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大采高綜采工作面片幫機理及防治措施

文檔作者：胡冰文檔來源：山西焦煤汾西礦業(yè)		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月28日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2016年第2期
NO．2 2016
大采高綜采工作面片幫機理及防治措施
胡 冰
(山西焦煤汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)，山西靈石031302)
摘要：大采高回采作為目前國內煤炭回采最為常見的工藝形式之一，其作業(yè)的安全性與連續(xù)性對于礦井經(jīng)濟效益有著直
接的影響。文章結合小溝礦5201工作面工程實際，以6 m 以上大采高工作面片幫現(xiàn)象為研究對象，對煤壁片幫的發(fā)生機
理與防治措施進行研究，采用臺階式割煤工藝，采面煤壁片幫大幅度降低，效果顯著。
關鍵詞：大采高；煤壁片幫；片幫機理；防治措施
中圖分類號：TD323 文獻標識碼：B 文章編號：1006—2572(2016)02—0082—03
Rib Spalling M echanism and Control M easures at Fully M echanized Coal Face with Large M ining Height
(Liangdu Coal Industry Co．，Shanxi Coking Coal Fenxi M ining Industry Group，Lingshi，Shanxi 031302)
Abstract：Large mining height are broken extraction as one of the most common forms of technology at present
domestic coal mining，the operation security and continuity for mine economic benefits have a direct impact．Com—
bining with engineering practice of small mine 5 20 1 working face of，tO 6 m above the big mining height are bro—
ken rest work another help phenomena as object，the piece for the mechanism of coal wall and tO study the pre—
vention and control measures，and adopts the terraced cut coal technology，coal mining face wall help reduce，the
effect iS remarkable．
Key words：large mining height；rib spalling；rib spalling mechanism ；control measure
煤壁片幫作為大采高采煤工作面常見事故，對于工作 以上大采高工作面煤壁片幫現(xiàn)象展開探究。
面生產的順利開展和作業(yè)人員安全有著一定的威脅。對 1 工程概述
此，多年來我國眾多學者對采煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律、煤
壁片幫機理、片幫防治等開展研究。袁永、屠世浩等對大
采高工作面煤壁失穩(wěn)破壞機理、礦壓顯現(xiàn)規(guī)律等進行了分
析研究；尹希文、閏少宏等提出了大采高工作面煤壁片幫
特征與治理措施。但已開展的各項研究多針對于3～6 m
的中厚煤層，而鮮有涉及6 m以上軟厚煤層的煤壁片幫問
題。因此，本文結合小溝礦5201工作面工程實例，對6 m
· 82 ·
小溝礦5201工作面地處礦區(qū)西北區(qū)域，埋深420～
460 m，沿煤層傾向布設工作面。主要開采煤層為二疊系
山西組4 煤，煤層厚度5．8～7．4 m，平均6．6 m，煤層傾角
4。～1O。，普氏系數(shù)1～3，煤層內含有三層夾矸，共計厚度
0．68 m。煤層整體為單斜構造，傾斜方向為WS，煤層直接
頂為厚2．1 m砂質泥巖，老頂為厚9．87 m泥巖，直接底為

