煤层走向（精选三篇）
煤层走向 篇1
煤层沿走向和倾向一般呈层状、似层状展布或分叉、复合、尖灭, 有的呈透镜状、豆荚状、鸡窝状、串珠状。煤层形态和厚度的变化是多种地质因素引起的, 与聚煤期和聚煤期后的地质背景关系密切。有些属于泥炭堆积初期的, 如沼泽基底不平, 沼泽内部不均衡沉降, 河水或海水对泥炭层的冲蚀等形成的煤层形态和厚度的变化, 称煤层的原生变化;有些属于泥炭层被覆盖之后, 如受褶皱、断裂、岩浆侵入、河流冲刷等地质作用造成的形态和厚度的变化, 称煤层的后生变化。
煤层走向 篇2
鸡东煤矿位于鸡西市鸡东县城南侧, 始建于1957年, 矿有可采煤层10个, 自上而下为10-5、10-1、8#、7#、6D、6D下、6C、6B、3#、1#煤层, 属于侏罗纪上统鸡西群城子河含煤组, 走向近东西, 倾向南, 煤层倾角在23°~30°之间。
建井初期, 矿井设计年产量为45万吨, 1985年经改扩建后;设计年产量为90万吨, 由于多种原因, 矿井始终没有达产;2005年矿井经济条件略有好转, 经过大量投入和改造, 当年生产原煤85万吨, 2007年生产原煤180万吨, 其中对7#煤层的成功开采, 起了很大作用。
1 煤层情况
7#煤层是鸡东煤矿建矿以来的主采煤层, 属于矿井可采煤层的上部层组, 煤层厚度为2.8~2.95m, 储量较大, 与其上部8#煤层层间距为20m, 与其下部6D煤层层间距为42m, 详见煤层综合柱状图。
7#煤层顶板为细砂岩、中砂岩, 厚19.5m, 层理、节理较发育, 顶板硬度等级为Ⅱ级, 底板为细砂岩、中砂岩, 厚10m, 煤质牌号为气煤, 挥发分为38.25%, 灰分27.01%, 低位发热量为4608卡/克 (见图1) 。
2 历年开采情况
2.1开采初期。采用走向长壁后退式采煤方法, 采用两排金属磨擦支柱及两排木堆集支护顶板, 采高2.0m, 金属摩擦支柱的排间距为1.2×1.2m, 两排木堆集的排间距为1.2×1.8m, “三四”排管理, 见四翻一, 即煤帮站齐一排金属摩擦支柱后, 将末排的木堆集翻下, 打在对应的第二排金属摩擦支柱位置。该采煤方法应用时间较短, 原因是顶板支护难度大, 经常发生采后顶板冒落, 冲击采场, 造成推掌子事故, 经过分析, 有以下两个原因:
原因1:由于当时经济条件较差, 大量投入高强度的支护材料不能实现, 木支柱对顶板的切顶作用较差, 工作面顶板支护强度不够, 对采后顶板冒落的动压影响不能满足。
原因2:7#煤层直接顶较厚, 在1+4m左右, 不能随翻随落, 局部悬顶距离在走向6m左右时, 才能冒落, 对工作面的冲击较大, 是经常推掌子的主要原因。
该采煤方法优点是采用长壁式采煤方法, 煤炭回收率高, 同时存在着顶板事故多、工人劳动强度大、坑木消耗量大的缺点, 这种方法在很短的时间内被刀柱式采煤方法取缔。
2.2开采中期。采用刀柱式采煤方法, 仍然延用开采初期的顶板支护方法, 刀柱上山的间距为50~30m, 最后缩至24m, 回采时, 每个刀柱之间保留8m的隔离煤柱, 以控制直接顶冒落时对工作面的冲击。
刀柱式采煤方法优点是在顶板管理上相对开采初期取得一定的成功, 对顶板事故得到一定程度的控制, 工作面的单产也逐步提高;缺点是没有从根本上得到解决顶板事故的发生, 工人劳动强度大、坑木消耗量大没有得到解决, 并且煤炭损失率较大, 以每24m一个刀柱计算, 煤炭损失率为33.3%。
2.3开采中后期。2003年矿井进行投入, 在W-390左7#层采煤工作面使用DZ-22/100型单体液压支柱配木顶帽支护顶板, 采用“三四”排管理, 见四回一, 支柱排间距为1.0×1.0m, 继续延用24m一个刀柱上山的采煤方法。
