉放煤工嚴格按照調度室指揮，煤質員在煤倉蹲點，在煤種轉換時皮帶出凈，煤倉放空。

2.1.7抓平地篩選樓螺旋篩管理。加密改進平地螺旋篩，煤質員每天對螺旋篩孔進行檢查，出現掉撐的情況及時焊補，以嚴格控制超標大矸石進煤場煤堆。

2.1.8在出原煤、次煤和碴期間調度室負責全面協調和指揮，及各時間段的信息傳遞工作。由煤質員監督，綜采隊必須安排值班干部專職全程指揮和監督整個出原煤、次煤和碴過程，各相關單位密切注意皮帶上拉出的是原煤、次煤和碴，嚴禁確認失誤造成混出。特別是機電隊主井煤倉，及時放空煤倉或-81煤倉停止放碴，保證各煤種質量。

2.2水分控制

2.2.1在21110采面抬煤地段，為防片幫、煤墻注水要求嚴格按照規程操作，定量定壓注水，禁止過量注水；到頂板淋水或底板涌水，采取引水溝、集水坑或其他方式將水及時引出，禁止入煤流。

2.2.2抓各轉載點水分管理，要求各轉載點噴霧隨著煤流大小，及時調整大小，減少原煤中的水分。各轉載點噴霧裝置在皮帶運輸設備停機后及時停水。

2.2.3各損壞的噴霧管路及管路密封要及時更換，防止煤濕或無煤時漏水影

響煤質。

2.3雜物管理

2.3.1抓采煤工作面雜物管理，要求采煤工作面皮帶司機發現竹笆條、礦泉水瓶及時撿出，并根據每班撿雜量進行考核。

2.3.2在21110上下機巷距工作面30m遠以外地點每隔100m放置一個垃圾箱，雜物要全部收集裝入垃圾簍，并及時將垃圾箱內的垃圾清理干凈，嚴禁其混入煤流。

2.3.3抓煤場雜物管理，要求煤場管理人員經常巡視煤場，發現木頭、矸石塊等雜物時及時撿出和清理，出現積水時積極采取措施進行排水處理，在裝車時檢查車廂底，及時清理雜物，防止外帶雜物對煤質的影響。

通過以上措施的實施，煤質管理人員有效監督，2013年元月份至2014年4月份累計現場檢查問題146條，罰款21600元。有效保證了發熱量的均衡、穩定。

三、達到的效果：

通過采取分采、分出、分運、分儲措施的實施，并不定時組織綜采隊相關負責人到礦井煤場查看措施執行效果，研究探討措施中存在的不足及改進辦法，從而有效保證了煤質的提升，使發熱量在采取措施前不足4500卡/克，2013年底達到4860卡/克，提高了386卡/克，2014年1-3月份累計完成5006卡/克，最大限度滿足了客戶需求，取得了良好的效果，特別是以據發熱量結算貨款客戶，按每百大卡10元計算，采取措施前售價為450元/噸，采取措施后可達到486元/噸，每噸售價高出36元。同時經過分出的矸石單獨銷售，滿足了一部分客戶的需求，2013年礦井產量70萬噸，增加銷售收入2520萬元，取得了良好的經濟效益。

四、結語

云煤一礦通過在21110綜采工作面在地質變化帶進行分采、分出、分儲、分銷的煤質管理方法，能夠使優、次煤徹底分離，進行分銷，有效穩定了商品發熱量，實現了效益最大化，樹立了煤質品牌形象，對于今后出現類似的地質情況，將在管理好煤質方面做出進一步探索研究。

第三篇：30140噸,薄煤層開采新起點(網站征文)

30140噸，薄煤層月采新起點

在大斗溝煤業公司有這樣一支隊伍，他們常年活躍在最艱苦的低矮煤層中，始終堅守著心中的光明，1萬噸、2萬噸、3萬噸，這不是簡單枯燥的數字增加，在這背后是一次次艱難探索，一次次涅槃重生。他們就是歷經兩年逐漸成長起來的大斗溝煤業薄煤層開采隊。

