大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法研究毕业论文.doc

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1、大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法研究目 录摘 要2关键词2绪论31.1 论文选题的背景和研究意义31.2 国内外的相关研究动态及发展趋势41.2.1 我国急斜大倾角特厚煤层开采技术发展41.2.2 国内外相关研究动态61.3 研究方案和技术路线61.3.1 主要研究内容61.3.2 研究方法和方案71.3.3 研究技术路线72.2 综放工作面地质条件83.1 大倾角特厚煤层采煤方法分析选择84 大倾角走向长壁综放工作面回采工艺研究104.1 大倾角走向长壁综放工作面回采工艺技术难点104.2 回采工艺主要参数分析104.2.1 采煤机进刀和割煤方式104.2.2 移架方式114.2.3 放煤

2、步距和放煤顺序114.2.4 工作面端头支护技术12（1）下端头支护技术12(2) 上端头支护技术125 结束语12参考文献13大倾角特厚煤层走向长壁综放采煤方法研究摘 要：煤层倾角是影响煤层开采难度高低的关键因素之一。大倾角特厚煤层由于其倾角处于急倾斜和倾斜的过渡阶段，现有的倾斜缓倾斜特厚煤层开采方法和急倾斜特厚煤层开采方法都很难适用。窑街矿区的主要可采煤层大部分为倾38-49、厚度13.523m的特厚易燃煤层，研究这类大倾角特厚煤层的安全高效开采方法对窑街矿区具有重要现实意义。本文根据窑街矿区大倾角特厚煤层的具体条件，首先通过分析比较认为，窑街矿区的大倾角特厚煤层应该采用走向长壁综放顶煤采

3、煤方法，并通过综合理论分析、现场试验，对大倾角特厚煤层采用走向长壁综放采煤方法时的工作面主要巷道的布置方式和回采工艺方式及主要参数等基本问题进行了比较深入的分析研究，较好地解决了大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面支架围岩系统稳定性差、工作面端头支护困难等关键技术难题；研究得出了工作面合力回采工艺方式和主要参数。在窑街矿区的工程实践取得了良好的技术经济效果。关 键 词：大倾角特厚煤层；走向长壁综采放顶煤；工作面布置；巷道布置1 绪论1.1 论文选题的背景和研究意义近十几年来，综采放顶煤开采技术在我国得到了迅速发展，并取得了显著的技术经济效果，目前已成为特厚煤层开采最为有效的方法之一。煤层倾角是影响

4、煤层开采难度高低的关键因素之一。大倾角斜特厚煤层是倾角处于急倾斜和倾斜过渡阶段（一般认为35-55）的特厚煤层，倾斜缓倾斜特厚煤层综采放顶煤开采技术和急倾斜特厚煤层水平分段综采放顶煤开采技术都难以直接适用。因此，大倾角特厚易燃煤层的综采放顶煤开采起步较晚，目前还处于研究之中。在我国这样一个产煤大国，急倾斜、大倾角特厚煤层却占有相当大的比重，尤其在我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西等地区大倾角特厚煤层占有相当大的比重，而这些煤层主要还都使用传统的倾斜分层开采技术或水平分段开采技术。水平分段综采放顶煤采煤法，其运输平巷沿煤层底板布置，底板侧很难放出的死角三角煤量大，资源回收率低，而且工作面

5、单产低、回采周期短、搬家倒面频繁。传统的倾斜分层走向长壁开采，其运输平巷与切眼下端头斜面连接，下出口有1.5m 台阶，行人、通风、运料不畅通，材料消耗量大，巷道掘进率高，劳动强度大，生产成本高，且由于工作面单产低，为了保证矿井设计生产能力，必须布置多个工作面同时开采，占用设备数量多，生产管理复杂，开采经济效益差，不利于矿井实现高产高效。窑街煤电集团三矿矿井井田东西走向长8.5km，倾斜宽3.5km，面积约25 km2，矿井地质储量3.8 亿t。成煤时期为中晚侏罗纪，含煤5层，主采一、二两层煤，平均煤厚分别为3.98m 和14.79m，为倾斜（25-45）和急倾斜（45-72）煤层。煤炭分类为弱

6、粘煤和不粘煤，是“三低一高”的优质环保动力煤和民用煤。矿井属高瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，爆炸指数为36.33%，自然发火期3-5 个月，最短为28 天。窑街三矿采用小型片盘斜井群开拓，布局 “小、密、散”，井田走向短，水平储量少，服务年限最多可维持5-10 年左右，各井接续问题日益突出，工作面搬家频繁，造成矿井万吨掘进率居高不下、能耗高、资源浪费，生产成本高，矿井效益差，已不能适应现代化矿井生产的需要。窑街煤电集团三矿开采煤层的倾角大部分在40 左右，煤层厚度在720m 之间，原一直采用倾斜分层走向长壁炮采和水平分段轻型综采放顶煤开采，矿井同采工作面数目多，巷道掘进率高，劳动强度大，生产成本高

