大倾角煤层综采课题研究报告.docx
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大倾角煤层综采课题研究报告
贵州鲁中矿业有限责任公司实兴煤矿
大倾角煤层综采课题研究报告
目前，实兴煤矿11503工作面是11501的接续工作面，顺面煤层倾角20至50度（占工作面二分之一以上），回采装备为综采。
大倾角综采是贵州鲁中矿业公司一个新的课题，一是研究回采工艺。
二是研究设备选型。
三研究安全技术措施。
四是组织实施，为工作面顺利生产创造条件，并实现安全、高效推采。
2013年伊始，为解决大倾角煤层综采工艺、综采设备的配套问题，适应集团公司安全生产的需要，按照集团公司安排，由集团公司、实兴矿等一行10人组成考察组，前往四季春煤矿及攀枝花煤矿对大倾角煤层综采配套设备井下现场使用情况、生产作业规程、采煤工艺及最新技术采用情况进行了现场考察和技术交流。
并与2013年10月底完成11503大倾角综采工作面的安装及试运行，现已正式生产，从生产情况来看效果很好，现将具体情况报告如下：
1、贵州鲁中矿业有限责任公司实兴煤矿矿井概况
1.1矿井概况
贵州鲁中矿业有限责任公司实兴煤矿于2009年投产，设计能力30万吨，矿井开拓为主付风井全部都为斜井，单水平开拓；通风方式采用中央并列抽出式，高瓦斯矿井；煤质为无烟煤，市场价格较高，可采煤层为15#、21#、28#、30#、32#，目前15#为主采煤层，平均厚度2.0米。
1.2采面概况
1.2.1、11503工作面自然条件
代号：
11503
工作面长度：
170米
走向长度：
800m
煤层倾角:
最小20º,最大50º度,平均35º
煤层厚度:
1.6-2.4米,平均:
2.0米
煤层容重：
1.50T/m³
地质储量：
18.7万吨
可采储量：
16.84万吨
1.2.2、地质构造：
该工作面位于牛场向斜一采区，面内发育有断层及煤层变薄带。
1.2.3、顶底板围岩性质：
煤层顶底板情况
老顶：
细砂岩，浅灰-灰色,泥质孔隙式胶结，主要成分为岩屑物质，夹粉砂岩纹理及薄层，岩芯完整，平均厚度11.20米。
直接顶：
石灰岩，灰色，微晶结构,块状结构，垂直裂隙发育，被方解石完全充填，岩芯较完整，平均厚度为1.67米。
直接底：
泥岩，灰色,含粉砂质，岩芯较破碎，平均厚度0.87米。
老底：
细砂岩，灰色,泥质孔隙式胶结，主要成分为岩屑物质，夹粉砂岩纹理及薄层，岩芯较完整，平均厚度7.24米。
1.2.4煤层特征及赋存情况：
该面为15#煤层，主要为发热量为5000-6000大卡的无烟煤,黑色、玻璃光泽，碎片及碎块状结构，主要有亮煤及暗煤组成，内生裂隙发育。
煤厚1.6—2.4m,平均2.0m。
煤层赋存稳定。
1.2.4、水文地质情况：
该面主要充水源为15#煤顶板砂岩水和相邻矿井窑子湾、烂田冲老空水（两个小煤窑已全部关闭），预计该面最大涌水量为10m3/h，最小为2m3/h。
1.2.5、瓦斯煤尘和自燃发火及其它情况：
1、瓦斯：
属高瓦斯区。
2、煤尘：
无爆炸危险。
3、煤的自燃性：
无自燃发火倾向。
4、地温：
无异常地温。
5、地压：
无冲击地压。
1.2.6、采煤方法及巷道布置
采煤方法：
采用走向长壁后退式综合机械化采煤。
两巷的支护形式：
均采用锚杆支护和局部锚网索支护顶板。
2、工作面配套设备型号及参数
2.1工作面主要配套设备
采煤机MG250/556-WD3型电牵引双滚筒
刮板输送机SGZ730/264型中双链
转载机SGB-620/40T边双链
胶带输送机DSJ80/40/2X75可伸缩
液压支架ZY5000/13/30型掩护式
2.2工作面配套设备主要技术特征
2.2.1.MG250/556-WD3型采煤机主要技术特征。
1、适用煤层：
采高范围：
1.4～2.6m
煤层倾角：
≤50
煤质硬度：
硬或中硬
2、总体：
滚筒直径：
1250mm
最大采高：
2600mm
卧底量：
240mm
截深：
630mm
装机功率：
2ⅹ（2×125）+2ⅹ30+10≈556KW
3、牵引：
型式：
销轨啮合无链牵引
4、控制方式：
CAN总线和DSP集中控制，
5、操作方式：
中部手控（开停机、停输送机、调速、调高）
两端电控（停机、停输送机、调速、调高）
遥控操作
6、电动机：
截割电机牵引电机调高电机
型号YBC-125SYBVF-30YBCB-10S功率125KW30KW10KW
电压1140V380V1140V
8、总重：
25t
2.2.2液压支架主要技术特征
（一）工作面基本支架（ZY5000/13/30型）主要技术参数
序号
项目
参数
单位
附注
1
支
架
型式
两柱掩护式
支架高度
1300～3000
mm
支架宽度
1430～1600
mm
支架中心距
1500
mm
支护强度（f=0.2）
0.74-0.8
Mpa
底座前端比压（f=0.2）
0.8-2.1
Mpa
初撑力（P=31.5MPa）
3877
kN
31.5MPa
工作阻力（P=36.1MPa）
