1 上、下層同采方案的提出
根據(jù)全國其它礦務(wù)局的實際開采,曾有過厚煤層進行分層開采,分層間鋪網(wǎng)人工制造假頂進行上、下層同采過;而滴道煤礦十一井二斜右8路34#層,根據(jù)所揭露的煤巖層賦存條件,在8路~9路34#層外部,夾石厚度超過0.5m以上時,下分層已有一層0.5~2.5m的頂板,34#上、下層煤同時進行回采方案是可行的。
2 方案設(shè)計
首先,在二斜9路沿34#下分層進行掘送大巷至邊界,送切割上山,進行回采;當(dāng)夾石小于0.5m時,以此為界,9路34#層里部200m進行采全層,外部所剩500m進行上、下層同時回采,回采布置如圖1。
上分層巷道布置:在34#下分層掘斜上,見34#上分層后,沿34#上分層掘送上分層切上,然后,在切上以外距切上60m處重新掘斜上、順槽,并與切上貫通;回采時,順槽設(shè)一部SGW-40T/60刮板輸送機運輸,斜上采用搪瓷溜子直接搭接在平巷膠帶輸送機,通過膠帶輸送機運至煤倉;斜上、順槽超前工作面。
34#下分層直接掘切上,并滯后34#上分層工作面40~60 m進行回采,如圖2。
3 頂板壓力計算及支護設(shè)計
3.1 上分層頂板壓力計算
圖1 回采布置平剖面圖
圖2 上下分層回采步距剖面圖
?。?)頂板壓力
P=1/(K-1)H%uB7K1%uB7K2=8.98MPa
式中 P——頂板壓力MPa;
K——頂板巖石冒落后的碎漲系數(shù);
H——最大采高;
%u3C1——頂板巖石冒落高度范圍內(nèi)的平均容重;
K1——動載系數(shù),取1.3~1.6
K2——懸頂、片幫系數(shù);
K2=(L1+ L2+ L3)
L1=1.17
(2)支護密度(強度)
工作面的理論支護密度n1=P/?%uB7c=0.32
式中 P——計算頂板壓力;
?——單體液壓支柱額定阻力;
c——單體液壓支柱性能參數(shù)。
工作面的實際支護密度
n2=N/(L1%uB7E)=1.11
式中 N——最大控頂距內(nèi)最小支柱根數(shù);
L1——作業(yè)規(guī)程規(guī)定的最大控頂距;
E——工作面柱距
?。?)安全系數(shù)(n)
n= n1 /n2=3.53>2
3.2 下分層頂板壓力計算
下分層的頂板壓力為夾石灰石的重量與上分層冒落高度范圍內(nèi)巖石的重量之和。
(1)頂板壓力
P2=P+ P2=16.18~31.48
?。?)工作面理論支護密度
n1=P2max/( ?%uB7c)=1.104
(3)工作面實際支護密度
n2=N/(L1%uB7E)=2.22
(4)安全系數(shù)
n= n1 /n2=2.01>2
通過以上計算,上分層選擇四排單體液壓支柱支護頂板,下分層選用四排對柱支護頂板是能夠滿足支護要求的。
4 上下分層回采步距的確定
根據(jù)回采6~8路34#上分層時,頂板周期來壓步距為8~12m,采后30~40m,頂板趨于穩(wěn)定,為避免上分層采后動壓對下分層工作面造成影響,選擇下分層工作面滯后上分層工作面40~60m進行回采。
5 掘送巷道及回采時存在的幾個問題
(1)沿34#下分層掘送大巷時,采用錨索支護頂板,當(dāng)夾石小于0.3m時,頂板留不住,以34#上分層頂板為大巷頂板,沿全層掘送,可能造成巷道中高達3.0m左右,給以后回采造成一定的困難。
(2)34#上分層斜上、順槽掘送時須單獨由掘進隊超前施工,并且回風(fēng)流串聯(lián)上、下分層工作面。
(3)工作面上巷(右8路34#層大巷)由于是沿34#上分層掘送,采34#下分層時,須掘1~2m立眼與上巷貫通。給上出口運料、運設(shè)備、行人、供電造成一定的困難。
(4)上分層回采后,采后動壓可能給下分層頂板造成裂隙,給下分層回采帶來困難。
(5)上分層回柱放頂?shù)乃疂B入夾石裂隙,使下分層回采時有部分淋水。
(6)下分層回采時,應(yīng)注意上分層順槽煤壁的壓力集中區(qū),該壓力直接作用在下分層大巷。
(7)下分層回采時,由于頂板壓力大,采用四排對柱支護頂板,增加了勞動強度。
(8)由于右8路34層大巷外部是沿34上分層掘送的,為此,回采時,上分層共作面上巷后路須留巷,以供下分層工作面回風(fēng)用。
通過以上計算、分析,上、下分層同時回采,每一片盤將多回收10~15萬t煤炭資源,避免了資源浪費;提高了巷道利用率,緩解接續(xù)。
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