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[摘 要] 介绍了悬移支架炮采放顶煤开采工艺及大倾角回采存在的安全管理难题，针对大倾角悬移支架炮采放顶煤开采安全管理的难题提出了技术对策，并与常规缓倾斜煤层开采进行对比，同时对放煤参数进行了合理优化，实现了安全高效回采，取得了较好的安全经济效果。研究成果对类似条件下悬移支架炮采放顶煤开采工艺的安全管理有较强的指导意义。
[关键词] 大倾角；悬移支架；放顶煤；安全高效
根据新集二矿13-1煤煤层厚且松软和边角煤柱面多的实际，选择了与之相适应的悬移支架炮采放顶煤工艺。但随着矿井向深部水平延深，煤层倾角逐渐增大，在30°～45°的13-1煤可采储量497.8万吨，因此研究如何在当前技术装备条件下，实现大倾角悬移支架炮采放顶煤安全高效开采，具有强烈的经济和社会效益。
1 概况
1.1工作面概况
新集二矿111310工作面采用走向长壁后退式悬移支架炮采放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面倾斜长60m，走向长321m。煤层赋存较为稳定，总体呈单一构造形态；煤层倾角30～45°，平均36°，普氏系数f=0.6～1.1；煤层均厚7.7m，为特厚稳定煤层。直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚度8.3m；老顶为细砂岩、中砂岩，厚度7.5m。直接底为砂质泥岩，厚度4.5m，老底为细砂岩，厚度3.5～11.5m。煤层自然发火期1～3个月。
1.2主要设备技术特征
2 采煤方法
2.1 回采工艺
工作面采用走向长壁后退式采煤，采用爆破或人工落煤方法，全部垮落法管理顶板。采放比： 1：2.85。
2.2工艺流程
打眼爆破松动煤层（局部煤层松软时采用风镐落煤）→落顶煤找顶→边落顶煤边伸主梁前伸梁→铺网过顶→伸副梁前伸梁→落底煤扒柱窝→收主梁前伸梁→提柱移主梁→升柱支护主梁→收副梁前伸梁→提柱移副梁放顶→升柱支护副梁→调架→剪网放顶煤→移输送机。
工作面采用“三·八”制作业，实行“两采一放”作业方式，早班、夜班采煤，中班放煤。
2.3工作面支护
采用XDY-1T2型悬移支架支护顶板， SGB-630/150型可弯曲刮板输送机运煤（开帮采煤时，刮板输送机位于煤帮；放煤时，刮板输送机靠近老塘），两超前支护采用DW25或DW30单体液压支柱配合铰接梁支护。工作面采高2m，支架中心距为1.1m，支架间距0.42m。使用长3m宽1.15m的金属网以及直径为50mm长度1.4m的塘柴棍进行过顶。工作面放煤前支护断面图（最小控顶距）见图1，最大控顶距见图2。
3 大倾角悬移支架炮采放顶煤工艺安全管理难题及对策
3.1 支架走偏
由于工作面倾角大，悬移支架顶梁“重”，连接主副梁的滑块位于顶梁中部和尾部。支架的重力在倾向上的分力较大，工作面移架时，支架顶梁普遍向工作面倾斜下方歪斜（走偏），每硐达20-30mm，导致架间距不均，“坠肚”和“咬架”。
技术对策：针对支架歪斜，新集二矿经发明了悬移支架调偏装置和调架器并取得国家专利，调架器的使用，在移架过程中及时方便的纠正支架走偏，实现快速高效移架，避免了“坠肚”和“咬架”的发生。
3.2 防片冒
13-1煤层松软破碎，倾角大，煤壁和顶板易出现片帮抽冒现象。
技术对策：通过分析研究总结出了降低采高、煤壁注水、煤壁挂网和多轮次间隔顺序放煤等综合有效防治技术。
1）采高由传统的2.2米降到2.0米，周期来压或煤壁特别松软破碎时采高降为1.8米。
2）超前低压注水不仅提高了煤体的粘结性，增强煤壁和端头煤体的自稳能力，同时增加煤体含水量，降低煤尘。
