急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法研究

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急倾斜煤层开采一直是煤矿技术中的难题,特别是开采5~8m急倾斜煤层时,其技术难度大。采用现有采煤方法煤炭回收率低,资源浪费严重,巷道掘进率高,维护量大,通风困难,严重威胁工作面安全生产。  为此提出了急倾斜煤层Z型通风留巷水平分层放顶煤采煤方法。该采煤方法与以往采煤方法相比,有进、回风巷,使用整体悬移支架放顶煤开采,适应了煤层厚度较小所带来的不利影响。运输巷可根据煤层赋存条件的不同,可采用沿煤层顶板或底板掘进回采工作面运输巷,在工作面后方“沿空留巷”进行回风,工作面采用“Z”型通风方式,解决了5~8m急倾斜煤层工作面全风压通风与两个安全出口的难题。  该采煤方法在长沟峪煤矿进行了工业性实验,根据实际地质资料和岩石力学参数实测数据,采用离散元软件RFPA-2D对煤层项板采场围岩运动规律和顶煤破碎规律进行数值模拟,得出急倾斜煤层上覆岩层易形成铰接结构、采放比为1∶4时,放煤效果较好。通过井下矿压观测得出运输巷的压力最大,其次为回风巷,工作面支架受力较小。实际观测与理论模拟结果一致。  通过在长沟峪煤矿的工业性试验,该采煤方法资源回收率可达91.15%,比之前采用的柔性掩护支架采煤方法提高6.9%,单人工效较柔性掩护支架采煤方法回采高2~3倍。取得了较好的经济效益。
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