隨著中厚煤層資源逐漸枯竭，大斗溝煤業公司薄煤層開與2010年底開始進行，煤層雖薄，但都是工業精粉，丟一點就少一點了，所以大家格外珍惜這些不可再生資源。薄煤層平均厚度80多公分，頂板支護高度只有1.2米，就算是不做任何事，單單在平地上跪一個小時，普通人也很難承受，更何況是在支柱移架、清煤攉煤的負重狀態下，困難可想而知。薄煤層黨支部一班人帶領著員工們趴在低矮的工作面里，大家經常是貓著腰蹲在沒靴的水中在支架的掩護下操作機組作業，這是采煤工們以前從未遇到的新情況，要過的第一關就是俗話說的“換骨頭”，每天窩在支架下，出了井一展腰，骨頭叭叭響，難受勁就別提了。就是這樣的情況下全隊員工都挺了過來。由于他們是該公司第一支薄煤層隊伍，設備操作人員、檢修人員均為第一次接觸新裝備，在機器設備的操作方面，工作環境的適應方面都和以前有很大不同。剛開始生產時，大家對機器都不熟悉，開機率低，機電事故頻發，一個月下來產量屈指可數。再加上受地質條件的限制，采煤機組對開采條件要求十分苛刻，只要有高出地面6公分的石頭

機組就不能順利推進，加上工作面斷層多，水患重，煤層儲存起伏較大，開采難度很大，其次由于大同煤質較硬，采煤機機電事故頻發，時常“罷工”，產量一直徘徊不前，效益不佳，隨之出勤率下降，組織生產陷入惡性循環。

開機率就是產量，標準化就是效益。找到了問題的難結，全隊員工一致達成“只有標準化做到位，安全和產量才能有保證”的共識，統一了思想。為了提高開機率，黨支部帶領全隊員工想辦法，出主意，超前組織備用配件，保證了機械的維護維修，縮短維修時間，降低故障率。同時加強培訓強化管理入手，開展多種形式的職工技術培訓工作，因地制宜，因人施教，一對一的提高職工操作技能，并把維護保養要點和關鍵操作要領打印成冊，供職工學習提高。組織技術人員深入生產一線，手把手地進行操作培訓和基本維修保養知識培訓。推行全員軍事化訓練，開展“每日一題、每周一課、每月一考”活動，通過班前抽查、書面考試、現場問答等多種形式，不斷強化員工的培訓，普及業務知識，使全隊員工的生產技術水品得到很大的提高。并結合工作面的特點，單體整齊，支護標準，狠抓巷道成型、頂板管理和支護質量，把“就近管理、班組管理、安全程序化管理”有機結合，深化崗位責任，堅持做到工作面“三直、兩平、兩暢通”，極大地提高標準化建設和設備完好率，消除重大機電事故和安全隱患，產量由最初的幾千噸逐漸提高，最終于2010年10月首次突破10000噸。

投入產出不成比例，薄煤層開采隊的員工怎么也高興不起來。該隊黨支部一班人認真總結經驗，決定還是從標準化建設和激勵制度上下手改變現狀。全隊在落實打造“零事故現場、零事故環境”安全目標任務的同時，將質量標準化與工資掛鉤，從勞動定額管理下手，把每刀煤的分值分解成三份，包括生產任務、標準化建設、安全（人身安全和設備事故），其中把標準化定為硬性指標固定，實行動態驗收制度。其次實行每班交接日清制，堅決做到未解決的問題不留給下一班，實行復查手拉手交班制度。為了保證全年產量任務的順利完成，全隊90多名干部員工不懼艱險，頑強奮戰，生產中開展了生產班組勞動競賽活動，空間小，衣著笨重，他們脫了棉衣進工作面，就在這樣的條件下，靠摸爬滾打，靠著這種精神，這支隊伍創造了一個又一個薄煤層生產的全新紀錄。2012年3月份突破20000噸，4月20日，日產割煤12刀共1480噸，創出建隊以來日產最高水平，4月份原煤生產達到30140噸，創大斗溝煤業公司薄煤層月開采新紀錄，為完成全年生產任務做出重要貢獻，也為十八大的勝利召開送上大煤人的一份厚禮。

