??????? 一 顶煤冒放性
??????? 影响顶煤冒放性的因素主要有两大方面:地质因素和技术因素。影响顶煤冒放性的地质因素主要有:开采深度、煤层厚度和强度、煤层中夹石层位置及其厚度、直接顶岩性及其厚度、基本顶岩性及其厚度、煤体裂隙发育程度等。技术因素主要包括采放比、架型、工作面长度和放煤方式。
??????? 根据上述各影响因素,结合本矿井实际情况,其冒放性分析如下:
??????? 1、开采深度对顶煤冒放性的影响实质上是支承压力对顶煤的压裂影响,不同强度的煤层有不同的临界开采深度。从宏观来看,开采深度小于100m的煤层,其冒放性差;开采深度为400m以下的煤层,其冒放性较好。本矿井目前煤层开采深度约144m左右,从开采深度来看,其冒放性较差。
??????? 2、煤层强度直接地影响顶煤冒放性。一般来说,软煤(f≤1)最易冒落,冒落块度小,块径在0.2~0.3m以下,可放性很好;中硬煤(f=1~2)次之,冒落块径多为0.3~0.6m,少数可达1.0m,可放性较好;硬煤(f>2)的冒放性最差,冒落块径1.0m左右为多,大于1.0m的常见,最大特点是支架后部常有悬空的顶煤。
??????? 煤的强度与顶煤冒落角有密切关系。根据大量观测数据表明,软煤的冒落角一般为85~110°,中硬煤为65~85°,硬煤多为45~65°,在多数情况下,冒落角愈大,顶煤放出率愈高。
??????? 本矿井未作煤的强度参数测试,要及时作煤的强度参数试验,以便根据煤的强度指标,采取有针对性地处理措施。
??????? 3、根据地质报告提供的钻孔资料看,井田内各可采煤层无夹矸,夹矸对顶煤的冒放性基本没有影响。
??????? 4、井田内煤的顶板、底板多为砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,在饱和状态下单向抗压强度在0.1~13.8Mpa之间,属极软质岩石(<30Mpa);单向抗拉强度为0.6~2.1Mpa,直接剪切强度2.4~7.0Mpa;软化系数在0~0.58之间,小于0.75,属软化岩石。煤层顶底板的各类岩石,多为层状结构,其层间聚合力较差,砂岩胶结疏松,稳定性差;泥质岩类常沿层理及错动面滑动,遇水膨胀。
??????? 从各煤层的顶底板情况看,单向抗压强度低,易垮落,有利于顶煤冒放。因此顶板岩石的冒落性对顶煤的冒放性影响不大。
??????? 5、一般来说,煤体裂隙比较发育的煤层,其冒放性较好;煤体裂隙不发育或发育程度较差的煤层,其冒放性也相应较差。
??????? 本矿井开采的煤层为厚缓倾斜煤层,厚煤层采用炮采放顶煤开采。根据目前本矿井放顶煤工作面实际情况来看,煤质较脆,为块状状,松软,节理及内生裂隙发育,一般随采随冒。从煤的裂隙发育程度来看,顶煤冒放性尚可。
??????? 6、根据数据统计,工作面越长,顶煤冒放性愈好,顶煤回收较高。该矿井采用炮采放顶煤开采,工作面长。工作面设计长度410m,倾斜宽度30m,有利于工作面顶煤的冒放。
??????? 7、,采用液压支架支护,支架的反复移架支架过程,对顶煤有一定的压裂作用,增加了顶煤的冒放性,增加顶煤可放性,提高了顶煤的回收率。
??????? 根据以上几点分析,结合现场实际情况看,本矿井顶煤的冒放性尚可,欲提高工作面顶煤的冒放性,应采取一定的处理措施。
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??????? 二 放顶(煤)工艺
??????? Ⅰ、回采工艺
??????? 班前准备→破煤→伸前探梁→攉煤→移溜子→移架→破煤→伸前探梁→攉煤→移溜子→移架→放顶煤。分述如下:
??????? 1、破煤
??????? 工作面采用ZMS-12型煤电钻打眼,炮眼深度0.8m,为三花眼布置,采用矿用水胶炸药、毫秒电雷管,分段爆破。炮眼装药量顶眼为150g/眼,底眼为300g/眼。底眼距底板0.4m,顶眼距底板1.5m,炮眼间距1.0m。
??????? 2、伸前探梁
??????? 工作面放炮结束后,先处理松动的煤壁与顶煤煤块,重新升紧松动的支柱,然后及时伸出液压支架前探梁,对端面悬露顶板进行临时支护。
??????? 3、攉煤
??????? 伸出前探梁后,由人工将工作面爆破后剩余的落煤攉到刮板运输机上运出工作面。铺网与清煤采用分段作业形式。
??????? 4、移溜
??????? 攉煤后,开始清理溜子两帮浮煤,使采高保持2.2m,然后开始将刮板运输机向前移动0.7m。
??????? 移溜时应由机头向机尾或由机尾向机头进行,严禁由两头同时向中部进行。溜子移完后,要保持溜子平、直、稳,并运转正常。
??????? 5、移架
??????? 移溜结束后,将液压支架向前移动0.7m。采用单架依次顺序式,支架要成一条直线,并要达到初撑力要求,移架与放炮落煤步距一致,支架要移足,升足劲,接顶要严实。
??????? 在移架过程中,可随时利用侧推千斤顶和调架千斤顶,进行调架和扶架。
??????? 移架发现阻力过大时,应采取相应措施。移架速度要快,一次到位。一般是先降前柱,再降后柱,后柱应比前柱少降100mm左右,支架能移动即可。顶板有淋水或底板比较破碎松软时,要注意防止支架托底,造成移架困难。
??????? 6、放顶煤
??????? 放煤采用单轮间隔放煤,由机头第三架开始向机尾放煤,放煤工先放3、5、7、9.。。。单号支架上方的,见矸关门,滞后一段距离放双号支架,将剩下煤放出一个椭球体,全工作面只允许有一人放煤,防止多人放煤煤量过大,将后部溜子压死,放煤工要严密注视煤矸情况,当矸子含量达到三分之一时,停止放煤。
??????? 在放顶煤时,各放煤口及转载点喷雾降尘,上、下顺槽内的水幕同时喷雾灭尘,定期每天冲尘一次。所有工作面人员配戴防尘口罩,搞好个体防护。放煤后应及时向采空区注氮,以防止自燃发火。