3）采用煤壁挂网到底，同时在靠近煤壁处用单体在每2台支架间打设一根贴帮戴帽点柱，并及时用搪材腰好煤帮。
4）分茬人工落煤作业时，开帮后在每茬上方山墙采用单体支设戗柱，并用板皮背帮。
5） 做到多轮次间隔顺序放煤，避免压力集中、支架上方顶煤抽冒或顶板垮落冲击造成支架失稳而发生片冒。
3.3 放煤参数优化
从表中数据分析，两采一放，步距2m，多轮、间隔、顺序、等量放煤工效最高。步距1.6m，多轮、间隔、顺序、等量放煤采出率最高。步距1.6m，回收率最高。因此确定以圆班两采一放，步距1.6m，多轮、间隔、顺序、等量放煤组织生产。
采取从上向下顺序放煤，放煤口间距5m，主放煤口放尽后再在主放煤口之间剪网放脊背煤，以提高采出率。采取从上向下顺序放煤临近上方放煤口未放下的顶煤能够在采动影响及重力作用下落到下方放煤口的放出漏斗内再次放出，以提高采出率。
4 安全经济效果
通过采取针对性、科学性的技术对策，实现了平均倾角36°的特厚煤层悬移支架炮采放顶煤安全高效回采。为矿井多采出煤炭资源15.5万吨，创直接经济效益8060万元。
5 结论
1）大倾角悬移支架炮采放顶煤开采在新集二矿研究成功实现安全回采，并在斜长仅60m的条件达到了月产4.9万吨的生产水平，取得了显著的经济和社会效益。
2）为矿井深水平13-1大倾角煤层安全开采积累了宝贵技术和管理经验。
3）实现了平均倾角36°的特厚煤层悬移支架炮采放顶煤开采技术的新突破，解决了现场安全回采的技术难题，值得类似煤层开采借鉴和推广。
参考文献：
[1] 钱鸣高，王庆康. 采煤工艺学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[2] 徐永圻. 煤矿开采学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，1999.
[3] 张国枢. 通风安全学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2007.
[关键词] 大倾角；悬移支架；放顶煤；安全高效
根据新集二矿13-1煤煤层厚且松软和边角煤柱面多的实际，选择了与之相适应的悬移支架炮采放顶煤工艺。但随着矿井向深部水平延深，煤层倾角逐渐增大，在30°～45°的13-1煤可采储量497.8万吨，因此研究如何在当前技术装备条件下，实现大倾角悬移支架炮采放顶煤安全高效开采，具有强烈的经济和社会效益。
1 概况
1.1工作面概况
新集二矿111310工作面采用走向长壁后退式悬移支架炮采放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面倾斜长60m，走向长321m。煤层赋存较为稳定，总体呈单一构造形态；煤层倾角30～45°，平均36°，普氏系数f=0.6～1.1；煤层均厚7.7m，为特厚稳定煤层。直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚度8.3m；老顶为细砂岩、中砂岩，厚度7.5m。直接底为砂质泥岩，厚度4.5m，老底为细砂岩，厚度3.5～11.5m。煤层自然发火期1～3个月。
1.2主要设备技术特征
2 采煤方法
2.1 回采工艺
工作面采用走向长壁后退式采煤，采用爆破或人工落煤方法，全部垮落法管理顶板。采放比： 1：2.85。
2.2工艺流程
打眼爆破松动煤层（局部煤层松软时采用风镐落煤）→落顶煤找顶→边落顶煤边伸主梁前伸梁→铺网过顶→伸副梁前伸梁→落底煤扒柱窝→收主梁前伸梁→提柱移主梁→升柱支护主梁→收副梁前伸梁→提柱移副梁放顶→升柱支护副梁→调架→剪网放顶煤→移输送机。