(大斗溝煤業公司 宣傳部干事孫蘭芳 7069022)

第四篇：急傾斜薄煤層開采技術研究與應用

急傾斜薄煤層開采技術研究與應用

王業常

周生偉

（福興集團有限公司

山東棗莊

277000）

摘要

本文對急傾斜薄煤層的開采技術進行了綜合分析，根據本礦井實際，研究實施了四邊形掩護支架開采技術，該技術的成功實施為急傾斜薄煤層運用四邊形掩護支架開采積累了成功經驗，同時為其它礦井開采提供借鑒。

關鍵詞

急傾斜

薄煤層

四邊形掩護支架

開采技術

一、概述

福興集團有限公司位于山東省南部的韓臺煤田中偏西部，地處棗莊市嶧城區古邵鎮，礦井核定生產能力30萬t/a，井田東西長約0.996km，南北寬約1.71km，井田面積1.706km2。近幾年，由于煤炭市場較好，礦井超強度開采，中厚煤層的儲量已基本枯竭，剩余部分儲量受水威脅嚴重，面臨無煤可采的局面。伴隨著礦井開采深度的加深，薄煤層受采動影響的范圍也逐漸加大，基于此，我礦多次派工程技術人員外出調研、考察急傾斜薄煤層開采技術，并成立專門薄煤層開采隊伍，通過對14上煤層開采方案進行嘗試性研究及可行性論證，目前已成功應用四邊形掩護支架進行薄煤層回采。

二、地質條件

福興集團有限公司141101工作面位于第一水平北二采區14上煤北翼，北起井田邊界保護煤柱線，南至顏莊保護煤柱線；工作面走向長175m，傾斜長39m。⑴ 煤層賦存情況：該工作面設計開采煤層為14上煤，煤層厚度0.51m～1.92m，平均1.22m；煤層結構簡單，煤層傾角61～69°，平均65°。

⑵ 煤層頂底板情況：14上煤層頂板為八層灰巖，厚度2.0～4.2m。一般4m左右，致密堅硬，有時含黑色燧石結核，屬堅硬頂板。底板為黑色泥巖，厚約2m左右，抗壓強度值較低，為中等堅硬巖石。

⑶ 地質構造：工作面內無較大斷層和褶曲發育。

⑷ 14上煤為低瓦斯煤層，煤塵不具有爆炸危險性和自燃傾向性。⑸ 水文地質情況:對該工作面回采有影響的直接充水含水層為太原組的三灰、五灰、八灰；這三層灰巖均為薄層灰巖，巖溶裂隙發育程度較差，各含水層露頭均接受第四系補給，但補給條件較差，補給量較少，富水程度由弱到中等，以靜儲量為主。涌水形式為煤層頂底板滲水、淋水，對正常回采有一定影響。

三、防治水工作方案 1.灰巖水 ⑴ 疏水降壓

疏水降壓層為距14上煤層較近，且對14上煤層開采有直接突水威脅的太原組三灰、五灰、八灰。對上述灰巖，通過打鉆放水人工強制性疏放其地下水，使其水位（水壓）降至開采安全值以下。

⑵ 探放水鉆孔布置及出水情況

在-43m水平開拓石門探巷揭露三灰、五灰，最大涌水量25m3/h，現已疏干，其余地段未見出水。在-123m水平開拓石門揭漏14上煤層時最大涌水量20m3/h，一年后減至12 m3/h，現已疏干，其余地段未見出水。

雖然在掘進工作面回風、運輸平巷揭漏八灰后無涌水或涌水量較小，但回采后仍有可能出現較大出水現象，這表明灰巖水的防治有一定難度。因此決定在-123m水平布置疏水孔，約50m一個，疏水孔總數為4～6個。疏水孔初期總涌水量在15 m3/h左右，并逐漸衰減疏干。

2.泄水眼

急傾斜煤層開采時煤靠自重自溜至溜煤眼，一但煤層頂底板淋水較大，工作面出煤就很難自溜，這無形之中就增大了工人的勞動強度，行人，運料的安全系數也會降低，當運輸巷內的積水較多時，不僅影響煤質，而且還會造成運輸設備損壞。

