联合开采方式符合围岩移动规律。根据碱沟煤矿开采围岩移动规律,顶板移动角60,底板移动角755,单独开采B20煤层,在水平分段高度大于774m时必然会影响到B19煤层的开采,造成B19煤层的破坏,甚至无法开采,要取得*佳的采出率,应该采用B19煤层和B20煤层联合布置联合开采,确保煤炭资源较多的回收。
联合开采方式通风系统规范化。B19、B20煤层厚度分别为50m和59m,单独布置时难以在水平分段的下部沿顶、底板布置进风巷和回风巷,因而很难形成系统的符合安全规程规范的通风系统,开采工作面也难以保证两个安全出口。而急斜近距煤层联合布置联合开采正好可以解决这一矛盾,沿顶板和底板分别布置回风顺槽和进风顺槽,层间每隔6m开掘一条联络巷,形成了一个较系统的通风回路,而且为了保证放煤空间有足够的新鲜风流,采用局部通风机通风。
急斜近距煤层联合布置联合开采方式有利于提高采出率急斜煤层的采出状况与倾角大小有直接关系,在急斜放顶煤时,靠煤层底板总有一部分顶煤放不出来,形成沿底座滑区,造成了急斜水平分段放顶煤特有的沿底煤损,我们通过相似材料模拟试验和数值模拟分析得出了沿底座滑区的面积近似为6:S2=1/2h2 对于急斜近距煤层联合布置联合开采,工作面布置受厚度制约,使水平分段高度成为确定值。从(1)式可以看出,煤层倾角对沿底座滑区的影响成为惟一因素。随煤层倾角增大,沿底座滑区减小。而碱沟煤矿试验工作面煤层倾角平均84,沿底座滑区已很小,因此可以获得较高的采出率。 急斜近距煤层联合布置联合开采回采工艺31回采工作面支架布置方式B19煤层和B20煤层联合布置联合开采,形成了10m以下急斜近距煤层工作面布置独特的特点。工作面液压支架安放在B19煤层开掘的进风巷和B20煤层开掘的回风巷中,工作面宽度实际仅有30m,B19煤层进风巷和B20煤层回风巷分别并排布置着两架轻型液压支架。 回采工作面刮板输送机布置方式B19、B20煤层联合布置联合开采的另一个特点就是刮板输送机分别布置在B19、B20煤层中的两架液压支架之间,使刮板输送机正好位于放煤椭球体的正下方与放煤椭球体的长轴垂直。因为煤流方向的总趋势由后方向前方,由两侧向中央流动,这样就可以保证煤流不发生偏离,有利于支架保持稳定。 回采工艺B19、B20煤层联合布置水平分段轻型液压支架爆破放顶煤的回采工艺不同于缓倾斜煤层放顶煤回采工艺。其回采工艺过程为:超前支护,B19、B20煤层工作面超前支护采用30m的9工字钢,配合单体支柱,一梁三柱;%顶煤打眼,先在支架顶梁前方用岩石电钻沿煤层倾斜方向,向上打眼,B19、B20煤层都布置两个炮眼,炮眼间距20m,炮眼排距30m左右,炮眼长度达到段高下方1015m;装药,眼口的封泥长度不能小于35m;移机尾,刮板输送机机尾以不滞后于支架插板所能达到的*大距离为准,每隔30m移一次机尾。 这一步距与每隔30m放一次顶煤一致;(移架,B19、B20煤层各采用两台ZFB2200/16/24型轻型液压支架,移架顺序是首先降架,伸出插板,架设单体支柱顶起前端,收插板*后去掉单体支柱,升柱完成前移。现有移架方案是在网格支架,用绞车拉支架,都存在许多问题而影响产量和效益的基础上提出的,并经试验证明是可行的;)放炮破碎顶煤,每隔30m放一次炮;放顶煤,放炮后,用液压支架的放煤机构实施放煤,放落的煤从两架支架之间的刮板输送机运走。刮板输送机的位置,保证了放煤的合理性。 开采方法关键技术参数的确定急斜煤层水平分段放顶煤与缓倾斜煤层*大的不同,是缓倾斜煤层影响产量的重要因素是工作面长度7,而急斜煤层水平分段放顶煤开采,工作面长度由煤层的厚度和煤层倾角决定,即:L=M/sin,碱沟煤矿试验工作面B19煤层厚50m,B20煤层厚59m,煤层倾角平均为84,开采工作面长度不超过60m,在工作面推进速度一定的情况下,提高产量的惟一途径是尽可能合理的提高水平分段高度,水平分段高度是急斜放顶煤开采的关键技术参数。 结论(1)联合布置联合开采从根本上解决了急斜近距煤层开采层间相互影响的突出矛盾,而且在10m以下的急斜煤层中实现了壁式体系,在保证高采出率的情况下,形成了规范完善的通风系统,保证了工作面的安全开采。 (2)急斜近距煤层联合布置联合开采,工作面采用轻型液压支架放顶煤,特有的输送机布置方式和移架过程保证了顶煤的合理放出和支架的稳定性。 (3)B19、B20煤层支架所承受的载荷是接近的,支架大部分时间是在初撑力水平工作的,说明B19、B20煤层联合布置联合开采是科学的,但是移架时支架工作阻力没有较大的富裕,为了保证工作面安全高效开采,建议采用ZFS4800类型的放顶煤液压支架。