CN102094647B - 两硬条件薄煤层安全高效综采方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全、高效、高产的两硬条件薄煤层安全高效综采方法，采用倾斜长壁后退式采煤方法，进刀方式采用端部斜切进刀，工作面的落煤与装煤用一台双滚筒采煤机来完成，坡度较小时采用双向割煤的方式，坡度较大时，采用单向割煤的方式。工作面液压支架采用两柱掩护式支架，同时坚硬顶板利用爆破强制放顶手段弱化处理：在工作面上下顺槽距切眼25m，布置初次放顶孔；工作面在初次放顶之后，头尾顺槽每隔30m布置第一组周期放顶孔；从距开切眼85m处开始实施爆破放顶。该方法实用性强、可靠度高，达到了安全、高产、高效的目的，加速了薄煤层开采速度，实现了科学合理的配采，提高了矿井资源回收率，降低了地下煤层的自然发火隐患。

Description

两硬条件薄煤层安全高效综采方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，具体为一种两硬条件下薄煤层的综采方法。

背景技术

根据煤层厚度划分，厚度0.8～1.3 m属于薄煤层，小于0.8 m属于极薄煤层。我国煤层储量大且赋存多样，其中薄及极薄煤层的可采储量约为60多亿吨，约占全国煤炭总储量的19%。而产量只占总产量的10.4%，远远低于储量所占比例，并且产量的比重还有进一步下降的趋势。薄煤层的开采问题已经越来越突出，已是无法回避的现实问题。煤炭为不可再生资源，当矿井基建完成后，井田内的资源即己划定。矿井的所有设施依据井型选择。若舍弃薄煤层不采，必将极大缩短矿井的服务年限，使得各种基础投资，不能充分发挥其效益，资源造成浪费。尽快的进行薄煤层剥离开采，使煤炭资源得到有效的回收利用，有利于矿区的科学发展和生态文明的建设。薄煤层开采存在以下不利因素:a) 机械化程度低。采煤工作面空间狭小, 工作条件较差, 给设备设计制造和井下移动带来诸多困难。b) 产出效率低。由于煤层厚度变化、断层等地质构造, 对薄煤层开采影响较大, 生产能力低,一般薄煤层单产只为中厚煤层的1 /3或更少。c) 投入产出比高。因为效率低, 掘进率高,其开采成本明显高于中厚煤层, 而经济效益不如中厚煤层。

而两硬条件（顶板和煤层坚硬）下的薄煤层开采困难更大，工作面经常出现大面积来压或瞬间冲击性来压，会对支护设备造成破坏和对人员造成的威胁，使得开采难度较大。目前，两硬薄煤层综合机械化开采问题相比之下还没有很好解决，开采效果一直不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、高效、高产的两硬条件薄煤层安全高效综采方法。

为实现上述目的，本发明采用的方案是：一种两硬条件薄煤层安全高效综采方法，包括采煤方法和坚硬顶板控制方法，

（1）采煤方法

采用倾斜长壁后退式采煤方法，进刀方式采用端部斜切进刀，工作面的落煤与装煤用一台双滚筒采煤机来完成，坡度较小时采用双向割煤的方式，坡度较大时，采用单向割煤的方式。出于对矿井通风和回收资源的角度考虑，以及地质条件和赋存特点的综合分析确定采用倾斜长壁后退式采煤方法。目前我国薄煤层机械化开采技术有许多种，具有代表性的可大致分为以下几类：即薄煤层滚筒式采煤机开采、刨煤机开采、连续采煤机开采（房柱式采煤）和螺旋钻采煤机开采。为实现薄煤层开采的最大产能目标，本发明选择滚筒式采煤机对簿煤层进行综合机械化开采。

