2023年《安全技术》之近距离煤层上下层同时回采探讨.docx

近距离煤层上、下层同时回采探讨 1 上、下层同采方案的提出 根据全国其它矿务局的实际开采，曾有过厚煤层进行分层开采，分层间铺网人工制造假顶进行上、下层同采过；而滴道煤矿十一井二斜右8路34#层，根据所揭露的煤岩层赋存条件，在8路～9路34#层外部，夹石厚度超过0.5m以上时，下分层已有一层0.5～2.5m的顶板，34#上、下层煤同时进行回采方案是可行的。 2 方案设计 首先，在二斜9路沿34#下分层进行掘送大巷至边界，送切割上山，进行回采；当夹石小于0.5m时，以此为界，9路34#层里部200m进行采全层，外部所剩500m进行上、下层同时回采，回采布置如图1。 上分层巷道布置：在34#下分层掘斜上，见34#上分层后，沿34#上分层掘送上分层切上，然后，在切上以外距切上60m处重新掘斜上、顺槽，并与切上贯穿；回采时，顺槽设一部SGW-40T/60刮板输送机运输，斜上采用搪瓷溜子直接搭接在平巷胶带输送机，通过胶带输送机运至煤仓；斜上、顺槽超前工作面。 34#下分层直接掘切上，并滞后34#上分层工作面40～60 m进行回采，如图2。 3 顶板压力计算及支护设计 3.1 上分层顶板压力计算 　　 　　图1 回采布置平剖面图 　　 　　图2 上下分层回采步距剖面图 　　（1）顶板压力 　　P=1/(K-1)H·K1·K2=8.98MPa 　　式中 P——顶板压力MPa； 　　 K——顶板岩石冒落后的碎涨系数； 　　 H——最大采高； 　　 ρ——顶板岩石冒落高度范围内的平均容重； 　　 K1——动载系数，取1.3~1.6 　　 K2——悬顶、片帮系数； 　　 K2=（L1+ L2+ L3） L1=1.17 　　(2)支护密度（强度） 　　工作面的理论支护密度n1=P/·c=0.32 　　式中 P——计算顶板压力； 　　 ——单体液压支柱额定阻力； c——单体液压支柱性能参数。 　　工作面的实际支护密度 　　n2=N/（L1·E）=1.11 　　式中 N——最大控顶距内最小支柱根数； 　　 L1——作业规程规定的最大控顶距； 　　 E——工作面柱距 　　（3）平安系数（n） 　　n= n1 /n2=3.53>2 　　3.2 下分层顶板压力计算 　　下分层的顶板压力为夹石灰石的重量与上分层冒落高度范围内岩石的重量之和。 　　（1）顶板压力 　　P2=P+ P2=16.18~31.48 　　（2）工作面理论支护密度 　　n1=P2max/( ·c)=1.104 　　(3)工作面实际支护密度 　　n2=N/（L1·E）=2.22 　　(4)平安系数 　　n= n1 /n2=2.01>2 通过以上计算，上分层选择四排单体液压支柱支护顶板，下分层选用四排对柱支护顶板是能够满足支护要求的。 4 上下分层回采步距确实定 根据回采6～8路34#上分层时，顶板周期来压步距为8～12m，采后30～40m，顶板趋于稳定，为防止上分层采后动压对下分层工作面造成影响，选择下分层工作面滞后上分层工作面40～60m进行回采。 5 掘送巷道及回采时存在的几个问题 （1）沿34#下分层掘送大巷时，采用锚索支护顶板，当夹石小于0.3m时，顶板留不住，以34#上分层顶板为大巷顶板，沿全层掘送，可能造成巷道中高达3.0m左右，给以后回采造成一定的困难。 （2）34#上分层斜上、顺槽掘送时须单独由掘进队超前施工，并且回风流串联上、下分层工作面。 （3）工作面上巷（右8路34#层大巷）由于是沿34#上分层掘送，采34#下分层时，须掘1～2m立眼与上巷贯穿。给上出口运料、运设备、行人、供电造成一定的困难。 （4）上分层回采后，采后动压可能给下分层顶板造成裂隙，给下分层回采带来困难。 （5）上分层回柱放顶的水渗入夹石裂隙，使下分层回采时有局部淋水。 （6）下分层回采时，应注意上分层顺槽煤壁的压力集中区，该压力直接作用在下分层大巷。 （7）下分层回采时，由于顶板压力大，采用四排对柱支护顶板，增加了劳动强度。 （8）由于右8路34层大巷外部是沿34上分层掘送的，为此，回采时，上分层共作面上巷后路须留巷，以供下分层工作面回风用。 通过以上计算、分析，上、下分层同时回采，每一片盘将多回收10～15万t煤炭资源，防止了资源浪费；提高了巷道利用率，缓解接续。