２０１２年第４期 东撼晨舛技 ２０１
综采俯采工作面安全开采技术探讨
周加启，华兴斌
（新汶矿业集团翟镇煤矿，山东新泰２７１２０４）
摘要该文根据翟镇煤矿５１１０５工作面大角度俯采条件下的技术实践，对回采过程中出现的技术难题及其原因进行分析研究，探讨了大角
度俯采条件下综采的合理工艺，并取得了显著的效果，对类似条件下的工作面开采提供了技术参考。
关键词俯采综采工艺经济效益
中图分类号ＴＤ８２３．８９ 文献标识码Ｂ
新汶矿业集团翟镇煤矿５１ １０５工作面为俯采工作
面，俯采角度６～２０。，平均１５。。由于采取措施合理，
开采取得了成功，经济效益可观，并积累了宝贵经验。
１ 工作面概况
该工作面直接顶为豆青色海绿石细砂岩，厚２０．９
ｍ，致密性脆，断口平坦或贝壳状，水平层理，层面富含
植物叶部化石碎片，沿层面分布菱铁矿结核，成分石
英、长石，钙质胶结；老顶为灰绿色粗砂岩，厚度７．６９ｍ，
成分石英、长石，钙质胶结，分选性差，坚硬，底部变为
石灰岩。该面直接底为灰绿粉细砂岩互层，厚度２５．６３
ｍ，含植物碎屑，致密，具斜层理，粘土胶结；老底为灰
色粉砂岩，厚度６．８３ｍ，性脆，贝壳状断口，致密，含燧
石结核。
２ 采煤工艺与工作面设备配置
该面采用俯采倾斜长壁采煤法，全部垮落法管理
顶板，本面回采工艺为综采一次采全高工艺。
２．１ 支架
ＺＹ３２００／０９／２１型支架７３架，主要技术参数：
工作阻力：３２００ｋＮ
初撑力：２００８—２５１８ｋＮ
支架高度：９００—２１００ｍｍ
支架宽度：１４２０～１５９０ｍｍ
支护强度：０．４２～０．５６ＭＰａ
底板比压：底座前端０．７—１．３ＭＰａ。
２．２采煤机
ＭＧ２×１００／４６５一Ｗ型采煤机：采高：１．２～２ｍ；电
机功率：４６５ｋＷ；牵引速度：０～５．９ｍ／ｍｉｎ。
２．３运输设备
ＳＧＺ－－７３０／４００型面刮板运输机：电机功率：２
２００ｋＷ；运输能力：７００ｔ／ｈ；中间槽尺寸：１５００×７３０×
２７５ｍｍ
收稿日期：２０１２—０２—０２
作者简介：周加启（１９６４一），男，大学文化，工程师，长期从事采煤
一
线生产管理，现任翟镇煤矿采煤矿长，在相关刊物发表论文多篇。
３大倾角俯采技术难度分析
工作面在开采初期，俯采角度最大２０。，向前推进
割煤拉架、推溜过程中，溜子处于满负荷运煤状态，造
成大量余煤被挤在溜槽下面，造成溜槽上漂和推不到
位。突出表现在：装煤效果差，煤机装煤后机道中仍然
遗留将近三分之一的煤量；推溜步距小，溜子推不到
位，并出现上漂现象；煤机滑靴频繁出现机械磨损，导
致煤机经常掉道。
以上问题的存在，究其根本原因在于俯采角度太
大所致，同时也有回采工艺的不合理因素。通过现场
观察，经过分析其具体原因如下：
（１）由于煤层俯采角度太大，造成煤机本身装煤
能力大大降低，而在推溜过程中溜子处于满负荷运煤
状态，溜槽上无存煤空间，致使移溜也不能将遗留煤全
部运走。
（２）煤机滑靴频繁出现机械磨损和断裂，也是由
于工作面俯采角度过大，煤机向煤壁方向的侧滑力过
大，即煤机滑靴化承受的侧向力过大导致。
４应对措施
（１）改进采煤工艺。将采煤机往返一次进两刀的
工序改为煤机往返一次进一刀，返空刀装煤工序完成
后，停煤机再由机头向机尾推溜的作业方式，这样能有
效解决溜子上漂和推移不到位的问题。
（２）人工辅助装煤。当工作面个别地段由于底板
起伏不平的原因采取上述措施效果不明显时，采取人
工辅助装煤，也是非常有效的解决办法。
（３）加强设备维修。大倾角俯采工作面，设备管
理的好坏将直接影响到大倾角俯采的成效。为确保大
倾角俯采的顺利进行，必须严格机电设备检修制度，强
化对回采设备尤其是煤机的管理。加强对采煤机的维
修，尤其是煤机的导向滑靴的检修，发现导向滑靴的磨
损程度超过规定要求时，应及时更换，防止发生煤机掉
道事故。安设专人检查固定在工作面运输机的销排情
况，发现问题及时处理。
５工作面矿压显现
大倾角俯采工作面顶板重力沿层面方向的分力指
２０２
互媳ｊｉ； ２０１２年第４期
