综放技术在矿井中的应用

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摘 要 通过对现场资料收集，对综采放顶煤回采技术进行了分析探讨，总结了综采工作面利用放顶煤开采的实践经验。

关键词 综采放顶煤；采煤工艺；支架支护强度计算

中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0205-02

0 引言

韩城矿业有限公司桑树坪煤矿保有储量为65308.7万吨，其中3#煤层保有储量38525万吨，可采储量26441万吨。在以往的开采过程中，采用炮采放顶煤和综采工艺，工效低，煤炭资源浪费大。现在采用综采放顶煤工艺，解决了在复杂的开采条件下进行3#煤回采的一系列技术问题，进一步优化了复杂煤层综放施工工艺，为强化管理提供了经验。

1 概况

该矿3#煤层4318工作面可采储量550000t ，采用U型通风，工作面由运输顺槽、回风顺槽和工作面切眼构成，其中两顺巷道采用沿底板留顶煤掘进，巷道净宽4.6m，净高3.5m，工作面切眼净宽7.6m，净高3.0m。工作面倾斜长度620m，切眼长125m。

2 采煤工艺

采煤工艺流程： 割煤运煤移架推前部运输机（推前溜）

移架放顶煤拉后部运输机（拉后溜）。

2.1割煤

采用MG200/500-AWD型双滚筒采煤机割煤，截深为600mm。煤机随着采煤机螺旋滚筒旋转将煤破落，装入工作面前部运输机，余煤在推溜过程中由铲煤板铲入工作面前部刮板运输机

进刀方式为端头30m斜切进刀。当采煤机割通机头（机尾） 后，采煤机由端部进刀，滚筒按照前底后顶方向斜切进入。随后调整采煤机上、下滚筒割机尾（机头）三角煤。采煤机再次调整上、下滚筒，截割机身部底煤后，返程开始割机头（机尾）段煤，然后跟机移溜拉架，直到端头，完成进刀。

2.2运煤

工作面采用两部SGZ-764/630刮板运输机，运顺采用一部SZZ800/315转载机，一部DSJ1000/250型胶带输送机运煤。

2.3移架

顺序移架，滞后煤机8-10架追机顺序移架，及时支护顶板，严防空顶、漏顶发生。移架步距0.6m。

工作面采用及时支护及超前支护方式，带压擦顶移架。煤机割煤后，及时伸出伸缩前梁护顶，追机移架速度赶不上煤机运行时，必须停机移架或拉超前架。移架过程中随时调整支架，保持支架顶梁平直，不出现低头或仰头情况，使其处于良好的受力状态，升架时，注意侧护板的伸出情况，防止出现损坏侧护板或出现歪架、咬架等现象。推溜后，端面距大于0.34m时，将该处支架提前移出。

2.4推移前部运输机

滞后煤机滚筒12m～15m单向推移。沿移架方向逐架顺序推移，推移时一次推移到位，做到逐步慢速推进，推足0.6m，推移后的输送机呈直线状，不得出现急弯。

2.5放顶煤

放顶煤采用两刀放一次、由下向上低位多轮顺序放煤法。放煤步距1.2m，具体操作是利用采场压力、支架反复支撑顶煤和尾梁摆动的综合松动顶煤放煤，放煤一次最多只可打开二个放煤口，工作面可分为三段，每一段由下往上放煤不少于二轮，由专人依次分别放单号、双号支架顶煤，放煤人员要间隔8～10架距离。放煤时直至见到矸石要立即伸出插板关闭放煤口，考虑到两巷压力大，两端头过渡架不放顶煤。

2.6拉移后部送输机

顶煤放完后，开始拉移后部送输机，由机头向机尾（或由机尾向机头），一次拉移溜长度不得少于15m。

2.7移工作面运输机机头、机尾

移工作面机头、机尾要停车进行，煤机割透端头煤壁后，退出机头（机尾）25m～30m，先清理浮煤、浮矸，改好碍事的支柱，使用标准的连接装置，停车后沿巷道底板用过渡架推移千斤顶、拉移机头（机尾），必要时，配合14T慢速绞车拉移。

2.8 采空区处理：采用移架后采空区顶板自行跨落法处理采空区。

3 辅助生产工序

拉移转载机采用推移大油缸拉移，每两个循环拉移一次， 步距为1.2m。拉移皮带机尾时，先将皮带机尾装置固定在皮带架两侧，并打好压、戗柱，然后用锚链把皮带机尾两端固定，用液压千斤顶缓慢将机尾拉移到位。

4 工作面顶板支护

工作面采用ZF4000/17/28型放顶煤液压支架和ZFG4800/19/30型过渡支架支护顶板。

该工作面安设了81架支架，其中中间架75架，过渡支架6架。基本架初撑力为3092 KN，工作阻力为4000KN。最大控顶距为6.8m ， 最小控顶距为6.2m ，移架步距为0.6 m。

5 支架的支护强度计算

5.1液压支架支护强度验算

采用经验公式计算：

Pt= 9.81hγk=9.81×2.3×2.5×6

=338.45KN/m2

≈0.34Mpa

式中： Pt-工作面合理的支护强度，KN/m2；

h-采高，m；

γ-顶板岩石容重，T/m3，一般取2.5T/m3；

k-工作面支架支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为 4～8。

5.2支架实际支护强度计算

P0=Z/s=4000/7.66=522.19KN/m2≈0.52MPa

式中：Z-支架工作阻力，KN；

S-支架有效支护面积，m2。

本支架支护强度为0.5MPa～0.61MPa，完全满足工作面的支护要求。

6 结论

通过对4318综放工作面10个多月的观察，工作面最高日产量为4585T，最高月产量为85000T，实践证明采用综放技术，使工作面的单产能力得到了提高，减少了煤炭资源的浪费，取得了明显的经济效益和社会效益，是今后该矿3#煤开采实现高产高效的有效途径。

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版社，1999（8）.

[2]毕德纯.煤矿开采技术[M].中国矿业大学出版社，2009（5）.

[3]王国法.放顶煤压支架与综采放顶煤技术[M].煤炭工业出版社，2010（7）.