（2）对坚硬顶板进行控制

工作面液压支架采用两柱掩护式支架，同时坚硬顶板利用爆破强制放顶手段弱化处理：在工作面上下顺槽距切眼25m，布置初次放顶孔；工作面在初次放顶之后，头尾顺槽每隔30m布置第一组周期放顶孔；从距开切眼85m处开始实施爆破放顶。选择使用合理的液压支架，是控制坚硬顶板的关键之一。根据工作面采高、煤质硬度、顶板矿压显现特征和支架的受载特征等，在确保安全、可靠的前提下决定选用两柱掩护式支架。如可选用ZYB4400/8.5/18型两柱掩护式支架和ZZS5300/1.4/2.8型端头支架。 

与现有技术相比，本发明具有以下特点：     

该两硬条件薄煤层安全、高效、高回收率开采集成技术，实用性强、可靠度高，达到了安全、高产、高效的目的。为大同矿区薄煤层安全、高效、高回收率开采提供了有效技术的支撑，创造了国内薄煤层综采开采的最高纪录。

应用本发明所述的方法加速了薄煤层开采速度，实现了科学合理的配采，提高了矿井资源回收率，取得了巨大的社会经济效益。以同煤集团晋华宫矿为例，晋化宫矿9^#煤层8224薄煤层综采工作面在达产后共正常生产107天，平均日产达到4027t，最高月产量146593t，创全国同类工作面月生产纪录，最高日产6586t。

另外，本发明解决了两硬条件下薄煤层长期以来无法进行高效安全机械化开采的问题，相对延长了矿井的服务年限，缓解了矿井的采掘失调，解放了下部厚及中厚煤层，提高了资源回收率，降低了地下煤层的自然发火隐患，社会效益明显。

附图说明

图1为放顶孔布置图。

具体实施方式

一，采煤方法

本发明采用倾斜长壁后退式采煤方法，进刀方式采用端部斜切进刀，工作面的落煤与装煤用一台双滚筒采煤机来完成，坡度较小时采用双向割煤的方式，坡度较大时，采用单向割煤的方式。

为实现薄煤层开采的最大产能目标，本发明选择滚筒式采煤机对簿煤层进行综合机械化开采，薄煤层滚筒式采煤机具有以下特点:a）采煤机机身矮，但电动机功率大；b）机身短，能适应煤层底板的起伏不平；c）有足够的过煤和过机高度和人行通道尺寸；d）能自开切口；e）截割硬煤岩能力强，并且对地质构造及煤层厚度变化有较强的适应能力。薄煤层滚筒式采煤机适用的地质条件较宽，它对地质构造和煤层起伏及厚度变化适应能力强，可以用来开采各种不同硬度的缓倾斜煤层。出于对矿井通风和回收资源的角度考虑，以及地质条件和赋存特点的综合分析确定采用倾斜长壁后退式采煤方法，见顶见底开采，开采煤层厚度达不到1.3m时，采煤机截割顶板通过。

具体的采煤工艺为：

1）落煤与装煤

工作面的落煤与装煤使用同煤集团开发的一台MG4×100/456-WD型双滚筒采煤机来完成。坡度较小时采用双向割煤的方式，运行中前滚筒在上沿顶板割煤，后滚筒在下沿底板割底煤并装煤，工作面往返一次进两刀，采煤机装割剩的浮煤在移溜时装入溜内，溜子外面的浮煤由人工清理。当坡度较大时，采用单向割煤的方式、即采煤机由尾巷向头巷割煤，然后由头巷返空刀到达尾巷，首先运行中的采煤机前滚筒上沿顶板割煤，后滚筒在下沿底板割底煤并装煤，到达尾巷，然后由头巷返空刀到达尾巷，工作面往返一次进一刀，为了避免溜头下串，移架方式采用分组移架，支架沿采煤机的牵引方向依次分组前移，特别在坡度时，应把分组支架在此部位前移，或使用工作面变成斜工作面，使头超前尾一定的距离，经过验算大约在10—20m范围内。

