侯必国
[摘 要]本文针对四川省大路煤矿所属七里峡煤井倒台阶采煤方法的缺点,通过倒台阶采煤方法与俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的对比分析,提出了应极力推行俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的重大意义,同时详细叙述了俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法及回采工艺,为大路煤矿全面应极力推行俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法具有较强的指导性。
[关键词]倒台阶 俯伪斜 分段密集 采煤方法
中图分类号:S922 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)04-0031-01
1 引言
四川省大路煤矿七里峡煤井均系急倾斜极薄煤层,建矿以来,一直采用的是倒台阶采煤方法。长期的生产实践表明:倒台阶采煤方法存在操作人员悬空作业、工作面上隅角瓦斯积聚、回采的煤炭竖直下落产生大量的煤尘、支柱回收率低、成本高等缺点,特别是防坠落问题上,由于操作人员悬空作业,七里峡煤井先后曾发生多起人员坠落事故。即使加没了保护台板,但仍然无法完全消除人员坠落的隐患,同时还严重影响通风。为了克服上述倒台阶采煤方法的缺点,创造良好的安全生产条件,提高经济效益,确保煤矿的稳定与发展,改进采煤方法有着极其重要的安全、经济意义。
2 矿井地质煤层赋存特征
可采煤层特征表(表1):
七里峡煤井现开采煤层为K10煤层。该煤层系三迭纪须家河第七段第一亚段。煤层倾角85°~85°。
3 俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的确立
3.1 俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的优点
3.2 俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的概念
俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法又名俯伪斜走向长壁采煤方法,其工作面呈直线沿伪斜布置,随走向推进,工作面沿倾斜每隔一段距离,设置一排水平方向的密集支柱。
3.3 俯伪斜走向长壁分段密集采煤方法的优点
俯伪斜分段密集采煤方法与倒台阶采煤方法相比,一是避免了煤壁片帮伤人和人员悬空作业,有效地防止了人员坠落伤亡;二改变了顶、底板的受力状况,增大了顶、底板的稳定性;三是走向分段密集支柱拦截的采空区矸石,起着临时支撑采空区顶板和减少周期来压的作用;四是减少了煤炭窜入采空区,提高了煤炭的回出率;五是增加了工作面的长度和有利于实行多工种分段平行作业,提高了产量;六是提高了支柱回收率,减少了坑木消耗,提高了经济效益。但俯伪斜分段密集采煤方法仍存在支护工作量大、操作不方便、走向密集下方三角区通风较差等缺点。
3.4 俯伪斜分段密集采煤方法的适用条件
俯伪斜分段密集采煤方法适用于煤层倾角为40—75°、煤层顶板中等稳定、易片帮、采高不超过2m的低瓦斯煤层。
3.5 俯伪斜分段密集采煤方法的确定
根据以上的分析对比,七里峡煤井的地质、煤层赋存条件符合俯伪斜分段密集采煤方法的适用条件。虽然俯伪斜分段密集采煤方法存在一些不足,但它克服了倒臺阶采煤方法的许多缺点,尤其是从根本上消除了人员坠落落的隐患,改善了安全生产条件,有利于扩大产量,降低成本,创造效益。因此,应尽快推行俯伪斜分段密集采煤方法。
4 俯伪斜分段密集采煤方法及回采工艺
4.1 俯伪斜分段密集采煤方法
采煤方法为俯伪斜分段密集采煤方法,如图所示,工作面按俯伪斜状态布置,伪倾角β=25—35°,伪斜面与煤层水平夹角γ=Sec(sinβ/sinα)。
——式中α为煤层真倾角。
4.2 俯伪斜分段密集回采工艺
4.2.1 俯伪斜分段密集落煤方式
工作面一般采用放炮落煤,也可采用风镐落煤。钻眼实行分段平行作业,分段内应自上而下钻眼。工作面爆破应自下而上逐段进行。放炮前应在煤壁的首排支柱上挂上挡煤板,以免放炮时煤炭抛入采空区。
4.2.2 基本支柱及走向分段密集支柱
支护材料选用木支柱,有条件时应选用液压支柱。
基本支柱的排距一般取1.Om,柱距一般取0.8m。基本支柱呈“平行四边形”排列。为了减少支护工作量,基本支柱的排柱沿走向布置,与分段密集支柱的角度一致,上仰角5—10°。
分段密集支柱沿走向布置,每道走向分段密集长度L1=4—5m,上下两道走向分段密集间距L2=2—3m,上下两道分段密集投影相重合部分长L3=1—1.5m,走向分段密集向上仰角5—10°,走向分段密集支柱的柱距取0.2—0.4m。
每道走向分段密集之上铺设排柴或竹笆,并在其上形成≮0.5m(中间部分≮1.Om)的矸石缓冲层。每道分段密集上端做2—3根端头支柱。
4.2.3 俯伪斜分段密集初采及末采
工作面初采由开切眼或倒台阶的尾台阶与工作面回风巷交接处开始,自上而下推进,工作面长度逐渐增大,当工作面下端距回风巷3m左右时,便架设第一道走向分段密集支柱。这时,工作面按俯伪斜分段密集采煤方法采煤工作面进行管理,直到工作面完全形成俯伪斜分段密集采煤方法工作面,这时初采工作结束,工作面进入正常回采阶段。
当工作面上端头推进到停采线时,工作面进入末采阶段,工作面随着推进便逐渐缩短,直到工作面下端头推进到停采线。为了行人、通风、运料及确保安全,距煤壁(停采线)2—3排位置沿煤层倾向以0.2—0.4m的间距做一排倾向密集支柱。
5 结论
通过七里峡煤井倒台阶采煤方法多年的实践表明:倒台阶采煤方法存在人员悬空作业、工作面台阶上隅角积聚瓦斯、劳动强度大等缺点。
但俯伪斜走向分段密集采煤方法克服了倒台阶采煤方法的许多缺点,改善了安全生产条件,扩大了产量,降低了成本,特别是解决了倒台阶采煤方法易发生人员坠落的根本问题,该采煤方法推广应用后将为煤矿创造较好的经济、社会效益。
参考文献
[1] 《煤矿开采方法》张希峻主编中国矿业大学出版社出版1993年12月第一版.
[2] 《煤矿安全规程》国家煤矿安全监察局制定煤炭工业出版社出版2016年版.endprint