急倾斜特厚易燃煤层长壁倾斜综合开采技术研究

2021.10.25   

急倾斜（55°-74°）特厚易燃煤层走向长壁倾斜分层综放开采技术利用工作面串联弦线变坡段控制机理，采用“倾斜-串联弦线变坡-水平”的工作面布置方式解决了急倾斜综放工作面支架及顶、底板、煤壁的稳定性，实现了急倾斜特厚易燃煤层综合机械化开采。

工艺流程：一是研究并量化了急倾斜特厚煤层走向长壁分层综放开采条件下工作面串联弦线变坡围岩与煤层力学特征，并成功应用于试验工作面。二是研究并提出急倾斜煤层走向长壁开采时覆岩空间的非对称特征、采空区倾斜悬顶结构特征和急倾斜煤层回采基本顶独有的“究并提出断裂模式。三是提出的工作面支架五种失稳模式和确定的控制支架-围岩稳定性的极限平衡准则，为工作面的设备选型设计及顶板管理提供了理论依据。研制的双侧双活、大行程、大推力的顶梁侧推机构，浮动导向横梁构成的底调装置，有效调控了支架的倒滑。研制了“一架三用”多功能支架，解决了综放工作面端头和端尾支护及端尾“三角区”封闭性的技术难题。四是研发了工作面采空区分布式光纤测温预警技术和适应于华亭矿区矿井的采空区自燃危险区域空间分布状态的智能预测系统，通过工作面两顺槽深孔差异预裂爆破断顶技术和液氮井上低温气化灌注式及井下直注式相结合的高效防灭火工艺，有效保障了工作面的安全生产。

主要技术指标：煤层倾角55°-74°，平均64°；煤层厚度19.6米，分层厚度9.7米，采高2.6米，平均放顶煤高度7.1米，采放比1:2.76；工作面长度102米，截至2014年6月25日，累计推进度230米，平均月进度54.8米，平均日进度2.2米，生产原煤31万吨，平均月产74285.7吨，最高月产105487吨，最高日产5100吨，最高班产2600吨，平均日产2971吨；工作面回采率88.6%，回采工效33.5吨/工日，回采工作面平均效率44.5吨/工日。

该技术已在华亭煤业集团公司东峡煤矿成功应用，完成了37220-1、37220-2两个倾斜分层工作面的开采。相对传统的急倾斜特厚煤层水平或伪倾斜分层（段）采煤法，减少了“三角煤”开采损失，提高了工作面及采取回采率；提高了工作面开采效率，可适用于全国同类型煤矿企业。

[本技术选自于自然资源部关于《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录（2019 年版）》的公告 ，工作支撑单位：中国自然资源经济研究院]

技术推荐单位：中国煤炭工业协会

技术申报单位：华亭煤业集团有限责任公司


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