2）进刀方式

采用端部斜切进刀。当采煤机到尾，左滚筒进入顺槽后，然后降左滚筒升右滚筒，把采煤机右部的溜子移到煤壁，采煤机沿溜子方向载割进入煤壁。割过30 m时，将采煤机左边的溜子推向煤壁，使溜子成一条直线，然后右滚筒在下，左滚筒在上向溜尾方向割三角煤。割到尾后，再左滚筒在下，右滚筒在上向溜头方向割煤。采煤机割到溜头后，进刀方式与溜尾相同。

3）移架方式

采用单架依次顺序式，支架沿煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深。

4）工作面工序配合方式

采用及时支护方式，即在正常情况下，采煤机割煤过后立即移架，及时支护新暴露的顶板。移架时为防止运输机回拉，将邻架推移千斤顶的操作阀手分别打倒推溜位置。移架时顶梁不宜下降过多，立柱下降量小时，可不操作平衡千斤顶，一般移架和降柱可同时进行，这样既有利于面板控制有可提高移架速度，支架移过后应尽量保持一直线，顶板较为破碎时，支架初撑后，一般操作平衡千斤顶推出，使顶梁前端上翘，并增加顶梁前端的支护力。以减缓新暴露顶板的下沉和破碎。操纵平衡千斤顶回柱，使支架顶梁后端上抬，以增加支架后端的支护力和切顶力。

采用该方法的主要优点有以下五方面：

(1）巷道布置简单，巷道掘进和维护费用低，投产快。

(2）运输系统简单，占用设备少，运输费用低。

(3）工作面回采巷道既可以沿煤层掘进，也可以保持固定方向，可使采煤工作面长度保持等长，从而减少了因工作面长度的变化给生产带来的不利影响，对综合机械化采煤非常有利。

(4）通风路线短，风流方向转折变化少，同时使巷道交岔点和风桥等通风构筑物也相应减少。

(5）对某些地质条件适应性强；当煤层的地质构造，如倾斜和斜交断层比较发育时，布置的长壁工作面可减少断层对开采的影响，可保证工作面的有效推进长度。

综上所述，选择滚筒式采煤机综采进行开采，采用长壁后退垮落式管理顶板，具有较大的优势，在工作面单产，巷道掘进率、采出率、劳动生产率和吨煤成本等指标方面都将会有显著的提高，会取得显著的技术经济效果。 

工作面机电设备配置如下表1所列：

表1 工作面机电设备配备表

二，对坚硬顶板进行控制

工作面液压支架采用两柱掩护式支架，同时坚硬顶板利用爆破强制放顶手段弱化处理：在工作面上下顺槽距切眼25m，布置初次放顶孔；工作面在初次放顶之后，头尾顺槽每隔30m布置第一组周期放顶孔；从距开切眼85m处开始实施爆破放顶。

选择使用合理的液压支架，是控制坚硬顶板的关键之一。薄煤层综采工作面液压支架选型时应考虑到以下几方面因素： (1)在确定架型时应考虑到薄煤层的顶板条件的特点，使支架能够适应较大的高度变化。由于薄煤层工作面顶板一般比较稳定，可采用二柱掩护式支架及整顶梁形式，结构比较简单，便于维护和操作。 (2)支架底座采用分体底座，左右底座通过桥铰接。支架配带短底靴板结构，可以改善底座对底板的比压分布，使支架比压分布合理，便于拉架，同时靴板厚度较薄，加大了人行通道。短柱支撑在底座与掩护梁之间，使支架具有较好的稳定性和对项板的适应能力。顶梁采用高强度钢板，以尽可能减小顶梁厚度。(3)应具有高强度。为保证支架具有足够的强度，应采用4MPa级高强度钢板，主要承载部位采用7MPa级高强度钢板。(4)应具有合理的工作阻力 (5)应具有高可靠性。(6)应具有高自动化程度。(7)应具有较大的伸缩比。(8)应满足快速移架需求。(9)应保证有足够的人行通风断面。(10)为防止架内及架间漏矸，支架顶梁与掩护梁铰接处应有挡矸帘，以解决架内漏矸问题。