5000
kN
40.62MPa
适应倾角
＜50°
°
泵站压力
31.5
Mpa
操纵方式
邻架控制
重量
9.6
t
2
立
柱
型式
双伸缩
缸径
280/200
mm
柱径
260/185
mm
初撑力（P=31.5MPa）
1938
kN
工作阻力（P=36.1MPa）
2500
kN
根数
2
根
3
平衡千斤顶
缸径/杆径
140/85
mm
工作阻力（推/收）（P=36.1MPa）
625/395
kN
根数
2
根
4
推移千斤顶
缸径/杆径
160/85
mm
推溜力/拉架力（P=31.5MPa）
179/454
kN
行程
700
mm
根数
1
根
5
侧推千斤顶
缸径/杆径
80/60
mm
推力/拉力（P=31.5MPa）
158/69
kN
根数
4
根
6
底调千斤顶
缸径/杆径
80/60
mm
推力/拉力（P=31.5MPa）
158/69
kN
根数
2
根
7
侧推千斤顶
缸径/杆径
100/70
mm
额定推力（P=38MPa）
289
kN
根数
1
根
8
顶梁防倒千斤顶
缸径/杆径
100/70
mm
推力/拉力（P=31.5MPa）
247/126
kN
9
底座防滑千斤顶
缸径/杆径
100/70
mm
推力/拉力（P=31.5MPa）
247/126
kN
10
运输机防滑千斤顶
缸径/杆径
100/70
mm
推力/拉力（P=31.5MPa）
247/126
kN
11
抬底千斤顶
缸径/杆径
100/70
mm
抬底力
247
kN
3.生产中采取的各类安全技术措施
3.1液压支架防倒防滑
a.工作面端头前三架做为工作面支架防倒防滑的稳固基础点，是最关键的环节,前三架的防倒防滑工作做好了,整个工作面的防倒防滑就能做好,前三架管理不好,整个工作面的管理就做不好,这是根本的根本。
b.工作面机头前三架防倒防滑设施，必须按设计安装齐全，做好地面试验,经验收合格后入井方可使用。
c.防倒防滑千斤顶的连接销轴、卸扣等安全件必须与所用千斤顶的拉力相匹配，防止断销、断链伤人。
3.1.1机头前三架液压支架的移置方法：
工作面机头前3架的移架方法及操作步骤为：
首先前移第二架，移第二架时以第一架侧护板为导向，同时收紧前梁防倒和底脚防滑千斤顶，边拉边放，到位后，支架要接顶严密。
第二架到位后，拉第三架，以第二架侧护板为导向，调整第二架底侧调千斤顶顶住第三架底座，辅助推移杆，前移第三架，到位后，支架接顶严密。
然后前移第一架，移第一架前，在该架下侧的顶梁、掩护梁及支架底座上打斜撑单体，单体另一端顶在巷道下帮煤壁上，煤壁侧的柱跟必须穿鞋，确保降移第一架时不倾倒，不下滑；移架时收紧前梁防倒和底脚防滑千斤顶，同时收紧连在第三架后座防滑千斤顶，使第一架紧挨第二架前移，到位后，升起支架接顶严密。
移架时注意要擦顶带压、少降快拉。
3.1.2中部支架采用分段上行移架，分段点以活动硬挡栏为界，段内按照由下向上的顺序逐架进行。
3.1.3工作面运顺从初采开始，应保持有明显的中线标志。
每移完一次架，由专人负责测量一次机头第三架中距运输巷中线距离、移架步距，每班要留有记录，记录交区保存，以便分析工作面支架的移动趋势，发现问题及时处理。
3.1.4工作面支架侧护板每3架必须留有150㎜的间隙，移架必须注意调整支架的中心距，防止挤、咬、倒架现象。
3.2工作面输送机防滑措施
（1）工作面采用单向下行割煤，单向上行移溜方式防止输送机下滑。
移机头前，在机头正前与下帮煤壁之间打一斜撑单体，防止运输机下滑。
（2）除使用机械防滑外，同时采用工作面机头超前机尾一定量的伪斜推进，超前量为8.6m，并根据工作面煤层倾角变化随时调整。
3.3采煤机防滑措施
a.机组下行割煤时，用慢速牵引；当煤层倾角较大采机下行速度较快时，司机要严格控制下行割煤速度。
b.机组上行装煤后，必须及时追机推溜拉架，机组与移溜间距离不超过15m。
5．问题
A、较之贵州鲁中矿业有限责任公司织金四矿的综采设备而言，我矿使用设备是比较先进的，大工阻支架、大运量输送机，但先进的同时也增加了设备自身的重量，就液压支架、输送机而言，重量的增加就意味着下滑力的增加，如何解决增大的下滑力将成为主要问题，公司领导及矿班子成员及时召开研讨会，并与厂方多次讨论研究，在液压支架原有基础上，增加了防侧滑装置，是不是仅靠防侧滑装置的推力就可以解决，还得在生产实践中做进一步的摸索。
B、除前述工作面支架的防倒防滑改造及措施外，在工作面支架的行人脚踏板上还应增设防滑挡脚，使作业人员在行走时能落脚站稳。
C、机械上防倒防滑设施是工作面能否进行正常回采作业的前提条件，人的因素也同样起着重要的作用，要管理好、使用好大倾角综采设备，还要编制好完善的《技术工人操作规程》和《综采工作面安全作业规程》，设备是机体，人的管理才是灵魂，人机合一，才能发挥出更好的作用。
贵州鲁中矿业有限责任公司
大倾角煤层综采课题研究组
岳禧
2013年11月15日
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