鹿洼煤矿４采区
瓦斯基础参数的测定与工作面瓦斯预测
王立伟
（山东鲁泰煤业有限公司，山东济宁２７２０００）
摘要通过对瓦斯基础参数的测定，间接测定煤层的瓦斯含量，预测工作面瓦斯涌出量，指导瓦斯涌出异常区的治理。
关键词 瓦斯压力 兰格缪尔吸附 瓦斯含量
中图分类号ＴＩ）７１２ ．５ 文献标识码Ｂ
鹿洼矿井属于低瓦斯、低二氧化碳矿井。但４３０１
（１）工作面在掘进过程中发生瓦斯异常现象：轨道顺
槽掘进到ＤＦ７９断层时，回风流检测到瓦斯浓度为 ０．０５％～０．３５％，炮眼内瓦斯达到１０％以上；运输顺槽 掘进到ＩＶ１７断层时，回风流检测到瓦斯浓度为０．０５％ ～０．１５％。初步预测相对瓦斯涌出量为２．１８ｍ ／ｔ～ ６．５４ｍ ／ｔ，高于往年鉴定平均水平０．４６～０．６２ ｍ ／ｔ。 为此鹿洼煤矿与中国矿业大学合作开展项目合作，对 ４采区３煤瓦斯基础参数进行测定。 １ 工作面概况 ４３０１（１）工作面为四采区首采工作面，分层开采， 上分层采用大采高综采，采厚３．２ｍ。本工作面开采ＬＵ 西组中下部的３煤层，倾角９～１６。，煤层平均厚度８．１ ｉｎ。煤层结构简单，煤层直接顶为灰一灰黑色砂质泥 岩和深灰色粉砂岩，厚度分别为１．０ｍ、３．０ｍ，老顶为浅 灰色细砂岩，厚层状，厚约４．０ｍ，细粒结构，水平层理。 直接底为深灰色泥岩，薄层状，水平层理，含大量植化 碎片，厚约１．２ｍ。老底为浅灰色细砂岩，夹粉砂岩条 带，厚约１１．０ｍ。本工作面为一向ＮＷ倾斜的单斜构 造，回采期间将揭露落差大于３ｍ的断层５条，地质构 造复杂程度中等。 ２煤层原始瓦斯压力测定 ｝收稿日期：２０１２—０５—１５ 作者简介：王立伟（１９７４一），男，汉族，毕业于山东矿业学院采矿 Ｌ 程专业，本科学历，工程师，注册安全工程师，现任山东鲁泰煤业有 限公司副总ｆ：程师。 ２．１ 测压方法 煤层瓦斯压力测定的原理是向煤层打一钻孔，深 入煤层内，通过钻孔在煤孔内布置一根瓦斯管与外界
沟通，连上瓦斯压力表，封闭钻孔与外界的联系，经过
一
段时问的瓦斯渗流，煤孔内的瓦斯压力逐渐接近煤
层的原始瓦斯压力，从外部的压力表上可以读出煤孔
内的瓦斯压力值。
此次采用的是Ｍ一Ⅱ型瓦斯压力测定仪测定瓦斯
压力。Ｍ一Ⅱ型瓦斯压力测定仪的结构示意图见图１。
其主要组成部分为：第一胶囊、乳化液管、气体管、第二
胶囊、气体管及压力表、手动乳化液泵１、手动乳化液
泵２等。手动乳化液泵１将乳化液压入第一和第二胶
囊，使胶囊膨胀，密封钻孔；手动乳化液２泵将乳化液
压入两个胶囊之间，并向钻孔周边裂隙渗透，加强密封
效果。气体压力表显示气体压力值。
乳化寝营 乳化蕾
瓤缸互圃 气体入口 带过滤同）
图１ 瓦斯压力测定仪结构示意图
钻孔完工后，清除孔底的钻屑，然后立即将封孑Ｌ器
送人钻孔。及时封孔可缩短测量时问。
２．２测压地点
为准确测定煤层瓦斯压力，使测出的压力值能够
代表煤层的原始瓦斯压力，要求测压地点应选在不受
断层影响和裂隙小的地区。 ‘
２．３测压结果（表１）
表１ Ｘ号钻孔瓦斯压力记录表（ＭＰａ）
ｌ测压时间Ｉ１２．２３ Ｊ１２．２４ｌ１２．２５Ｉ１２．２６ｌ１２．２７ｌ１２．２８１１２．２９ｌ１２，３０ｌ
ｌ瓦斯压力ｌ ０ ｌ ０．０８ １ ０．１７ １ ０．２６ １ ０．２９ ｌ ０．３０ ｌ ０．３１ ｌ ０．３０ ｌ
向煤壁侧，挤压岩块使顶板的裂隙紧密结合在一起，有
利于加强顶板的稳定性，工作面片帮的现象也将减弱。
在俯采角度较大的工作面，采空区的碎矸极易窜人支
架的顶梁和底座的后部，这就要求拉架和移架的过程
【｛Ｊ一定要带压移架并保持支架的状态良好，架间空隙
控制在规定的要求内，防止采空区的碎矸窜人人行道。
６结论
在俯采角度ｌ５。条件下进行综合机械化开采是完
全可行的，工作面采取的技术措施科学合理，能够确保
支护的稳定性，有效的解决了大角度俯采过程中的一
系列技术难题，同时最大程度地提高了煤质，满足了工
作面安全生产的需求，为以后类似条件下的工作面进
行开采提供了技术参考。