為了減少淋水通過頂底板進入工作面，決定采取提前施工和采后留設泄水眼的措施。即工作面在回采前提前掘進泄水眼，每隔20m掘進一個，垂高為33m，同時還做為工作面的超前溜煤眼使用。在架尾平段出水點下方，將原來的三個小眼保留其中一個做為泄水眼，隨著工作面的推進，每隔20m留設一個泄水眼，泄水眼的高度取5m。并盡可能的避免煤水混流。

3.架面

由于工作面長度達到近60m，如果工作面推進速度較慢，必然造成工作面架內積水較多，影響煤炭自溜，工人的勞動環境也會很惡劣。采取分段爆破時，工作面分兩段回采，中間留有不少于10m的空段，這樣推進度明顯加快，不僅解決了積水較多的問題，工作面煤質及產量也得到了保證。

四、薄煤層開采技術 1.采煤方法的選擇

⑴ 急傾斜煤層采煤的主要特點：

① 采煤工作面采的煤能靠自重下滑，從而簡化了工作面的裝運工作，但下滑的煤塊和矸石容易沖倒支架，砸傷人員，給生產帶來不安全因素。

② 急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架上的壓力比緩斜煤層要小，而沿傾斜作用的分力要大，煤層頂底板都有可能沿傾斜方向滑動，支護穩定性差，因而增加了回采和支護工作的復雜性。

③ 采煤工作面的行人、運料、落煤、支護、采空區處理等各項工序的操作都比較困難，增加了機械化采煤的難度。

④ 一般在急傾斜煤層開采中均要布置一組上山眼，以溜煤眼代替運輸上山，以運料眼代替軌道上山，另為了安全要分段設行人眼，出矸石時要另設溜矸眼。

㈡ 采煤方法的選擇

根據急傾斜薄煤層開采實踐，倉儲式采煤法、臺階式采煤法和掩護支架采煤法是三種行之有效的采煤方法。但根據國家有關規定，從2008年1月1日起，嚴禁使用倉儲式采煤法，所以只能從后兩種采煤法中選擇。倒臺階采煤法適合急傾斜薄煤層的開采，但由于其采煤工藝復雜，風鎬落煤和支架工作繁重，對支架操作技術高，煤塊滾落煤塵大，工作面人員上下困難,工作面木材消耗量大，所以也不能選用。本礦井2、3煤自2005年以來，一直采用偽傾斜柔性掩護支架采煤法進行開采，技術已相當成熟，加之本工作面的14上煤平均厚度在1.22m，1.0m四邊形掩護支架完全適合其開采，因此選取偽傾柔性掩護支架采煤法。

2.巷道布置

如圖1所示，在階段內沿傾斜方向劃分為兩個區段，區段垂高為35m，區段兩端各掘進開切眼與收作眼。工作面長度為55～60m，在開切眼位置，支架逐步調成偽斜。工作面煤經溜煤眼、區段平巷到采區煤倉。

圖1

偽傾斜柔性掩護支架工作面巷道布置 1―收作眼；2―開切眼；3―分段溜煤眼；4―采區上山眼

3.支架結構

支架由四變形鋼梁、鋼絲繩、卡子及螺帽組裝而成。用11#工字鋼熱加工成1.0m四邊形掩護支架。鋼絲繩φ28mm。架子中至中125mm，即每米8架。架子用4根鋼絲繩配合卡子聯成一個柔性整體，見圖2所示。

4.采煤工藝 ⑴ 掩護支架的安裝工作

首先從開切眼位置以外3～5m處，將區段回風巷擴大頂板或底板，并沿走向推進形成安裝工作面，然后在安裝工作面中，沿煤層厚度的中部挖掘倒梯形地溝。地溝挖好后，沿走向在溝兩側放置鋼絲繩，在鋼絲繩上根據煤層厚度沿走向鋪設鋼梁。

