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高产高效

急倾斜高瓦斯中厚煤层巷道放顶煤开采

杨小华
(资兴矿务局嘉禾煤矿,湖南郴州424506)

摘要:在工业性试验的基础上,分析了在高瓦斯急倾斜中厚煤层中应用巷道放顶煤法开采的可行性和顶
煤的破碎机理。试验结果表明,巷道放顶煤采煤法具有工艺简单、效率高、安全性好等优点,为高瓦斯急倾
斜煤层找到了一种有效的开采方法。
关键词:急倾斜煤层;高瓦斯;巷道放顶煤
中图分类号:TD823文献标识码:A文章编号:1005O2798(2000)03O0018O02

急倾斜高瓦斯煤层的开采一直是采矿技术中的112初采
一个难题,不仅埋藏条件复杂、倾角大、地质构造多、巷道布置完成以后,在巷道靠煤层底板侧均匀
煤层厚度变化大,而且瓦斯含量高。一般而言,高瓦布置放煤小眼(间距1~2m),小眼长度1~115m,
斯煤层节理裂隙较发育,有的甚至成粉末状,开采时然后在各放煤小眼内放小炮使小眼相互沟通,最后
岩层沿层面方向的作用力大,煤层易垮落。用常规关闭放煤小眼。放炮的炸药量和炮眼的长度视煤层
的方法开采,人员上下不方便,劳动强度大,巷道支的软硬而定。当煤层特软(如嘉禾矿)呈粉末状时可
架稳定性差,巷道掘进时易冒顶,如充填不严则引起不放炮而直接放煤。这样,顶煤处于悬吊状态,在矿
上部煤层陷落而引发事故。山压力、瓦斯压力和自重的作用下垮落。
为解决高瓦斯急倾斜煤层的开采问题,1996年113放煤
资兴矿务局与湘潭工学院合作进行了巷道放顶煤采当顶煤松动或垮落后,即可放煤。为保证放煤
煤法工业性试验,取得良好效果。质量,提高顶煤采出率,必须坚持均衡多轮的放煤方
式,以使顶煤上方的煤矸接触面均匀下沉而不过早
1巷道放顶煤法简介
窜矸。
111巷道布置
2工业性试验
把急倾斜煤层沿倾斜方向按一定标高划分成若
干区段(一般15~30m),在区段底部沿顶板布置一211试验区基本条件
条巷道,这条巷道称为放煤巷道,放煤巷道两侧与1996年4月~8月在嘉禾煤矿黄牛岭工区进行
进、回风巷相连,构成全风压通风系统,见图1。巷道放顶煤工业性试验,煤层条件为:煤层厚度2~
218m,煤层倾角55~60b,f=013~112,瓦斯涌出
量为38~45m3/t;顶板为粉砂岩和炭质泥岩,较破
碎;采深280~320m,试验区走向长度80~120m,
分段高度为15~20m。
212试验效果
工业性试验取得了/三高五低一好0的效果,即
1)放煤巷道;2)放煤小眼;3)顶煤;4)进风巷;5)回风巷单产、工效、资源回收率高,掘进率、材料消耗、劳动
图1急倾斜煤层巷道放顶煤示意强度、含矸率、成本低,安全条件好。与原巷道式采

收稿日期:2000O03O08
作者简介:杨小华(1963-),男,四川宜宾人,资兴矿务局嘉禾煤矿工程师,现从事煤炭生产管理工作。
18Coal3/2000
煤法相比,各项指标见表1。313开采过程中的安全问题
表1工业性试验指标对照31311瓦斯
单产回采工效采出率掘进率直接成本
指标瓦斯可能造成的安全隐患是人们最关心、争论
/(t/月)/(t/工)/%/(m/万t)/(元/t)
最多的问题。主要有以下两个方面,一是采空区或
巷道式采煤28006185268088
顶煤内形成瓦斯包;二是瓦斯的突然涌出。在工业
放顶煤580026188318039
性试验过程中,为防止上述情况的出现,主要采取了
指标比较/%+107+294+59-73.5-55.6
以下几项措施。
控制区段高度和放煤时间。区段高度是巷道放
3工业性试验中的几个问题
顶煤的一项重要参数,在高瓦斯煤层中,确定区段高
311放煤巷道的稳定度除考虑煤层顶底板条件等因素之外,还须有利于
放煤巷道同时担负着巷道、工作面、放煤支架等瓦斯的释放,根据这次试验的经验,区段高度在
多方面的任务,集落、装、运、放、行人、通风等诸多功20m以下较好。并且,放煤巷道掘进完成后,不立
能于一体。因此,放煤巷道的稳定对急倾斜煤层放即放煤,而是停15~30d,以便让瓦斯充分释放。
顶煤是至关重要的。这次工业性试验采用工字钢梯放煤小眼禁止放空。各放煤小眼内均留有一定
形支架支护放煤巷道,支架的压力在初采期间达到厚度的煤,即使采空区内形成了瓦斯包,当瓦斯突然
最大值,巷道变形较严重;开始放煤后,巷道压力显涌出时,由于放煤小眼内松散煤体的阻滞作用,可大
著降低,但由于巷道的一侧和顶部为松散顶煤,支架大减缓瓦斯的涌出速度,从而避免瓦斯超限。
整体在顶板压力的作用下向底板方向倾斜。因此,严格瓦斯检查,适时调整放煤巷内的风量。
支架之间的相互连接特别重要。从放煤要求来看,31312防止大块煤矸的冲击
放煤巷道支架既要有一定的承载能力,维护巷道的放煤巷道上方为放空区,一般情况下,当顶煤垮
稳定,同时,必须有较大的可缩性,便于顶煤的松动