工作面采用“三·八”制作业，实行“两采一放”作业方式，早班、夜班采煤，中班放煤。
2.3工作面支护
采用XDY-1T2型悬移支架支护顶板， SGB-630/150型可弯曲刮板输送机运煤（开帮采煤时，刮板输送机位于煤帮；放煤时，刮板输送机靠近老塘），两超前支护采用DW25或DW30单体液压支柱配合铰接梁支护。工作面采高2m，支架中心距为1.1m，支架间距0.42m。使用长3m宽1.15m的金属网以及直径为50mm长度1.4m的塘柴棍进行过顶。工作面放煤前支护断面图（最小控顶距）见图1，最大控顶距见图2。
3 大倾角悬移支架炮采放顶煤工艺安全管理难题及对策
3.1 支架走偏
由于工作面倾角大，悬移支架顶梁“重”，连接主副梁的滑块位于顶梁中部和尾部。支架的重力在倾向上的分力较大，工作面移架时，支架顶梁普遍向工作面倾斜下方歪斜（走偏），每硐达20-30mm，导致架间距不均，“坠肚”和“咬架”。
技术对策：针对支架歪斜，新集二矿经发明了悬移支架调偏装置和调架器并取得国家专利，调架器的使用，在移架过程中及时方便的纠正支架走偏，实现快速高效移架，避免了“坠肚”和“咬架”的发生。
3.2 防片冒
13-1煤层松软破碎，倾角大，煤壁和顶板易出现片帮抽冒现象。
技术对策：通过分析研究总结出了降低采高、煤壁注水、煤壁挂网和多轮次间隔顺序放煤等综合有效防治技术。
1）采高由传统的2.2米降到2.0米，周期来压或煤壁特别松软破碎时采高降为1.8米。
2）超前低压注水不仅提高了煤体的粘结性，增强煤壁和端头煤体的自稳能力，同时增加煤体含水量，降低煤尘。
3）采用煤壁挂网到底，同时在靠近煤壁处用单体在每2台支架间打设一根贴帮戴帽点柱，并及时用搪材腰好煤帮。
4）分茬人工落煤作业时，开帮后在每茬上方山墙采用单体支设戗柱，并用板皮背帮。
5） 做到多轮次间隔顺序放煤，避免压力集中、支架上方顶煤抽冒或顶板垮落冲击造成支架失稳而发生片冒。
3.3 放煤参数优化
从表中数据分析，两采一放，步距2m，多轮、间隔、顺序、等量放煤工效最高。步距1.6m，多轮、间隔、顺序、等量放煤采出率最高。步距1.6m，回收率最高。因此确定以圆班两采一放，步距1.6m，多轮、间隔、顺序、等量放煤组织生产。
采取从上向下顺序放煤，放煤口间距5m，主放煤口放尽后再在主放煤口之间剪网放脊背煤，以提高采出率。采取从上向下顺序放煤临近上方放煤口未放下的顶煤能够在采动影响及重力作用下落到下方放煤口的放出漏斗内再次放出，以提高采出率。
4 安全经济效果
通过采取针对性、科学性的技术对策，实现了平均倾角36°的特厚煤层悬移支架炮采放顶煤安全高效回采。为矿井多采出煤炭资源15.5万吨，创直接经济效益8060万元。
5 结论
1）大倾角悬移支架炮采放顶煤开采在新集二矿研究成功实现安全回采，并在斜长仅60m的条件达到了月产4.9万吨的生产水平，取得了显著的经济和社会效益。
2）为矿井深水平13-1大倾角煤层安全开采积累了宝贵技术和管理经验。
3）实现了平均倾角36°的特厚煤层悬移支架炮采放顶煤开采技术的新突破，解决了现场安全回采的技术难题，值得类似煤层开采借鉴和推广。
参考文献：
[1] 钱鸣高，王庆康. 采煤工艺学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，1992.
[2] 徐永圻. 煤矿开采学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，1999.
[3] 张国枢. 通风安全学 [M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2007.