液压支架选型

架型选择的基本原则

在液压支架选型时，应当考虑液压支架能否满足以下基本要求：

(1)煤层地质条件要求：综采支架对煤层顶板条件、煤层厚度、煤层倾角、底板强度、瓦斯涌出量、地质构造等适应性强。

(2)生产技术条件：对于非常稳定和稳定的难垮落顶板和周期来压强烈和十分强烈的顶板，应优先考虑选取四柱支撑掩护式支架。

(3)经济方面主要是指在满足安全、可靠的前提下，考虑初期投资及支架使用过程中的维护费用，要力求最低，避免造成不必要的浪费。

由于薄煤层综采工作面采高相对较低，在液压支架选型时应考虑到以下几方面因素：

 (1)支架选型

在确定架型时应考虑到薄煤层的顶板条件的特点，使支架能够适应较大的高度变化。由于薄煤层工作面顶板一般比较稳定，可采用二柱掩护式支架及整顶梁形式，结构比较简单，便于维护和操作。

 (2)支架结构

支架底座采用分体底座，左右底座通过桥铰接。这种结构既可以最大限度地降低支架高度，又能保证较大的排矸空间。支架配带短底靴板结构，可以改善底座对底板的比压分布，使支架比压分布合理，便于拉架。同时靴板厚度较薄，加大了人行通道。短柱支撑在底座与掩护梁之间，使支架具有较好的稳定性和对项板的适应能力。顶梁采用高强度钢板，以尽可能减小顶梁厚度。

(3)应具有高强度

高强度可保证液压支架在薄煤层工作面中安全平稳地运行而不发生损坏。为保证支架具有足够的强度，应采用4MPa级高强度钢板，主要承载部位采用7MPa级高强度钢板。

(4)应具有合理的工作阻力

 支架的阻力能使岩梁（板）在切顶线处达到其极限抗拉强度，使顶板顺利冒落在采空区，而不威胁采场控顶区即可。

 (5)应具有高可靠性

 支架具有高可靠性主要是考虑到薄煤层工作面采高较低，操作及维修困难，这就要求液压管路布置合理有序，并应考虑它的可维修性和可操作性。液压管路连接件密封性能要安全可靠，密封件材质选用可靠性高的聚氨酯材料。

(6)应具有较大的伸缩比

伸缩比较大的支架对煤层厚度变化的适应能力较强。

(7)应满足快速移架需求

 快速移架与工作面高产高效的要求相适应的，与工作面内其它设备的自动化程度相适应。为达到此目的，液压管路和元件应均为大流量器件。

 (8)应保证有足够的人行通风断面

人行空间及通风断面的空间尺寸应不小于500×70mm，以保证人员呼吸、稀释有害气体等安全方面的要求；

 (9)防漏矸性能要求

支架在使用过程中架内及架间应无矸石，否则由于采高较低，有可能损坏液压管路或液压元件，使支架失去或降低支护功能。为防止架内及架间漏矸，支架顶梁与掩护梁铰接处应有挡矸帘，以解决架内漏矸问题。

液压支架的选型

根据上述支架选择的原则，结合国内外的液压支架使用经验，适合不同等级顶板的架型和支护强度如表2所示。

表2  适应不同等级顶板的架型和支护强度

注：①括号内数字是掩护式支架的支护强度，表中所列支护强度在选用时，可根据实际情况允许有±5%的波动。②表中1.3、1.6、2分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级基本顶的分级增压系数；Ⅳ级基本顶只给出最低值2，选用时可根据实际确定适宜值。

如果采用估算法确定液压支架工作阻力，其计算公式如下：

P_m=(6～8)×9.8×S·M·γ·cosα

式中，P_m—液压支架最大平均工作阻力，kN；  S—支架支护的顶板面积，m²，一般支护面积为6.75m²；γ—顶板岩石视密度，t/m³，一般为2.5t/m³；M—采高，1.30m；α—煤层倾角，按缓倾斜煤层倾角为4°计算：