在架子安裝長度達到最大控頂距（5～10m）時，就應在架尾處開始回柱放頂，將上方的煤柱和冒落矸石放落到支架上。當支架安裝長度超過15米，在支架上形成矸石墊層以后，即可調整支架下放，將其從近水平狀態調放成偽斜狀態。經調放以后的支架與水平面有25～30°的夾角。調放支架的工作須利用開切眼，進行打眼爆破，逐步將架子調斜。當架尾下放到區段運輸巷時，支架的安裝及準備工作即全部完成，見圖2所示。

┓A7412215334,16368┛AA--A

圖2

四邊形掩護支架結構及安裝

1―鋼絲繩；2―支架；3―卡子；4―短木柱；5―單體支柱； 6―墊層；7―鋼棚；8―金屬網；

⑵ 掩護支架下正常回采和支架下放工作

掩護支架下正常回采和支架下放工作，其工序比較簡單，一般采用爆破落煤，支架下的作業主要包括打眼、爆破、出煤和調整架子等工序。

工作面中的炮眼布置成單排炮眼，且一般只打地溝眼，當煤層很堅硬時才打幫眼。工作面上段打眼時下段出煤，下段打眼時上段出煤，嚴禁同時爆破出煤，工作面無論哪段爆破，面內的所有人員都必須全部撤至警戒線外的安全地點。當工作面爆破落煤以后，自下而上逐步鋪設溜槽，煤沿溜槽自溜運出工作面。與此同時，支架在自重和采空區矸石推力作用下就逐漸下落到新的位置，此時支架應基本垂直于頂底板，并保持3～5°的仰角。

⑶ 掩護支架的回收工作

隨著偽斜工作面不斷向前推進，下部放平段將不斷增長，當它達到一定長度以后，放平段尾部多余的支架就需要拆除。

拆除支架之前，應先在其尾部，由地溝向煤層頂底板兩邦擴巷，直到鋼梁兩端露出為止。隨著鋼梁兩端失去兩側煤臺支撐，及時打點柱支撐鋼梁，形成一個水平分層形式的下部回收工作面。回收工作的寬度要稍大于鋼梁的長度，高度不小于1.2米。回收支架的順序是由里往外進行，先卸去螺栓，再逐根卸下鋼梁和鋼絲繩。待所有回收下落的支架材料運出以后，便回柱放頂。

當工作面推進到區段停采線之前，在靠工作面一側開掘兩條收作眼，兩眼相距8～10m，并沿傾斜每隔5m用聯絡平巷連通。掩護支架架頭沿區段回風巷安裝到收作眼處，不再繼續接長，然后利用收作眼將支架逐漸下放，并拆除架頭一段多余的支架，最后使支護架放平到超前平巷底板，再將支架全部拆除。

5.四邊形掩護支架工作原理

當煤層傾角和厚度正常時，架子的兩個主腳直立于工作面兩幫煤體上，此時架子正常下放。當煤層變薄或傾角變緩時，利用點柱調整架子仰角，使架子底板主腳成跪立狀，底板輔腳成滑腳板，輔助架子下放。當煤層恢復正常時，利用點柱將架子頂回原位，使架子能通過變薄帶和傾角變化區，見圖3所示。這種架子的優點是適應煤層傾角和煤厚變化能力強，架子的仰角幅度小，調整支架時靈活方便。支架內的操作空間大，改善了工作面通風和工人的勞動條件。