7、，管理复杂，经济效益不好。为了加快窑街三矿高产高效矿井的建设步伐，实现企业跨越式发展战略目标，窑街三矿开展大倾角特厚煤层采用走向长壁综采放顶煤开采技术的研究工作。到2008 年，窑街三矿大倾角特厚煤层采用走向长壁综采放顶煤开采方法的现场试验研究取得了重大进展。大倾角特厚煤层综采放顶煤开采中存在很多需要深入研究和总结的重要技术问题，工作面巷道布置和回采工艺就是其中关键问题之一。采取科学合理的工作面巷道布置和回采工艺是提高工作面生产能力，保证工作面安全的重要基础条件之一，也是工作面实现高产高效的基础。大倾角特厚煤层采用走向长壁综放开采时的工作面布置、回采巷道布置及其相应的巷道支护技术、工作面回采工

8、艺都具有特殊性，传统的走向长壁综放工作面布置方式，工作面回采巷道布置方式和回采工艺难以满足矿井安全高效生产的要求。探求科学合理的工作面巷道布置方式和合理的回采工艺参数是大倾角特厚煤层走向长壁综放开采获得安全高效的基础。因此深入研究、实践和总结大倾角特厚煤层综采放顶煤开采的合理巷道布置方式和回采工艺参数，对提高窑街三矿生产的技术经济效益具有重要的现实意义，也对我国大倾角特厚煤层安全高效综放开采技术的发展具有推动作用。1.2 国内外的相关研究动态及发展趋势1.2.1 我国急斜大倾角特厚煤层开采技术发展我国于1982 年开始研究引进综采综放设备与技术，急倾斜大倾角特厚煤层开采技术发展过程大致可分为以

9、下几个阶段：（1）80 年代中期，一些开采急倾斜煤层的矿井如：开滦、鹤壁、沈阳、南桐矿、攀枝花以及北京等矿务局分别引进德国、英国、波兰、西班牙、前苏联等国的倾斜或急倾斜综采设备，均因设备不能适应所开采的煤层条件而未取得好的效果，有的改用于缓倾斜煤层（新汶矿务局），有的设备闲置。（2）1984 年煤炭科学研究总院北京开采所研制了适应于3555煤层的ZYS960014/32 型重型大倾角组合式液压支架，试制出样机，并经型式试验和台架55转角试验合格，但未进行成套工业性试验。1984 年运用国产FY40014/28 型综放支架在沈阳蒲河煤矿首次进行综放开采工业试验，试验效果虽然不够理想，但取得的经验

10、教训在大倾角煤层中推广应用。1986 年，当时的国家煤炭部，在制定煤炭工业“七五”发展规划时提出：“七五”期间应主要开发“三极（急）”（极厚、极薄、急倾斜）、“三软”（软顶、软煤、软底）、“二硬”（硬顶、硬煤）、“二大”（大倾角，大采高）等煤层应用的支架，在技术上要有所突破，而首先应解决倾角55以内的长壁工作面的综采技术问题，对倾角更大的煤层应进一步研究合理的开采工艺及设备。从此，对大倾角设备及采煤方法的研制和试验进入了一个高潮阶段。1989 年我国第一套大倾角液压支架ZYJ320014/32 型研制成功，填补了我国55以下大倾角煤层液压支架的空白。但经型式试验和技术鉴定后未推广使用；经改进后

11、ZYJ3200/14/32G 型支架在沈阳红菱矿进行工业试验和技术鉴定后也未推广使用。（3）1986 年，窑街三矿率先在55、20m 左右的特厚煤层中试验水平分段综放并获得成功。急倾斜煤层水平分层，是一种变复杂为简单的有效途径，窑街矿务局率先迈出了可喜的一步。之后，靖远矿务局王家山矿、燎源矿务局、平庄矿务局、乌鲁木齐矿务局和华亭县煤矿也相继采用这种采煤方法开采45以上的特厚煤层，均取得了较好的技术经济效果。但这种采煤方法的工作面长度受煤层厚度限制，一般较短且经常变化，不便于生产和管理，产量和效率比长壁工作面低，不利于集约化生产和建设高产高效矿井。沈阳矿务局红菱煤矿采用国内成套设备于1986 年

12、进行了我国第一个35大倾角综采工作面试验取得了一定经验，但因种种原因未进一步试验。之后，新疆艾维尔沟煤矿进行了35左右煤层综采试验，取得了一定成效。但也未进一步试验。我国近几年在解决35以上大倾角单一中厚煤层综采技术基础上，借鉴10 多年来缓倾斜特厚煤层综放开采的成功经验，开始进行大倾角特厚煤层综放技术的研究试验。1996 年原石炭井矿务局在局部达37的煤层进行综放开采试验取得成功之后，鹤岗竣德煤矿、平顶山矿务局十等相继进行了局部达35左右8-10m 厚的大倾角煤层的综放开采试验研究，均取得了较好效果。二十世纪90 年代后，随着我国综采放顶煤开采技术的日趋成熟，一些矿井逐渐开始在倾角30左右的