则： P_m=8×9.8×6.75×1.3×2.7×cos4=1857kN

取1.5的安全系数，则支架的支护阻力应为2786kN。

薄煤层开采时矿压显现较中厚煤层或厚煤层要弱，煤壁片帮相对较小，支架上方围岩应力集中区域范围相应减小，支架对顶板支撑合力作用点发生前移来压的动载系数相对较小，使用掩护式液压支架较为有利。因此，在确保安全、可靠的前提下选用两柱掩护式支架。具体可选用ZYB4400/8.5/18型两柱掩护式支架和ZZS5300/1.4/2.8型端头支架。其主要技术特征如下：

ZYB4400/85/18型液压支架     

         支架型式：         两柱掩护立即支护式。

支架高度：         850—1800mm

支架中心距：         1500mm

初  撑  力：         3860KN（P=31.4MPa）

工 作阻 力：         4400KN（P=35.7MPa）

支护强 度：          0.766Mpa(H=1800mm)

切  顶  力：         3343.7 KN

梁顶支护力：         1280 KN

支架运输尺寸：       4470×1500×1800mm（最高）

              　　       ×1500×850mm（最低）

支架重量：　　       9.22吨

液压支架

支架高度：　         1400—2800mm

支护宽度：　         1500mm 

初撑力：　　         4515 KN

工作阻力：　         5300 KN

支架重量：　         15.80吨

坚硬顶板的弱化技术

坚硬顶板处理的目的是减弱老顶来压强度，消除来压时顶板对采场支架的冲击。欲减小来压强度，来压步距是关键。因为来压步距不仅与岩石强度、岩层厚度及其层理性及岩层组成等有关，而且工作面长度、采空区边界条件等对来压步距都有影响。因此，用来压步距作为处理方法适应性分类指标，基本上可以反应采场多种开采影响因素的综合。

支架是控制顶板的主体，支架的支护强度对来压步距的适应性也是很明显的。同样顶板条件下，支护强度低的支架，采场可能发生危险显现，必须采取专门处理措施，才能确保安全生产，但对于支护强度高的支架，可能就不必采取专门措施，即可安全回采。

综上所述，坚硬顶板处理方法适应性分类的判据是顶板自身的或经过处理后的来压步距L要小于支架可能承受的来压步距L′，即L≤L′。

表3　坚硬顶板处理方法适应性分类

不同情况下坚硬顶板的处理方法如表3所示，其中L_ｏ为老顶自身的或经过处理后的初次来压步距；L_ｏ′为支架可能允许的最大初次来压步距；L为老顶自身的或经过处理后的周期来压步距；L′—支架可能允许的周期来压步距。

本发明采用爆破的方法进行强制放顶。 根据工作面实际情况放顶采用预打放顶孔、到位时拉炮放顶的方法进行放顶。

（1）初次放顶设计

在工作面上下顺槽距切眼25m，布置初次放顶孔，初次放顶孔在头尾顺槽各布置一组扇形孔，分两层布置，在机轨合一巷布置第一组孔，上层孔为1、2，下层孔为1＇、2＇共计4孔，在工作面轨道巷布置第二组孔，上层孔为1、2，下层孔为1＇、2＇，其上层孔的孔底距孔顶垂高8.6m，下层孔的孔顶距孔底垂高10.2m。当工作面采到至距边切眼25m处，所有人员要密切注意采空区顶板的塌落情况，如果工作面推进到炮孔超出支架后掩护梁0.5m—1.0m时，则停产进行初次放顶。如果中部顶板达不到冒落高度的规定要求，应在架间钻孔实施爆破，使古塘悬板全部放下。

（2）周期放顶步距

根据设计，工作面在初次放顶之后，头尾顺槽每隔30m布置第一组放顶孔，共2组，其布置形式为扇形，从距开切眼85m处开始，  根据工作面顶板实际情况，酌情由放顶队实施爆破放顶。放顶孔布置如图1所示。