大于45°（a）（b）（c）

圖3 四邊形掩護支架過變化帶示意圖

a―煤層變厚時；b―煤層變薄時；c―傾角變緩時；

五、其它

⑴ 工作面在回采前必須編制合理的疏水降壓方案，經過論證審批后方可施工。

⑵ 工作面在回采過程中嚴禁放架外煤，從而防止采空區垮落帶和斷裂帶向上發展，造成上覆積水涌入。

⑶ 工作面在回采期間，其爆破碴口上方5m范圍內必須設置牢固可靠的擋煤（矸）板，以防止上方煤矸沖入，傷害人員。

⑷ 工作面爆破必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度。

⑸ 工作面上段打眼時下段出煤，下段打眼時上段出煤，工作面內嚴禁同時爆破出煤。工作面內無論哪段爆破，所有人員都必須撤至警戒線外安全地點。

⑹ 工作面每30m應設置一道擋矸網，以防止大塊矸石冒落砸壞搪瓷溜槽、單體支柱及小眼。

⑺ 工作面內的小眼應采用鋼盤支護，并班班檢查，發現問題及時處理。

⑻ 工作面爆破必須嚴格執行“一炮三檢”和“三人聯鎖爆破”制度。

⑼ 工作面架尾溜煤眼除泄水眼外，其它小眼必須用黃泥封堵嚴實，以防止漏水。

⑽ 工作面運輸平巷內的水溝，必須及時清挖，嚴禁水溝淤死造成積水影響正常生產。

⑾ 工作面內嚴格控制裝藥量，防止架內浮煤堵塞工作面影響通風，工作面內還應設置一臺備用局部通風機。

⑿ 工作面內的所有單體支柱必須栓設牢固可靠的防倒繩，損壞的單體必須及時更換，所有單體支設必須正規。

⒀ 工作面內局部煤層變薄時，必須及時調整支架，支架下落軌跡線必須符合規程要求，當煤層低于0.7m時，可根據現場實際選擇破頂板或底板矸石。

⒁ 工作面內支架、鋼絲繩、卡子、螺絲必須班班檢查，發現問題立即整改。

⒂ 工作面在過老巷、小眼期間必須及時拆棚、拆盤，嚴禁架爪懸空，一旦懸空必須腰堵嚴實，以防止竄矸。

六、經濟效益

141101采煤工作面的可采儲量為7950t，實際采出煤量7632t，實際回采率為96%，按本礦區的實際煤價1100元/t計算，創直接經濟效益839.5萬元，凈效益在610.5萬元。

七、結束語

⑴ 急傾斜煤層的開采常常伴有水害的困擾，因此選擇合理的防治水措施不僅可以實現安全開采，而且還能獲得良好的經濟效益。

⑵ 四邊形掩護支架開采技術的成功實施解決了福興集團有限公司薄煤層開采問題，同時也為急傾斜薄煤層開采技術開拓出了一條新路，積累了寶貴經驗。

⑶ 四邊形掩護支架比“八”字型支架的操作空間大，而且還具有架爪不易竄矸、不易切入底板等優點。

⑷ 四邊形掩護支架解決了低于1.3m急傾斜薄煤層不易適用掩護支架采煤法的問題，并且其適用地質變化的能力較強，支架調整方便。

⑸ 煤炭回收率高，采用該種掩護支架，其煤炭回收率達95%以上。并且勞動強度低，工效高，噸煤成本也明顯下降。

作者簡介

王業常，男，2007年畢業于中國礦業大學，現任福興集團有限公司采煤技術員。

第五篇：試論急傾斜煤層開采技術

試論急傾斜煤層開采技術

[摘 要]煤礦資源儲量巨大，但近幾年來隨易采煤層的減少，急傾斜煤層開采技術越來越受到關注。本文通過對急傾斜煤層開采具體因素的分析，針對急傾斜煤層開采提出有利析。

[關鍵詞]急傾斜煤層；煤層開采；煤炭開采技術

中圖分類號：H504 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）22-0365-01 急傾斜煤層開采的主要特點

1.1 急傾斜煤層的構造復雜，斷層和褶曲多，煤層厚度變化較大，開采煤層的賦存條件普遍較差、儲量少、開采困難、采煤工作面生產能力小。因此，開采急傾斜煤層的礦井多數是中、小型礦井。

1.2 急傾斜煤層的傾角大于巖石安息角，采煤工作面采下的煤能自動下滑，從而簡化了工作面的裝運工作，但下滑的煤和矸石容易沖倒支架，砸傷人員，急傾斜煤層和圍巖的節理發育，初次來壓和周期來壓與不明顯，易發生無預兆的大面積突然冒頂垮落，造成頂板事故，給生產帶來一些不安全因素。因此，生產的不安全因素多，安全性差。

