大埋深薄基岩条件下底分层工作面回采技术研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大埋深薄基岩条件下底分层工作面 回采技术研究 摘要：本文介绍了河南能源化工 集团焦煤赵固一矿东一盘区 11111 工作 面下分层 11112 工作面在埋深大、顶板 松散层厚度大、顶板基岩薄等特点的地 质情况下，通过采用注浆加固煤墙、顶 板、煤层及顶板注水、规范现场操作、 强化支架检修等措施。解决了顶板冒落、 煤墙片帮、顶板空顶掉矸、工作面推进 困难等问题。 中国论文网 /7/view-13019830.htm 关键词：赵固一矿；大埋深；底 分层工作面；回采技术 赵固一矿生产地质条件复杂，井 深、冲积层厚、基岩薄、地压大、水压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 高、顶底板水患严重、煤层顶板稳定性 差，随着矿井东翼地区顶分层煤开采范 围逐步加大，顶分层工作面接替较为紧 张，为保证矿井生产正常，亟需对矿井 底分层进行开采。根据赵固一矿东一盘 区顶分层工作面回采期间矿压显现情况， 煤层顶板板梁结构不明显，上下顺槽超 前影响范围大，上覆基岩自稳性差，架 后冒落矸石为泥团状结构，预计开采二 分层时，因再生顶板完整性差，顶底板 破坏深度会加大，安全回采难度将增大， 而目前国内煤矿多采用放顶煤开采工艺 回采煤炭，类似井田地质条件下可借鉴 底分层煤开采技术经验较少，底分层开 采技术已成为制约赵固一矿安全生产发 展的瓶颈。 一、工作面概况及回采过程中存 在的主要问题 （一）工作面概况 赵固一矿位于焦作煤田东部、太 行山南麓。本井田煤系地层上部被巨厚 新生界地层覆盖，新生界地层平均厚 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 480m，煤层埋藏深度平均 580m。本文 主要研究的 11112 工作面为赵固一矿东 一盘区 11111 工作面下分层工作面，北 邻东翼回风大巷，东为已回采的 11131 工作面，西为已回采的 11091 工作面， 南为实体煤。工作面开采煤层为二 1 煤 层，煤层平均厚度为 2.5m，平均倾角为 -4。工作面沿走向布置，走向长度平均 为 857m（至停采线） ，倾向长度为 181m，面积为 155117m2，可采储量 （2.5m）为 52.7 万 t，服务年限为 8.8 个月。工作面采用倾斜分层走向长壁下 行垮落采煤法，综合机械化采煤工艺， 沿煤层人工假顶回采，底分层设计采高 2.5-3.0m，煤厚小于 2.5m 时采高为 2.5m，煤厚大于 2.5m 时，采高与煤厚 一致。采用全部垮落法处理采空区。 （二）回采过程中存在的主要问 题 赵固一矿 11112 工作面为东一盘 区 11111 工作面下分层工作面，具有顶 板松散层厚度大、顶板基岩薄等特点。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 11112 工作面设计采高 2.5-3.0m，煤厚 小于 2.5m 时采高为 2.5m，煤厚大于 2.5m 时，采高与煤厚一致。由于 11111 工作面回采期间对后续回采工作考虑不 足且管理不规范，没有对采空区进行洒 浆处理，造成二次假顶锈结质量较差， 加之顶板松散层厚度大、顶板基岩薄， 工作面顶板管理较为困难，11112 工作 面自投产以来工作面顶板掉矸问题较为 普遍，对工作面正常生产及煤质影响极 大。 二、主要技术措施设计 （一）注浆加固煤墙、顶板 采用固特结加固料对工作面煤墙 和顶板进行预注浆加固，提高煤墙和顶 板的稳定性，防止片帮、冒顶。 2.注浆压力要求：注浆压力 0.5- 1MPa。 3.注浆要求及注浆孔布置： （1）整体要求：将工作面划分 为两个区段，1-60 架为第一区段，61- 120 架为第二区段，每天注一个区段， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 循环交替进行。 （2）注浆孔布置： 对当天所注区段顶板、煤壁完 整情况进行分析，顶板、煤壁较为完整 地段注浆孔间距 7.5m，顶板、煤壁较差 段注浆孔间距 3m。 根据近三天工作面顶板、煤壁 完整情况进行连续分析，确定容易片帮、 掉矸地段进行布孔注浆，注浆孔间距 3- 5m。 对工作面已出现片帮、掉矸的 地段进行布孔注浆，注浆孔间距 3- 5m。 4.对已出现较严重的顶板漏矸地 段（高度达到 2m 以上）注充填料进行 维护顶板。 （二）煤层及顶板注水 采用煤壁及顶板注水措施，改变 煤体物理力学性质，湿润煤体并促进顶 板锈结。提高煤墙和顶板的稳定性，防 止片帮、冒顶。 1.注水孔设计：注水孔深度 6m， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 孔口距顶板 1-1.5m，注水孔与水平夹角 14-19 度，终孔位置进入假顶 400- 600mm。见图 2。 2.注水时间及封孔 （1）煤层注水钻孔施工及注水 工作在检修班进行。 （2）封孔参数及封孔工艺：封 孔采用橡胶快速封孔器封孔，封孔器长 度为 1m，封孔深度不小于 1m。 3.注水参数 （1）注水压力：采用乳化泵注 水，注水压力为 810MPa。 （2）单孔注水时间：实际单孔 注水时间以煤壁出水或渗水时为准。 4.操作流程 （1）施工注水钻孔。 （2）安装注水器，并接通液压 管路。 （3）打开注水阀门进行注水， 同时观察煤墙变化。每次最多 4 个孔同 时进行注水。 （4）当煤墙出现渗水等现象时， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 关闭注水阀门，待卸压后取出注水器。 （三）规范现场操作 1.支架工 （1）工作面支架全部拉超前架 维护顶板（需挑顶段除外） 。 （2）割煤期间采取追机移架， 拉架滞后采煤机后滚筒不超过 10 架。 （3）超前采煤机前滚筒不超过 2 架收回护帮板，滞后前滚筒不超过 2 架伸出伸缩梁并打开护帮板维护顶帮。 （4）支架顶梁高度要与工作面 假顶层位一致，严禁支架升过顶板。 （5） 整好支架状态，严禁出 现倒架、挤架、栽头架、仰头架、顶梁