（3）放顶钻具

放顶孔钻机可选用TXU—75型液压钻机。

在工作面推进过程中，尤其是推进至放顶孔附近时，有关技术人员要密切注意采空区顶板塌落情况以及顶板压力变化情况，及时做出是否放顶的决策。

强制放顶时应该注意的是：

（1） 放顶孔装药应在机工作面20m前完成。

（2） 装药与放炮前必须切断工作面以及电气列车处的所有电源。

（3） 装药与放炮前必须对工作面瓦斯浓度进行检查，如瓦斯浓度超过1%，不准装药放炮。

（4） 装药前，必须对其工作地点进行安全检查，发现有片帮和顶板离层要用长柄工具处理，必要时可根据实际情况进行临时支护。

（5）装药后，雷管脚线和导爆索必须填至炮孔内0.5m以上，并临时固定，以防脚线处露。

（6） 放炮母线要用绝缘良好的双线，并且要悬空吊挂。

（7） 拉炮前，必须在能进入工作面的各通道口由放顶人员负责警戒工作。

（8） 拉炮时，炮孔的孔口距支架切顶线必须大于1.0m。

（9） 拉炮距离不大于300m的躲避硐室处，且要拐弯，拉回风巷的炮时，人员要在皮带顺槽内。

（10） 放顶不得与其它作业平行作业，放顶时，除放顶人员外，其余人员全部撤至盘区进风巷，在工作面所有作业停止后，放顶队方可进行联拉炮工作。

（11） 放顶前，工作面所有支架必须在一直线上，接顶良好，达到规定的初撑力。其它各种保护必须齐全完整有效。

（12） 在工作面或两顺槽需进行联拉放炮工作时，所有工作必须以放顶工作队工作优先。

顶板控制的其它技术措施

工作面端头顶板控制

为保证工作面端头顶板的安全，需要对端头顶板加强支护。按照晋华宫矿开采经验，工作面端头支护时，支架距煤壁1.0m时支设，大于1.0m小于等于1.5m时支设一排；大于1.5m小于等于2.5m时支设两排；大于2.5m时支设三排。柱距不得大于1.5m。在切顶线处支设两根关门柱。各单体支柱均配0.8m长的工字钢柱帽。

工作面顺槽超前支护

为保证工作面上下顺槽在动压区范围内的稳定性，应在顺槽内进行工作面超前支护。工作面超前支护时，顺槽机轨合一巷的超前支护，均采用带0.8m长的11^#工字钢柱帽的单体液压支柱支护。机轨合一巷在工作面侧距巷中线1.2m处支设带帽点柱一排，柱距1.5m，支护长度20m，在另一侧距巷中线1.5m处支设规格相同的带帽点柱一排，支护长度20m，两排平行布置；回风巷在工作面侧距巷中线0.9m处支设带帽点柱一排，柱距1.5m，支护长度20m，在另一侧距巷中线0.9m处支设规格相同的带帽点柱一排，支护长度20m，两排呈平行布置。

根据《煤矿安全规程》要求，结合两硬条件薄煤层开采特点进行了两硬条件薄煤层高效工作面安全保障技术研究。制定出一套完整、科学、适用的工作面安全保障技术体系。

综合防尘

1.1综合防尘措施

（1）工作面两条顺槽由防尘区负责定期冲洗，每旬一次，上下安全出口20m范围内有队组每班冲洗。

（2）搞好煤层注水，不进行注水不准开机割煤。

（3）各转载点安装使用好喷雾洒水设施，并随时清理冲洗附近20m内的积尘。

（4）在机轨合一巷的巷口50m及回风巷距工作面50m，距顺槽回风口50m初各设一道水幕，以便净化风流，回风巷靠工作面的一道水幕随采向外移动。

（5）巷口60m处的两条顺槽内分别吊挂一组隔爆水袋，其水量不少于200L/m²,棚区长度大于20m，每排间距在1.2—3m之间，距离顶板不小于100mm,水袋不得损坏或丢失。