1.3 急傾斜煤層頂板壓力垂直作用于支架或煤柱上的分力比緩傾斜煤層小，而沿傾斜作用的分力大，煤層開采后，煤層頂、底板都有可能沿傾斜方向滑動垮落，支架穩定性差，易發生扭曲與傾倒。因而工作面支護工作的難度大。

2.急傾斜煤層工作面設備布置的特點

2.1 工作面刮板輸送機在工作面內，不伸入順槽，通過溜槽向位于下順槽上幫的轉載機卸載；機尾延伸到工作面底板與上順槽底板的交界處，上幫側給出上順槽與工作面之間的安全通道。

2.2 為了保證工作面煤流的順利轉載和采煤機自開機窩，工作面刮板輸送機、液壓支架以下工作面下端為基準保持相對位置不變，工作面斜長通過等長掘進和調整工作面偽傾角來控制，當斜長有少量變化時，可在工作面上端增減單體液壓支柱支護，避免增減工作面刮板輸送機的長度和工作面液壓支架的架數。

2.3 工作面刮板輸送機的傳動部設在機尾，相應的三架排尾支架配長頂梁，后錯一個步距，工作面刮板輸送機的機頭裝有采煤機拖纜用的呀呀電纜絞車，用五架排頭支架加強防倒防滑性能；液壓支架與工作面輸送機直接連接，并通過千斤頂一錨鏈將輸送機錨穩；下順槽的上幫鋪設橋式裝載機和帶式輸送機，轉載機機尾裝有受煤口；上順槽設有一臺牽引絞車，可將采煤機牽引到上順槽。

3.急傾斜煤層開采方法的比較分析

3.1 柔性掩護支架采煤法：缺點則是支架結構不完善，無法在下放過程中適應煤層厚度的變化，傾角的變化也不能太大。要求煤層賦存比較穩定，否則會造成很大困難，且難以實現機械化回采。

3.2 俯偽斜走向長壁分段密集采煤法：缺點則是工作面支、回柱工作量較大，操作不便；區段煤柱損失較大；通風較差，易積存瓦斯。

3.3 水平分段放頂煤采煤法：缺點則是適應性不強，對煤層厚度沿走向變化較大，斷層較多，厚度小于20m的急傾斜煤層均不適用，且綜采機械設備初期投資大，設備搬運和安裝比較困難。

4.急傾斜煤層開采技術存在的問題

4.1 煤炭損失率高。主要存在于那些采落的煤炭與采空區冒落矸石無隔離設施的采煤方法，如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、倉儲式等。這些采煤方法的煤炭損失率有的高達40%-50%，與此同時，生產的煤炭往往有較高的含矸率。煤炭損失率高，不但給煤炭自燃創造了條件，而且浪費資源，縮短礦井壽命。

4.2 巷道掘進率高。這些問題主要表現在斜坡式、小分段爆破和沿傾斜推進的掩護支架等采煤方法中。這些采煤法，有相當大的一部分巷道是在支承壓力帶內掘進和維護的，維護這些巷道的工作量很大。掘進率高，增加了巷道掘進維護的費用，影響工作面的接替，給通風管理工作造成困難。尤其在有沖擊地壓危險的煤層中，巷道對煤體切割過多，增加了沖擊地壓的危險。

4.3 通風條件差。這一問題，大部分急傾斜煤層采煤方法都不同程度地存在，而斜坡式、小分段爆破、倉儲式和長孔爆破采煤法尤為嚴重。這些采煤方法中，通風系統復雜，有的采煤工作面為獨頭通風，工作面風流中，煤塵和瓦斯的含量較高，對工人的健康和安全危害較大。

4.4 工人勞動強度大。這是所有急傾斜煤層采煤方法共同的缺點，由于煤層賦存條件的限制，急傾斜煤層中大部分巷道和工作面坡度大、空間小，工人在工作面落煤、支護、運料、行走均十分困難，勞動強度大。