这种支护方法优点是解决工人劳动强度大的问题, 但对采后顶板冒落冲击采场和煤炭损失率大的问题, 没有得到解决。
3 长壁后退式采煤方法的应用
2005年, 鸡东煤矿对E-130右7#片盘的煤炭进行回采, 该工作面沿走向布置, 可采长度480m, 倾斜长度90m, 设计采高2.0m, 可采储量11万吨。鉴于刀柱式采煤方法煤炭丢失量大的问题, 矿有关技术人员与生产管理人员共同研究分析, 决定对该工作面加大投入, 采取针对性的支护方式, 采用走向长壁后退式采煤方法, 以解决煤炭丢失问题。
3.1支护方式的选择
3.1.1工作面采用DZ-25/100型单体液压支柱支护, “四五”管理, 见五回一, 支柱排距1.0m, 间距0.5m。
3.1.2为保证工作面支护承压均匀, 使工作面支护形成一个整体, 采用单体液压支柱配铰接顶梁支护, 铰接顶梁型号为HDJA-1000型, 长度1.0m。
3.1.3在第三、第四排支柱以里各加打一排倾向对头切顶抬棚, 以加大末排支柱的切顶作用和防推作用, 抬棚梁长度2.0m, 梁直径不小于0.16m, 每个抬棚梁下各打两棵戗柱, 戗角10°, 戗柱间距1.0m。
3.1.4运输顺槽、回风顺槽采用12#工字钢棚支护, 棚距1.0m, 超前支护方式采用在原棚梁下加打两排走向液压支柱配铰接顶梁支护, 单体柱型号为DZ-25/100型, 铰接顶梁型号为HDJA-2000型, 单体柱排距为1.2m, 间距为1.0m, 超前支护长度不小于20m。
3.2采场支护强度计算:
3.2.1工作面顶板压力P的计算
式中:H—实际采高, 2.0m
K—顶板岩石碎胀系数, 取1.5
r—岩石容重, 取2.4t/m3
K1—动载系数, 取1.4
K2—悬顶片帮系数, 取1.2
3.2.2采场支护密度N的计算
式中:F—选用单体液压支柱的额定阻力, 取25t
C—单体液压支柱的性能系数, 取0.9
3.2.3实际采场最大、最小支护密度N1、N2的计算
式中:L1—工作面的倾斜长度, 90m
Z—工作面支护间距, 0.5m
R1、R2—工作面最大、最小控顶距状态下的支柱排数, 分别是5排、4排
R`—工作面的抬棚支护, 2排戗柱折合1排单体柱
I1、I2—工作面最大、最小控顶距, 分别是5.0m、4.0m
3.2.4采场支护安全倍数n1、n2的计算
通过采场支护强度计算, 安全倍数均在2倍以上, 满足要求。
3.3三、四排支柱切顶能力计算
3.3.1悬顶岩石重量计算:
式中:W—工作面倾向1 m局部悬顶重量, t L2--工作面局部走向悬顶距离, 6m
3.3.2三、四排支柱支撑能力计算:
3.3.3安全系数计算
经过以上, 第三、四排支柱切顶能力安全系数达到2倍, 满足要求。
3.4现场管理中的特殊要求
3.4.1自开切眼回采时, 采高必须控制在2.0m以内, 严禁超高, 以避免顶板压力过大, 降低采场支护强度。
3.4.2支柱、回柱分段作业, 分段距离不得小于30m, 支柱后必须先将抬棚回撤, 并随即打在第
三、四排上, 然后再回第五排柱。
3.4.3架设抬棚时, 抬棚必须对头, 戗柱戗角保证在10°, 戗柱必须打在铰接梁下方, 并且抬棚梁与铰接梁不能密接时, 必须夹木垫接实。
3.4.4工作面的铰接顶梁必须全部铰接, 严禁出现断梁现象, 以保证工作面支柱承压均匀。
3.4.5回采至两煤壁间距达到8.0m时, 若采后顶板不冒落, 必须执行强制放顶措施, 在第四排柱外侧沿倾斜方向布置、向采空区方向以70°仰角打一排放顶眼, 放顶眼间距1.0m, 眼深3.0m, 然后装药放炮, 将采后顶板沿倾斜方向挑开, 使工作面顶板形成悬臂梁状态, 采场支护始终处于减压区域内, 该放顶措施直至采后顶板冒落高度达到4.0m以上时结束。
3.4.6强制放顶期间, 放顶工作必须一次性完成, 不准中断, 其它工序严禁同时作业。