（6）按照通风质量标准化的要求吊挂隔爆水袋,吊挂数量按下式计算:

n=200s/m

式中:n—吊挂水袋的数量，个

s—巷道净端面，m²

m—水袋容量，40kg/个

可知：2222巷内应吊挂数量：

n=200×11.25/40=56.25（个）

5222巷内应吊挂数量：

n=200×9.25/40=46.25（个）

所挂水袋的数量必须等于或大于以上要求的数值。

水袋吊挂要求：a）勾尖相对；b）棚排距1.2—3m；间距0.15m；c）棚区长度不小于20m；d）在机轨合一巷棚区应距巷口50m，在回风巷棚区应距回风绕道50m。

（7）采煤机内外喷雾应装置齐全，做到开水开机，停机停水，无水不准开机。

（8）液压支架每隔6架安设一组喷雾洒水装置，并每班对支架进行一次全面的喷雾冲洗。

（9） 机电设备上的煤尘，应保持班班清理，尤其是电气设备，应经常保持清洁，无煤尘积聚。

（10） 在工作面作业人员，必须佩戴防尘口罩、防尘风罩等防尘器具。

防尘管路系统

从轨道巷供给，在工作面机轨合一巷布置一趟φ2″洒水管，用于放顶、转载机头、采煤机、溜头洒水防尘。在工作面轨道回风巷布置一趟φ2″洒水管用于放顶洒水防尘。

煤层注水

通过对工作面煤层的透水性、孔隙率、煤尘爆炸指数因素的分析，又鉴于钻孔注水方式，具有湿润范围大，湿润均匀，对生产干扰较小的优点，采取长钻孔单向注水方式进行煤体注水，在工作面尾巷平行工作面垂直于巷内煤壁打长钻孔，孔深110m，孔距40m，呈单向布置，钻具体使用KHYD45（50）型矿用隔爆电动岩石电钻。注水孔超前工作面打出，当工作面采至距注水孔10m，应停止注水。

瓦斯防治技术

瓦斯监测

头尾大架和机组上各挂一个便携仪，随时进行监测工作面和尾巷上隅角的瓦斯情况。

瓦斯探头线沿回风巷顶板吊挂，在距工作面小于10m处安设一台，且随采前移，在回风巷距回风口10—15m处安设一台。探头应吊挂在最能反映瓦斯超限的位置（距顶板不大于300mm，距煤帮不小于200mm），不能随意乱放，以防行人或车辆损坏。当探头自动报警后，应当立即切断工作面所有电源。在查明原因后，并经瓦斯检查员同意后方可送电，人人都要维护好瓦斯探头，不得随意损坏或甩掉不用，发现丢失损坏，及时通知通风区处理。

瓦斯管理专项措施

工作面除严格执行各项通风系统管理制度外，要特别加强隅角瓦斯管理。当上隅角瓦斯浓度达到或超过1%时，应使用风帐或抽排风机进行处理，使用抽排风机要严格执行以下规定：

（1）抽排风机和风筒的专项要求

1）抽出式风机应使用11KW或2*18.5KW专用抽排瓦斯的风机，不得采用其他风机抽排。当开启一级风量不满足要求时，则应开启二级。

2）抽排风机入井前必须经防爆组检查是否防爆，经检查合格后方可入井。

3）风机入井运输中不得碰撞，安装后先进行空载试运行1小时，确认风机正常，方可接风筒抽排上隅角的瓦斯。抽排风机必须专用供电，保持连续运转。

4）抽排负压风筒必须具有抗静电和不燃性能，风筒必须吊挂平直，逢环必挂不漏风。距上隅角10m内的风筒用不导电材料吊挂。吊挂高度（风筒上缘）距顶板不得大于30cm，并且不得和电缆挂在同一处。

