淺談走向長壁后退式采煤方法在潤華煤礦6D煤層的應用

王開有（黑龍江省雞東縣華盛煤炭有限公司潤華煤礦,黑龍江　雞西　158200）

淺談走向長壁后退式采煤方法在潤華煤礦6D煤層的應用

王開有
（黑龍江省雞東縣華盛煤炭有限公司潤華煤礦,黑龍江雞西158200）

摘要：雞東縣華盛煤炭有限公司潤華煤礦6D采煤工作面采用走向長臂后退式采煤方法取得成功，對采場頂板支護、壓力計算分析、回采期間的現場管理進行總結

關鍵詞：頂板支護；壓力計算；現場管理

1　概況

雞西市雞東縣華盛煤炭有限公司潤華煤礦2005年改擴建后，核定生產能力30萬噸，6D煤層是該煤礦的主采煤層，儲量較大，煤層厚度2米，煤層傾角28度，灰分26.58%，揮發分36.74%，煤層層理發育，老頂為細砂巖厚度4.5米，直接頂為細粉砂巖及頁巖2米，沒有偽頂，底板為濘灰巖1.3米。6D層屬復合煤層，純煤厚度1.3m，煤頁巖厚度0.6-0.8m。

2　原開采情況

2005年前由于經濟原因，沒有大量投入有效的支護材料，工作面頂板支護強度不夠，不能滿足采后動壓的影響。6D煤層直接頂較厚，頂板在回采中不能隨回隨落，局部懸頂距離走向達到8米時才能冒落，對采煤工作面沖擊較大，經常發生頂板事故。

3　長壁后退式采煤方法的應用

2005年改擴建后，對西二區-50右6D采煤工作面進行回采，該工作面沿走向布置，走向625m，傾斜95米，煤層厚度2.0米，可采儲量15.29萬噸。

4　支護方式選擇

（1）工作面使用DZ-25型外注式單體液壓支柱配HDJA-1000型鉸接頂梁帶剎桿支護，支護方式齊梁齊柱，懸臂比為1﹕1。采用“四”排管理，排距1.0米、柱距0.5米、炮道0.5米。最大控頂距為5.0米，最小控頂距為4.0米，臨時柱間距3.0米；（2）工作面架設單巷一梁兩柱對頭切頂抬棚。端頭支護采用雙巷，每巷連續兩架一梁三柱對頭抬棚，抬棚梁使用2米×Φ0.16cm以上的硬質圓木，工作面采用自滑槽板運輸；（3）必須先支柱后放頂，支柱超前回柱一架棚，備用柱必須打在新切頂線梁下或抬棚下。炮后及時掛梁，臨時柱間距3米。工作面采空區出現走向2米，傾斜5米的懸頂時，必須停止作業，采取強制放頂措施后，方可作業。抬棚不得出現一梁一柱現象。翻抬棚時，必須隨回隨支；（4）回采過程中，如需要調整鉸接梁頭長度時，必須在頂板完整的條件下進行，只許后縮不許前抻，不得出現連續斷梁。如遇地質變化帶，支柱不夠高時，必須用木垛接頂；如頂板破碎時，必須鋪網支護；（5）工作面上順槽必須備有50棵單體柱、30棵鉸接梁、1m3剎條、20根抬棚料和足夠的木垛料以做備用。工作面開設下缺口，傾斜長5米，最大控頂距6米，最小控頂距5米；（6）超前支護上下順槽自煤壁線起沿走向20米用DZ-25型單體液壓支柱配HDJA-2000型鉸接梁打雙排超前支護，排距為1.2米，間距為1.2米。

5　采場支護參數計算

（1）工作面支柱的選型計算：

所需支柱最大高度H大計算：H大=m大－b=2.0-0.1=1.9米

所需支柱最小高度H小計算：H小=m小－b－S大－A=1.75米

式中：m大、m小——工作面最大、最小采高，分別取2.0米和2.0米；S大——工作面最大控頂距平均最大下沉量取0.1米；a、b——支柱卸載高度、頂梁厚度，分別取0.05米、0.1米。

根據支柱規格及我礦現有情況選用DZ-25型外注式單體液壓柱。

（2）工作面頂板壓力計算：采場平均壓力P的計算

式中：h——實際采高，2.0米；K——頂板巖石碎脹系數，取1.5；K1——動載系數，取1.4；K2——懸頂片幫系數，取1.2；r——巖石容重，取2.5噸/米3。

（3）采場支護密度N的計算：N=P/（F×C）=0.84棵/米2

式中：F——選用單體液壓支柱的額定阻力，取25噸；C——單體液壓支柱的性能系數，取0.8；

（4）采場實際最大支護密度N大、N大′及最小支護密度N小計算：

式中：L——工作面長度，95米；I大、I小——工作面最大控頂距5.0米、工作面最小控頂距4.0米；R大、R小——最大控頂距排數4排，最小控頂距排數4排；R大′——最大控頂距下最小支柱排數4排；Z——工作面支護間距，0.5米。

（5）采場支護安全倍數＆大、＆大'、＆小的驗算：

＆大=N大/N=1.81/0.84=2.15；＆大'=N大'/N=1.81/0.84=2.15；＆小=N小/N=2.26/0.84=2.69

經過計算支護強度大于或等于2倍，所以滿足采場支護要求。

6　采場管理

（1）工作面正常回采，推進到兩煤壁間距10米時，若采空區頂板不充分垮落，此時開始強制放頂；（2）挑頂時，沿工作面傾斜方向每1.0米布置一個挑頂眼，眼深1.5米，傾角70°。挑頂眼必須布置在第三、四排柱之間，嚴禁在采空區布置挑頂眼；（3）強制放頂冒高達不到4米以上時，必須沿走向每推進2米進行一次強制放頂工作。強制放頂冒高達到4米以上時，才能結束，強制放頂期間，放頂工作必須一次性完成，不準中斷，其他工序嚴禁同時作業。

7　支護的效果及結論

經過該采煤方法的嘗試，自開采到結束，沒有發生冒頂及推掌子事故，工作面月單產提高了三分之一，提高了煤炭回采率，為企業創造了可觀的經濟效益，降低煤炭資源的損失。為華盛煤炭有限公司潤華煤礦原煤年產量的提高起到決定性的作用。由于該采煤方法的成功應用，為礦井其它類似頂板地質條件的煤層開采提供經驗，也為其它礦井提供借鑒和參考。

參考文獻:

[1]徐家林.巖層移動與控制的關鍵層理論及其應用[D].徐州：中國礦業大學,1999.

[2]王岐成主編.礦山壓力與巖層控制技術[M].北京:煤炭工業出版社,2007(09).

[3]牛克洪主編.礦山壓力與巖層控制技術[M].北京:煤炭工業出版社.