浅析大倾角膏层伪斜开采技术与实践
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一、矿层地质及开采技术条件：
㈠产于下寒武系馒头组三段的含矿层，矿层的顶板为四段的砖红色泥质泥晶白云岩，顶、底板界线清楚，具有层位稳定、规模大、品位高、埋藏较浅等特点。这个含矿层由1、2号矿层和一个夹层组成，平均厚度5.8米(见图1)，一号矿层厚：1.69-2.56米，平均1.97米；夹层平均厚度：2.3米；二号矿层厚：0.8～2.16米，平均1.53米。
(二)矿层开采技术条件：(矿层及顶底板岩石稳固性)
1 一膏顶板：砖红色含泥质微晶白云岩通过试验岩石抗压强度392-540公斤／平方厘米，属完全坚硬稳固层。一般无需大量支护。层理发育，节理不发育。
2 一号矿层：通过试验，其抗压强度可达447公斤／平方厘米，一般情况下不易冒落。
3 一、二号矿层间的夹层：泥质泥晶白云岩
据试验，抗压强度达700公斤／平方厘米，一般情况无需大量支护。
4 二号矿层：节理裂隙不甚发育，比较稳固。
5 二膏底板：(紫红色泥质泥晶白云岩)据试验，抗压强度平均600公斤／平方厘米。
二 巷道布置：
运输巷道布置在一膏层位中，掘送开切眼时，由一膏层位穿层至二膏层位(平走)，掘送二膏开切眼。二膏开切眼伪斜掘送，回风巷道布置在二膏层位，开切眼与回风巷道贯通后，回采二膏和一膏。
三 矿房支护：
二膏采用木顶子支护顶板，夹层采用锚杆支护顶板，―膏采用锚杆加钢带联合支护顶板。
1 二膏木顶子支护参数及计算
木顶子采用直径大于12cm的松木材料
木顶子沿走向布置间距为2.6米，倾斜排距为2.0米。
木顶子迎三角为5－7度。
木顶子抗压强度为：80kg／cm2(采矿设计手册：木材物理性能：顺纹抗压强度)
2 木顶子支护密度
二膏矿房的采宽为8.0米，木顶子走向间距为2.6米(每排2根)，倾斜排距为2.0米，顶板支护厚度为0.4米，支护密度为0.13个／平方米，单个木顶子最大支护面积为：8.0m×2.0m／2根＝8.0平方米／根，顶板破碎处加大支护密度。
3 木顶子支护重力计算
G＝a×B×h×v／n＝2.0×8.0×0.4×2.7／2＝8.64吨
G－平均单恨木顶子支护顶板的重量：吨／根
a－木顶子支护倾斜排距2.0米
B－矿房采宽为8.0米
h－木顶子支护顶板的厚度0.4米
v－岩石容重为2.7吨／立方米
n－木顶子个数为2个
4、木顶子允许抗压强度计算
Q＝q×r2×3.14＝80×62×3.14＝9043kg／根
＝9.043吨／根
Q－木顶子允许抗压强度kg／根(吨／根)
q－松木单位抗压强度80kg／平方厘米
r－木顶子半径6cm
单根木顶子支护强度为9.043吨，大于所支护顶板岩石的重力8.64吨，满足要求。
4 夹层锚杆支护计算
(1)支护密度
夹层锚杆按矿房中心支护，每排锚杆2根，两边采用矿柱支护，锚杆倾斜间距为1.1米，走向间距1.8米，支护密度0.5个／平方米，顶板破碎处加大支护密度。
(2)锚杆长度
经对以往矿房的调查及开采实践证明，夹层在未被溶蚀的条件下，脱层厚度在0.20.4米之间，因此，锚杆长度按药卷的固定长度0.5米，加上对顶板的支护厚度0.4米，锚杆打设外露长度为0.05米，所以锚杆长度确定为1.0米。
(3)支护计算
G＝a×B×h×v×e／n＝1.1×5.0×0.4×2.7×2／2＝5.94吨
G－单根锚杆悬吊岩石的重量
a－锚杆倾斜排距1.1米
B－渣槽宽度为5.0米
h－护岩石厚度0.4米
v－上覆岩石的容重2.7吨／立方米
e－安全系数取2
n－倾向每排锚杆个数为2个
每个锚杆的锚固力为6.0吨，大于每个锚杆悬吊顶重量5.94吨，满足要求。
5 一膏锚杆支护计算
(1)支护密度
锚杆按矿房中心进行布置，每排布置6根锚杆，两边有矿柱支护，锚杆走向间距1.2米，倾斜排距1.0米，支护密度为1.33个／平方米，顶板破碎处加大支护密度。
(2)锚杆长度
经对以往矿房的调查及开采实践证明，矿井西翼顶板脱层厚度在0.5－0.8米左右，因此，考虑到药卷锚固长度0.5米，维护顶板厚度为0.8米，锚杆打设的外露长度，为0.05米，所以锚杆长度确定为1.5米。
(3)支护计算
由于矿房的采宽为8.0米，锚杆的支护倾斜排距为1.0米，每排锚杆为6根，计算该区域平均每根锚杆悬吊的重量，小于6吨既满足要求，(锚杆的锚固力6.0吨，通过现场拉拔试验以及经验确定)
G＝a×B×h×v×e／f＝1.0×8.0×0.8×2.7×2／6＝5.76吨
G－单根锚杆悬吊起岩石的平均重量吨
a－锚杆倾斜排距为1.0米
B－矿房采宽为8.0米
h－锚杆吊起岩石最大厚度为0.8米
v－岩石容重为2.7吨／立方米
e－安全系数取2
f－每排锚杆数量为6根
每个锚杆的锚固力为6.0吨，大于每个锚杆悬吊顶重量5.76吨，满足要求。
四、技术性能特点
1 安全对比：
伪斜布置工作面在回采二膏时，相对减小了开采的倾角，从安全角度上讲，开采倾角越小回采越安全，伪斜布置工作面可有效的避免因开采角度过大而造成的压货及采矿安全事故的发生。
2 回采量的对比：
伪斜布置工作面一方面减小了开采倾角，另一方面增加了工作面的长度，从－245水平西翼55#～60#开切眼布置来看，正常掘送开切眼长度在50米左右，而伪斜布置开切眼长度一般在70米左右，也就是说开切眼长度相对增加了20m，每个矿房二膏多采出的量可增加20m(长)×8m(宽)×1.97m(厚)×2.7吨／立方米(容重)＝851吨；再加上一膏多采出的量20m(长)×8m(宽)×1.53m(厚)×2.7吨／立方米＝661吨；所以每个矿房可多采出851吨+661吨＝1512吨，象这样伪斜布置的矿房共有6个，总计多采出的石膏量1512吨×6＝9072吨。
3 经济效益的对比：
既然伪斜布置工作面，石膏产量增加了，所带来的经济效益也会随之增加，按目前石膏市价140元／吨计算，每个矿房可增加实际效益140元／吨×1512吨＝211680元，6个矿房可增加效益211680元×6个＝1270080元。
4 缓解按续压力：
随着伪斜工作面开采长度的增加，采场的开采周期相应延长，这样可以大大缓解采区的接续压力，同时也缓解了全矿的大接续，为全矿的稳定生产，做出了较大的贡献。
结束语
实践证明，对于大倾角膏层的开采，采用伪斜布置工作面是一种切合实际可行的开采方法，不仅增加了安全系数，同时也提高了产量，带来了更好的经济效益，也节约了资源，增加了石膏的回采率。大倾角伪斜开采方法的确是一种既安全又实用同时又带来更大的经济效益合理的开采方法。