4应用成效
经过走向长壁式采煤方法的尝试, E-130右7#层采煤工作面自开采到结束, 没有发生冒顶及推掌子事故, 并且工作面的单产从1.2万吨/月, 提高到2.2万吨左右。由于该采煤方法的成功应用, 为矿井其他类似顶板条件的煤层开采提供经验, 并成功应用于鸡东煤矿6D、6C、2#三个煤层, 为2007年全矿生产原煤180万吨, 起到决定性作用。
主要成效有以下两个方面:
4.1采用长壁式采煤方法, 提高煤炭回采率, 多回收煤炭, 为企业创造经济效益, 充分挖掘能源储备, 降低资源损失。
煤层走向 篇3
1 概况
冒溪矿中采区开采煤层为上三叠煤系一槽煤。煤层厚度0.30m~0.90m,平均0.7m,煤层软无加矸,煤层赋存不稳定,煤层厚度变化大,最薄处在0.3m左右,煤层下部松软,上部无粘顶现象,容易垮落。煤层倾角55°~62°,平均58°。高沼气矿井,有煤和沼气突出危险,煤尘无爆炸性,煤层无自燃发火危险。
采区走向长700m,垂高120m,分三个区段,区段垂高40m,工作面斜长3338m。区内一个生产工作面。
2 工作面巷道布置
该工作面包括阶段回风大巷并采区回风石门和采区运输石门连接,沿煤层开掘一组上山眼,溜煤上山布置在石门上方,行人通风上山和材料上山依次排列,各上山相距约15m。溜煤上山沿采用混凝土块支护,行人上山和材料上山采用仿木加盘支护。
3 回采工艺
钢丝绳锯采煤法的回采工艺是以绞车牵引带锯齿的钢丝绳,在工作面煤壁往返切割,煤落,工作面不支护,采煤过程工人不进入工作面。其具体做法是:在上、下辅助平巷距开切眼10m处,各设置一台JH-14回柱绞车,导向轮安装在距开切眼2m左右处,绞车和导向轮均随工作面推进而移置。牵引钢丝绳规格为6×19-25.5mm,每台绞车各缠50m。绳上固定有锯绳,规格为6×19-18.5mm,长37m。锯绳上每1.53m安装六角十二刃锯刀15把。正常切割时,上、下两条绞车一正一倒牵引锯刀往复切割煤壁,在煤层底部掏出槽来,上部的煤靠自重和矿压作用垮落自溜至运输平巷。割煤速度0.02m/min~0.03m/min,最大不超过0.05m/min,初锯时,为防止卡锯,先锯工作面下端1.5m~3.0m,后锯上端,使工作面略带弧形再转入正常锯煤,工作面沿走向20m左右,留3m宽的煤柱,临时支撑顶板,防止相邻垮落区串矸。
6-区段运输平巷;8-区段回风平巷;10-开切眼;7-下辅巷;9-上辅巷;11-牵引绳;12-锯绳;13-锯刀;14-导向滑轮;15-绞车;16-绞车固定装置;17-钻孔机
上、下辅助平巷各安装有通讯、电声信号及控制系统。工作面采用三班出煤。
4 走向长壁钢丝绳效果分析
该工作面采用走向长壁钢丝绳锯采煤法进行开采,取得了良好的技术、经济效果、生产安全和材料消耗较低等优点。解决了传统分层爆破采煤法的产量低、安全性差、工人劳动强度大、煤炭损失率高、巷道布置及通风系统复杂、巷道掘进率高、通风运料困难等问题,采用液压系统。工作面机械配备简单,日常工作中很少出现电机故障。
与传统采煤方法相比:工作面产量高,由原来的150t/d提高到320t/d。回采工效高,由原来的2t/工提高到10t/工。坑木消耗低,由原来的60m3/万t降低到30m3/万t。万吨直接成本低,由原来的45降低到9。
5. 结语
走向长壁钢丝绳锯采煤法在越南冒溪急倾斜薄煤层成功的应用,解决了传统采煤方法的产量低、安全性差、工人劳动强度大等问题。为解决越南冒溪煤矿薄煤层提供了新的思路。
该采煤法适用于开采厚度小于2.0m,赋存稳定,煤层无黏顶、黏底现象,煤层松软,顶底板岩石稳定的急倾斜煤层。
参考文献
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