5）抽出式风机的安装位置在回风顺槽巷距工作面安全出口不得小于150m，风机出风侧应有缓慢释放风筒（在风筒上开若干小孔），其长度不小于20m。

（2）抽排风机、风筒的日常管理

1）抽排风机所用电缆、开关的日常检修、维护由综采三队负责，定期进行检查，保证连续运转。

2）上隅角处吊挂风障，风障的吊挂和迁移早班由通风队派人负责，瓦检员协助。二班、三班由综采三队各班人员和当班瓦检员共同负责。

3）通风队每天早班派人维护和撤退风筒，二班、三班的风筒维护和撤退由当班瓦检员负责。风机距切眼小于150m时，通风队立即组织人员进行迁移。

4）抽排风筒内的瓦斯浓度不得大于3%，若超过时，必须将风筒吸风口向外移动进行稀释，次事由当班瓦斯员负责。

5）风机抽出的风流与工作面回风流混合后的瓦斯浓度不得超出1%，若采取措施后仍不能降低到1%以下时，则必须将排出的风流直接送入盘区回风巷。

6）回风顺槽巷必须设置甲烷传感器和风机开停传感器。当回风流瓦斯浓度超出1%或风机停止运转后都必须切断风机、工作面及回风巷所有电源。并且立即停止工作撤出人员，进行处理。

7）工作面的瓦检员除正常检查外，还应对上隅角风筒内和风机出风口的瓦斯进行检查、记录、随时掌握抽排情况，发现问题及时汇报、处理。

8）机组司机在上隅角附近要避免或减少滚筒切割顶板岩石而产生的火花。移架工要降低支架后移动支架，消除摩擦起火。

9）机电科要对工作面和回风巷的机电设备每旬检查次数不得少于3次，使后台设备达到完好，消灭失爆。

10）风机向外迁移时，必须安排在生产队组的定检班内进行，不得在生产班中进行迁移风机。

瓦电闭锁断电后应采取的措施

（1）当工作面断电，工作面要立即停止工作。与本面瓦检员取得联系核实确是瓦斯超限，瓦斯员马上要向调度室汇报并撤出人员。

（2）当由瓦检员将本面瓦斯处理后并经瓦检员检查，方可恢复通风，待瓦斯浓度降到复电浓度时，经调度室同意方可恢复生产。

防瓦斯措施

（1）工作面要配备瓦斯检查员，加强对工作面及两条巷道的瓦斯检查监视，并严格执行《煤矿安全规程》第136-139、149条有关规定。

（2）工作面风量根据工作面具体情况进行调配。

（3）加强通风设施管理，人人爱护通风设施，人员及车辆通过风门时要随手关闭风门，严禁同时打开两道风门，严禁任何人员进入采空区和盲巷内。

（4）不准在井下打开矿灯，消灭一切电器明火。

（5）坚持使用和维护好瓦斯探头。

（6）放顶时炮眼封泥要充填至设计要求，放炮前要加强瓦斯检查，发现问题及使处理。

（7）漏顶冒高大于0.5m时，必须采取有效风流引射以防止瓦斯积聚。

（8）所有井下干部一律随身携带自救器，并要绝对保证会使用会保养，班长以上的干部入井必须携带便携仪。

Claims (1)

1.一种两硬条件薄煤层安全高效综采方法，包括采煤方法和坚硬顶板控制，其特征在于：

（1）采煤方法

采用倾斜长壁后退式采煤方法，进刀方式采用端部斜切进刀，工作面的落煤与装煤用一台双滚筒采煤机来完成，坡度较小时采用双向割煤的方式，坡度较大时，采用单向割煤的方式；

（2）对坚硬顶板进行控制

工作面液压支架采用两柱掩护式支架，同时坚硬顶板利用爆破强制放顶手段弱化处理：在工作面上下顺槽距切眼25m，布置初次放顶孔；工作面在初次放顶之后，头尾顺槽每隔30m布置第一组周期放顶孔；从距离开切眼85m处开始实施爆破放顶；

以上所述的薄煤层是厚度为0.8-1.3m的煤层，两硬条件是指顶板和煤层坚硬。

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