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倾斜厚煤层机械化采煤技术研究

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  摘 要:本文通过分析倾斜厚煤层的现状,结合实际的案例,通过分析巷道布置的支护形式、工作面设备的配置和其他相关的方面对其机械化的采煤技术进行全面的分析。
  关键词:倾斜煤层;厚煤层;机械化采煤
  科学合理的采煤工艺不仅能够保证煤炭企业更好地进行安全生产,而且还能够更好地提高采煤的效率,对企业后续的发展有着重要的意义。机械化的采煤技术不仅能够在很大程度上提高煤炭的产量,而且也能够更好地节约人力和物力,在这之后也将有利于煤炭企业的发展。
  1 倾斜煤层的主要特点
  ①煤层较为复杂:倾斜性的煤层一般都相对比较复杂,所以在开采的过程中会产生很大的困难。又因为煤层倾斜的角度较大,所以支架支撑力势必会不够,所以,在支撑的过程中尤其需要考虑支架的稳定性;②煤层存在诸多不安全因素:由于煤层内部的煤炭会自动滑下,虽然会让工作面内部的运输和自动填充功能更上一层楼[1]。但是煤炭在自动滑落的过程中很容易发生伤人和冲倒支架的现象,将不利于作业安全更好地进行;③容易发生火灾:人们在倾斜煤层内部进行行走的过程中会变得非常不方便,且内部防治火灾也会变得相对比较困难。在倾斜煤层内部的采空区会非常容易发生火灾,所以往往难以对其进行隔离处理。
  2 实际案例运用
  ①工作面情况:某工程属于山西某煤矿井下的一个工作面,地面多数为农田,且内部不存在积水地区。工作面的地表存在着三趟电线杆,东北面有一处110kV的电线。工作面的北面存在着一处露头的防水煤柱,南边存在着3号煤矿大巷。东边存在着3105、3106、3110三处工作面。工作面内部的煤体既非常完整,且内部也较为稳定。所有工作面的范围内并不存在无空巷和无旧采的情况;②煤层情况:整个ZF112工作面内部的地质构造相对较为简单,且内部结构较为一般。煤层的总体厚度为5.6m,煤层的倾角为8度。煤层的顶板和底板都由砂质的泥岩组成,煤层的结构简单且稳定。在整体掘进的过程中并不会受到地质结构的影响。其中,工作面煤层的厚度将介于4.3m-6m之间,整体煤层非常松软。甚至可以在使用的过程中出现顶板破碎和底板鼓起的情况。
  整体煤层的结构较为简单,煤层的倾斜角度介于5度-12度。煤炭的种类主要由无烟煤组成。该工作面的3号煤层一般都位于山西省的中部和下部。从现有的资料开始分析,该煤层内部的赋存一般相对稳定,属于较厚的煤层。
  3 工作面巷道的布置和支护的形式
  根据煤矿回采的经验,分别在运输顺槽和回风顺槽的位置设置梯形断面,并采用12号的矿用工字钢来进行支护。其中,上部宽度为2.8m,下部宽度为3.6m,高度为2.24m,断面的面积为6.96m2。再沿着3号煤层的底板来全面进行布置。其中,需要在顶梁的上部布置大约6块托板,并在两端各自布置1块托板。每一块托板的规格被控制在1100mm×200mm×35mm的尺寸。在巷道的顶板先铺设1层2号金属网片,并在巷道的两帮布置2块托板,并再在两帮设置1层有一定塑料机制的网片。
  通过上述的分析可以知道,倾斜的巷道和围岩会受到哦啊非对称载荷的影响,从而使得围岩出现变形的现象,最终呈现非对称的变化。这种在无意中被破坏的方式被称为“顶板和底板破坏”方式。必要时需要采用非对称支护的方式来进行支护。另外,也需要在顶帮和底角两个位置来加强支护。
  4 回采工艺的运用
  ①制定回采工艺:由于煤层赋存的条件有所不同,则采用的机械设备也就有所不同。在使用机械设备进行回采的过程中。尤其需要从回采的顺序、时间和空间上进行相互配合,才能够真正有好的效果。一般而言,机械化采煤、炮采采煤工藝和水力采煤工艺都非常常用。但ZF112内部工作面的煤体非常稳定,且工作面范围内也不存在空巷和旧采的情况。必要时确实要运用机械化的回采工艺来进行采集;②割煤工艺:在采煤工作的时候,可以采用斜切进刀单向的方式来割煤。为了能够有效地防止工作面的支架出现下滑的现象,在回采的过程中一定要采用调斜的工艺进行回采;③移架工艺:可以在工作的过程中有效地实现移架操作,每次移架的距离为0.5m。并在之后将26号和27号架子作为支撑,从而有效防止工作面内部的支架出现滑倒的现象;④放顶煤:采用“长壁综采放顶煤”的方法来采煤,再将放煤的高度设定为3.6m,采放的比设定为1:1.6。尤其可以采用从机头向机尾放置顶煤的方式来进行裁决。注意采用交替工作的方式来放置顶煤。在放置顶煤的过程中,一定要注意相互配合来放置顶煤。注意不要让顶煤流出刮板输送机的外部。
  5 结束语
  在此次倾斜煤层机械化采煤工作的过程中,尽可能地让设备的配置更为合理,并使得整个系统变得更加通畅。但是在实践的过程中,由于采空区的面积较大,内部的巷道又错综复杂,所以尤其需要全面加强对巷道和工作面内部的瓦斯量的监督。而事实也证明,煤层机械化的采煤技术确实能够为现代煤矿的开采提供全方位的支持,从而更好地提高了中国煤矿开采的水平。
  参考文献:
  [1]吴凤树.急倾斜厚煤层机械化开采在赵各庄矿的探索和应用[J].河北煤炭,2016(3):129-134.
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