厚煤層放頂煤開采技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

苗勝利

（汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)，山西 靈石 031302）

1 概況

兩渡煤礦位于山西省靈石縣兩渡鎮(zhèn)，為低瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，日涌水量約為50～300m3，屬煤巖層裂隙水與孔隙水。礦井采用綜合機(jī)械化放頂煤開采，一井一面，井下輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪運(yùn)輸。工作面開采水平為1010～1045m，開采深度在500m左右，地面為黃土丘陵。8103工作面煤層厚度在10～27m，平均厚度17.5m，煤層傾角2°～4°。

8103工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為230m，采用一進(jìn)二回三巷布置方式，見圖1所示。8103工作面上部為專用頂板回風(fēng)巷以及5103回風(fēng)巷，左側(cè)的1070皮帶運(yùn)輸巷、1070回風(fēng)巷沿3～5號(hào)煤層底板布置。

2 回采工藝

2.1 工作面主要設(shè)備配置

兩渡煤礦綜合機(jī)械化放頂煤開采的主要設(shè)備配置如表1所示。

2.2 回采工藝

采用單一走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化低位放頂煤開采的采煤方法。開采初期頂煤垮落不充分期間，作業(yè)方式為“兩刀一放”，采煤機(jī)截深取0.8m，放煤步距取1.6m；頂板正常來壓后，須改變進(jìn)刀方式，變“兩刀一放”為“一刀一放”，采、放煤步距均取0.8m。

根據(jù)公式“最大控頂距=液壓支架的頂梁長(zhǎng)度+端面距+截割深度”來計(jì)算8103工作面最大控頂距為6564mm，支架中心距1750mm，端面距369mm，最小控頂距5764m。

工藝流程：采煤機(jī)斜切進(jìn)刀→割煤→移架→推前溜→放頂煤→拉后溜。

SL-500采煤機(jī)采用雙向割煤法，往返一次為兩個(gè)循環(huán)；進(jìn)刀方式采用端頭斜切割三角煤進(jìn)刀，追機(jī)作業(yè)方式及時(shí)支護(hù)；拉移支架的操作方式為本架操作，拉架滯后底滾筒3～5架；如發(fā)生倒架咬架現(xiàn)象，在移架過程中要及時(shí)利用側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)整。

2.3 支架選擇

根據(jù)對(duì)8102工作面礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析，頂煤、直接頂和基本頂初次垮落步距分別為14.8m、14.8m和45.75m，周期來壓步距離介于10～25m之間，如圖2所示。開采過程中共有41根立柱壓壞，發(fā)生過片幫、漏頂事故，立柱突然下縮，有的位置還有臺(tái)階下沉現(xiàn)象出現(xiàn)。

針對(duì)這一情況，在8103工作面選擇液壓支架時(shí)，調(diào)整為工作阻力提高到13000kN的ZF13000/25/38型支架。從當(dāng)前的開采實(shí)踐來看，工作面頂板穩(wěn)定性較8102工作面有很大改觀，不過礦壓顯現(xiàn)依然比較強(qiáng)烈，在今后的支架選型上，有必要將支架工作阻力提高到15000kN。

圖1 8103工作面巷道布置示意圖

表1 8103工作面的主要機(jī)電設(shè)備配置情況

圖2 8102工作面周期來壓步距分布

2.4 超前支護(hù)

在兩巷超前工作面煤壁40m范圍內(nèi)支設(shè)超前支護(hù)。支柱采用DW28-250/100X型單體液壓支柱與金屬鉸接頂梁配合，梁與巷幫垂直布置。正常情況下運(yùn)輸巷超前工作面煤壁30m內(nèi)支雙排支柱，柱距1200mm。在轉(zhuǎn)載機(jī)兩側(cè)支設(shè)雙排支柱，非采煤幫一側(cè)支一排單體柱，距巷中2500mm，另一排單體柱支設(shè)在轉(zhuǎn)載機(jī)旁，兩排單體柱排距4700mm。頂板壓力大時(shí)，超前支護(hù)加強(qiáng)支護(hù)。

3 實(shí)踐效果

針對(duì)兩渡煤業(yè)8103工作面厚煤層放頂煤開采的特點(diǎn)，通過以往礦壓觀測(cè)分析，對(duì)工作面支架進(jìn)行了合理選型，配置配套的工作面主要機(jī)電設(shè)備。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該綜合技術(shù)應(yīng)用情況良好，有效實(shí)現(xiàn)了兩渡煤業(yè)厚煤層高產(chǎn)高效安全開采。