4.5 開采效益差。與傾斜或近水平煤層比較，急傾斜煤層的開采不僅單產低、工效低，而且成本高、煤質差，因此，這類急傾斜煤層礦井規模小、效益差。

5.有利于急傾斜煤層開采方法的研究

5.1 偽傾斜柔性掩護式支架采煤法的特殊支護技術解析

在接傾斜煤層開采技術上，偽傾斜柔性掩護式支架采煤法是得到很多實踐證明的有效的常用方法，由于其與懸移支架和單體液體支架在支移方式和結構上存在差異，從而導致作業中所遇到的問題及處理方法也有很大的不同，因此正確地分析遇到的問題，尋求更好的解決方法，完善偽傾斜柔性掩護式支架采煤方法。

5.1.1 遇煤層變薄的處理方法。在急傾斜煤層作業中，當采煤遇到煤層變薄的作業帶時，支架的下肢與上肢都與頂板接觸，此時應該及時的沿豎向和橫向打上加強支柱，預防落架過程中支架單向向底板或者頂板方向移動，為支架下落起到保障作用。同時，確保落架時柔性掩護式支架與頂板（或底板）的夾角不得大于其經計算出來的安全夾角，預防柔性掩護式支架出現反轉現象，確保落架的安全。

5.1.2 遇到凹凸不平的頂、底板的處理方法。在作業過程中出現支架上肢遇到頂板頂板突然凸起或者切到頂板時，支架落架困難。解決該現象的方法應該是先用千斤頂向地板方向頂架，再通過使用加強支柱支撐下肢，最后用煤電鉆或風動鑿巖機等工具破掉凸出來的頂板，慢慢落架使其達到正常工作狀態。如果作業中出現支架下肢切到地板突然突起時，應該用千斤頂向頂板板方向傾斜支架上肢，從而使下肢與地板分離，接下來對上肢使用加強支柱支撐成，然后通過使用煤電鉆破掉突起底板，或者可以采用導鏈拉下肢的方法慢慢落架，使支護變為正常。

5.1.3 遇到“啃頂”時的處理方法。在作業過程中，由于爆破參數不恰當等原因致使下肢在作業過程中運行的過快時就會出現“啃頂”現象，從而很容易造成竄矸問題。如遇到這種情況時，應該采用煤電鉆或風動鑿巖機等工具對頂板進行“超挖”處理，讓支架上肢先行，同時要實施加強支柱，緩慢過度到正常位置。

5.1.4 竄矸現象的解決方法

竄矸現象是由于煤層變軟或者頂板破碎等，使得煤層頂板與支架頂端之間的空隙較大時，上覆采空區矸石竄入工作區而形成的，竄矸現象影響作業的效率和安全。避免竄矸現象的出現，應該做到嚴禁將煤墊層放完，保證支架上方有2-3m的煤墊層。在出現竄矸現象以后，應該先加強支護，使得支架能夠支撐住，再用木板或坑木等制作假頂堵塞孔間，緩慢過度到正常狀態。

5.2 最優控制與側向放煤協相協同的開采方法解析

在急傾斜煤層作業過程中，側向放煤與最優控制相協同的開采方法可以有效幫助獲得何時關閉放煤口涉及到的數據。其方法原理為通過協同調整沿工作面傾斜方向放煤口間距、放煤方式、間隔時間、放煤垂直高度等參數，確定放出橢球體發育成開始受邊壁影響的極限邊緣，使其能夠達到垂直方向有弧度方向的煤體放出最大化，并且減少矸石混雜。

5.3 采煤工藝

對于急傾斜煤層偽傾斜柔性掩護式支架采煤方法側向放煤開采技術，開采工藝包括移架、側向放煤、爆破落煤和運煤等工藝。

結束語

我國急傾斜煤層的分布是較為廣泛的，且其地質條件大多比較復雜，對這類賦存條件的煤層進行開采，受很多實際因素影響和制約，是一項極為復雜的系統工程，因此，必須因地制宜地采取適宜的方法進行高效開采。

參考文獻

[1] 丁言露，劉飛，樊明.《急傾斜煤層的開采分析》[J].山西焦煤科技，2011（3）.[2] 周佳新.《談急傾斜煤層的幾種開采方法[J].科技風，2011（9）.