地質構造復雜礦井采煤技術

袁 遠

貴州省納雍縣金發煤礦

地質構造復雜礦井采煤技術

袁 遠

貴州省納雍縣金發煤礦

本文以小型礦井為例，針對煤層及煤層底板較軟、斷裂構造發育及斷裂產狀和煤層厚度變化大等復雜地質狀況下，探討實現綜采機械化及安全高效的施工方法與技術。

地質構造；礦井；采煤技術

小型礦井在地質構造復雜情況下如何提升綜采技術乃是一項十分龐大且復雜的系統性工程，由于井筒斷面小、地質條件復雜、設備多且噸位大、事故多且工序繁雜等，均會對綜采技術在復雜小型礦井中的有效運用造成嚴重影響。本文以平煤股份朝川礦為例，結合礦井實際情況，通過技術改造及科技創新，推動地質構造復雜條件下采煤技術的提升。

1.礦井概況

1.1 礦井井田范圍及儲量

平煤集團朝川礦井地處整個汝州礦區的東南部，井田傾斜寬2.6km，長4.4km，面積9.1472lm2。整個礦井探明儲量為9586.7萬噸，可開采量為4746.3萬噸。井田有四個生產井組成，分別為技改井（0.14Mt/a）、三井（0.9Mt/a）、二井（0.44Mt/a）和一井（0.59 Mt/a）。

1.2 地質構造

朝川礦井田地處弧形狀構造的西南方向，具有十分復雜的地質構造，區內乃是一個傾斜構造，而在中部位置上，則有一條350°走向的巖墻侵入體，寬度為3～9m，影響開采。斷層通常呈現出正逆斷層成套，具有較短的延展距離，且具有較大的落差變化。在構造類型方面多為二～三類，其中三類偏多，可開采煤層在穩定性方面則處于不穩定至穩定的相應過度階段。

2.實驗工作面情況

朝川礦技改井戊7-21145相應綜采工作面作為實驗工作面，采長為84/105m，走向長度則為715m，實施“刀把”開采，外切眼長度為105m，內切眼則為84m，可開采總量為23.4萬噸。在采面回采當中，對綜采工作面實施對接。經分析工作面及周圍鉆孔揭露資料可知，次工作面煤層具有較為穩定的賦存狀態，煤層厚度為1.4～3.7m，平均厚度為2.4m，但具有較大的產狀變化，傾向維持在20°～305°間，總體則為344°。青椒區間為7°～29°，通常為18°。在工作面內容，存有一個背斜構造，存在里切眼反傾斜狀況，對200m走向造成影響。在掘進時，共有3條風巷揭露正斷層，參數分別為F1：∠14°，∠38°，H-4.9m；F2：322°，∠68°，H-5.4m；F3：309DU3，∠70DU2，H-1.6m。共有兩條機巷揭露正斷層，參數分別為J1：304°，∠79°H-1.4m；J2：300°，∠64°，H-5.0m。風、機巷外段選用錨網提供支護，里段則選用工寧鋼提供支護，當里切眼在實際掘進過程中，選用2.5m工字鋼提供支護，擴切眼則選用2.5m雙工字鋼提供支護，且將其擴充至5.1m。

3.方案實施

3.1 綜采設備拆解

（1）液壓支架拆解。采用龍門吊將前梁后吊起，將立柱完成拆解。然后將前側護千斤頂軟管及護幫板去掉，然后將前梁同定銷去掉，通過起吊，將掩護梁脫離。起吊兩根立柱，直至其與底座脫離，然后將底座與閥組予以分離。起吊掩護梁，促使底座與四連桿呈現為垂直，促使四連桿銷軸處于不受力狀態，然后選用長撬杠，取出底座與四連桿銷軸，然后龍門吊吊起到相應位置處。油漆編號拆解部件，便于管理。（2）采煤機拆解。把滾筒降落至較低位置后，將與采煤機相連的全部液壓管路及外部水管去掉，然后將與前后滾筒相連的全部螺栓去掉，采用鋼絲捆牢滾筒，然后將其吊起至規定位置。將前后搖臂拆解，采用鋼絲繩插入搖臂起重環，然后將鋼絲繩撐緊，將搖臂千斤頂去掉，采用方木對搖臂下部提供支撐，當確認牢固之后，則將連接螺母去掉并吊起到相應指定位置。當對前后行走機構實施拆除之前，采用鏈條穿入行走機構底部，采用起吊鉤撐緊鏈條，而后將連接螺絲去掉，吊起至相應位置。

3.2 設備裝車運輸

（1）設備裝車。在采煤機裝車過程中，需依據采煤機具體外形及尺寸，以及相應入境順序，把前后滾筒裝車，然后裝液壓電控箱，最后裝前后行走機構。對于前后擺臂則分別采用五個平板車完成裝運。對于液壓支架裝車而言，當將支架完成拆解之后，則依據其在江夏組裝順序及外形尺寸，將底座及前梁分裝在兩花車上，而將立柱及掩護梁裝載平板車上，然后采用鋼絲繩殺緊。（2）設備運輸。運用汽車將拆解之后的液壓支架、采煤機及運輸機，從設備庫運送到技改井，并實施直接入井操作，然后于井下運用多功能平板車完成運輸操作。

3.3 綜采設備安裝

（1）運榆機安裝。首先確定出第一架及機頭位置，然后對框架進行安裝，機頭傳動，將底鏈完成鋪設，完成槽子安裝，此外，將檔煤板及齒軌銷同時安裝，而后對上鏈及刮板等統一安裝。當安裝至機尾之后，則需暫停安裝，待最后兩架支架完成安裝之后，且完成采煤機于機尾輸送機上的安裝操作之后，則再對機尾架及尾二節槽實施安裝，將擋煤板及齒軌銷等上齊。（2）液壓支架安裝。首先，于第一架下側位置處，現打好木垛（1.1×1.1），并對機頭處三角區在支護方面進行強化，與此同時，避免出現倒架狀況。當支架被運送到指定位置之后，利用阻車器固定好平板車，然后將緊固支架的螺絲去掉，采用絞車將支架卸下，然后利用抹架絞車，抹正支架，升緊供液。依據以上順序，將第三架及第四架等實施安裝，此外，對工字鋼梁及軌枕等實施回收。（3）采煤機安裝。當采煤機大件部分暈倒相應位置之后，則需依據順序拍好，將采煤機的握手及滑靴和機身各個部件形成完整對接，然后用絲杠對其給予緊固，將各個部位的連接銷穿好。

3.4 設備試運轉

在試車前夕，首選對詳細檢查設備，及時排查可能出現的隱患，保障管路及電力系統處于正常狀態。委派專人對各個崗位司機所發出的各種試車信號進行檢查，然后逐臺試運轉，然后綜合試車，首先實施空載試車，然后則實施載負荷試車。

4.結語

針對那些小型礦井在復雜地質情況下的綜采技術，在采用對應裝車方案，可實現綜采設備在運輸當中相應調車次數的減少，并可實現安裝速度的提升，可選用多功能町伸縮平板車，對綜采設備相應入井難題予以解決，而在切眼安裝時，通過預留回收工字鋼空間，促使支架安裝與收工字鋼之間呈現平行作業，進而實現安裝工期的縮短目的。此種綜采技術不僅實現生產率的提升，還可實現工人勞動強度的減輕，保證安全生產，提升安全系數。

［1］李曉明.復雜地質條件下煤礦掘進支護技術應用［J］.山西焦煤科技，2015（A01）：99-101.

［2］徐建春.井田地質構造復雜礦井如何提高井下毛煤質量［J］.經濟技術協作信息， 2007（12）：88-88.