將兩使整理并代人(1)式中，可得式(7)：
Chseca+ ( h+ l h2
pg)(tancttancp-1)40
改為臺階形煤壁推進回采后，小溝礦5201工作面煤
(7) 壁片幫現(xiàn)象顯著降低，自2014年12月～2015年2月共計
2．3 片幫治理方案
通過上文內容分析可知，回采作業(yè)面煤壁片幫與回采
高度、煤體物理性質、煤壁支護強度、頂板壓力等均有密切
關系，但其根本原因還是在于回采高度過大，因此適度減
小回采高度是避免片幫的合理途徑。
對于6 1TI以上大采高回采作業(yè)面，可借鑒臺階式回采
法進行生產來減小煤壁的直接垂高，但這種方法存在進刀
回采周期過長，回采割底后重新變?yōu)槿呙罕诘缺锥耍?
對于此，提出下述改良手段：在采煤機滾筒上增設長軸，先
使用滾筒沿頂板切割臺階面，隨后上下滾筒同時割煤，確
保始終以臺階形煤壁進行回采作業(yè)。如此～ 來，不僅割煤
循環(huán)周期大幅減小，同時還可有效避免底煤回采后重新形
成煤壁不穩(wěn)定現(xiàn)象。
3 工程實踐分析
改良回采面割煤工藝，以臺階形煤壁進行回采作業(yè)，
其工作面推進見圖3。其具體流程如下所述。
13 9 6
1一煤層頂板：2一臺階面上煤照：4一臺階面3一采煤機上滾：
5一臺階面下煤照；6一采煤機下滾筒：7一采煤機上滾筒加長：
8一采煤機上滾筒搖臂：9一采煤機下滾筒搖臂：10一采煤機：
1l一液壓支架；l2一垮落的矸石：13一刮板輸送機
圖3 回采面臺階形煤壁回采示意
(1)為割煤機上滾筒增設長1．2 m的長軸，使其可以
超前下滾筒進行割煤，確保作業(yè)面始終保持臺階形煤壁。
(2)上滾筒沿煤層頂板，沿回采面推進方向，在全煤壁
區(qū)域內割出：寬1．2 m，臺階上下高度比6：5(3．6 m ：3
m)的臺階形煤壁。
(3)煤壁臺階形成后，以每次進到800 mm 的截深進
發(fā)生各類片幫事故35起。其中a類片幫15次，占總量的
42．9 ；b類片幫10次，占總量的28．6 ；c類片幫6次，
占總量的17．1 ；d類片幫4次，占總量的11．4 。
由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，對回采作業(yè)形式進行臺階式改良
后，5201工作面煤壁片幫幾率大幅降低，降低近8O ，同
時片幫深度與片幫面積也顯著降低。表明選用煤壁臺階
推進作業(yè)對于防治煤壁片幫現(xiàn)象效果顯著。
4 結語
大采高工作面煤壁片幫作為開采中的多發(fā)事故，極大
的影響了煤炭生產的高產高效和安全有序進行，已成為制
約煤炭生產持續(xù)穩(wěn)定開展的重要因素之一。在分析大采
高煤壁片幫機理的基礎上，通過改進回采面割煤工藝，采
用臺階式回采作業(yè)，煤壁片幫大幅度降低，效果顯著。
參考文獻：
(13袁永，屠世浩，王瑛，等．大采高綜采技術的關鍵問題與
對策探討(J3．煤炭科學技術，2OlO(O1)：4—8．
(23袁永，屠世浩，馬小濤，等．“三軟”大采高綜采面煤壁穩(wěn)定
性及其控制研究(J3．采礦與安全工程學報，2o12(O1)：21—
25．
(33李春生．大采高綜放工作面煤壁片幫影響因素模擬研究(J3．
煤炭與化工，2o15(O7)：68—70．
(43秦仁贊．大采高綜采工作面頂幫防治技術研究(J3．煤炭技
術，2o15(1O)：34～ 36．
(53尹希文，閆少宏，安 宇．大采高綜采面煤壁片幫特征分析與
應用(J3．采礦與安全工程學報，2008(02)：222—225．
(63尹希文．大采高綜采工作面壓架原因分析及防治對策(J3．煤
炭科學技術，2o14(o7)：26—29．
作者簡介：胡 冰(1989一)，男，湖北孝感人，2o13年畢業(yè)于河南
理工大學采礦工程專業(yè)，助理工程師，從事煤礦礦山開采技術等
方面的研究工作。
行回采，回采時上下滾筒同時進行，以確保煤壁保持臺階 收稿日期：2o16一Ol～25
形態(tài)。
· 84 ·
編輯：彭啟和

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