13、倾斜特厚煤层中试用综放技术开采。宁夏石炭井矿务局乌兰矿、黑龙江鹤岗竣德矿和河南平顶山矿务局十等相继进行了30-35倾角、8-10m 厚度煤层的综采放顶煤开采试验，取得了一定成效。但工作面支架的稳定性、可靠性等问题仍未得到很好解决。1992 年石炭井矿务局乌兰矿在倾斜特厚煤层进行走向综放开采试验。试验工作面的倾角在25以上，局部最大达到37，煤层厚度8m，工作面长60m。工作面采用ZFSB3200-16/28 型放顶煤液压支架，上下两端各有2 架ZTG3400-20/30 型过渡支架，在运输平巷内布置一组ZTF8900-20/30 型可放煤端头支架，采用MXP350 型窄机身采煤机。前后输送机均

14、采用SGD630/220 型刮板输送机。试验取得了良好的技术经济效果，月产达到3 万 t，采煤工效19.4t/工，工作面采出率84.94，采区采出率达到77。随后，鹤岗矿务局南山矿、淮南新集矿、平顶山矿务局十等煤矿相继采用国产设备进行了大倾角（最大37）特厚（68m）煤层综放开采试验并获成功。（4）1998 年四川华蓥山矿务局绿水洞矿与西安科技大学合作研究试验35以上单一中厚煤层综采技术成功，在后来的生产中工作面煤层倾角最大时达到50。绿水洞矿投入使用的ZYJ2300/13/32 大倾角支架，基本上从技术设备上（包括下端头支护）较完全地解决了大倾角中厚煤层走向长壁综采问题，也为大倾角特厚煤层研

15、究采用走向长壁综采放顶煤放开采提高了宝贵经验。（5）2003 年靖远煤业公司王家山煤矿在煤层倾角3849、煤层厚度13.523m 的易燃特厚煤层进行工作面倾斜布置的走向长壁综采放顶煤开采试验取得成功，大倾角特厚煤层综放开采技术取得重大了突破。目前第三个工作面正在开采之中。目前新疆建设兵团大黄山煤矿也正在试验大倾角综放开采方法。1.2.2 国内外相关研究动态国外对大倾角煤层长壁综采的研究与试验，主要限于中厚煤层。70 年代末，国外主要产煤国家（原西德、前苏联、英国、法国、波兰等），曾研制过大倾角煤层综采设备，使用到3562煤层，因煤层倾角大，工作面设备故障多，工艺复杂，产量和效率较低，这几年的研

16、究进展缓慢或基本停止。而大倾角特厚煤层走向长壁综放以前还鲜见报道。大倾角煤层倾斜布置走向长壁高效综放开采是国内近几年重要的研究方向之一。但由于随者煤层倾角的增大，其开采技术的难度剧增。由于大倾角综放工作面的倾角大、工作状况复杂，给工作面液压支架等提出了多方面的特殊要求。我国综合机械化放顶煤开采技术，经过20 多年的发展，在设备配套、回采工艺、矿压规律、顶煤破碎与放出规律、提高综放工作面回采率，以及工作面防灭火、防治瓦斯、防尘安全技术等方面，已经进行了大量的试验研究。目前我国的综放开采技术总体上处于国际先进水平。但这一采煤方法从技术到装备上目前还主要适用于缓倾斜煤层放顶煤开采和倾角在60左右以上

17、的急倾斜煤层采用水平分段放顶煤，而对于倾角处于3555的大倾角特厚煤层，采用放顶煤开采技术具有很大的技术难度。主要表现在：一是大倾角煤层走向长壁综放开采时，工作面“支架围岩”系统中支架上方从直接顶变为待放顶煤，而且工作面顶板煤岩层也要发生滑移破坏，垮落的顶煤和顶板岩块也会发生下滚，它直接影响着工作面支护系统的稳定性，以支架为主的开采装备将会出现严重的下滑倒架现象。二是与急倾斜煤层一样，采用水平分段综采放顶煤。但这种采煤法，在每个分段上方靠近岩层底板的部分，有一个大块三角煤基本上是放不出的，这从根本上制约了工作面回收率。底板侧三角煤的损失随煤层倾角的减小而迅速增大。近几年，我国的大倾角特厚煤层综

18、放设备及技术已经有了长足的进展，但就研究的广度和深度而言，仍在积极的探索之中，仍有许多复杂问题尚待解决。1.3 研究方案和技术路线1.3.1 主要研究内容根据窑街三矿大倾角特厚煤层长壁综放开采中存在的主要技术问题，本论文主要内容包括：（1）工作面基本布置方式和关键参数的研究确定；（2）工作面运输平巷、回风平巷的布置方式及其支护方式确定；（3）工作面回采工艺及主要参数确定；（4）现场试验与工程实践。1.3.2 研究方法和方案采用理论研究、实验研究和现场试验相结合的方法。由于“大倾角特厚煤层长壁综放开采技术”问题本身为一复杂系统问题，涉及大量采矿、通风等问题。本文首先对所窑街三矿大倾角特厚煤层走向

19、长壁综放开采工作面基本布置方式进行分析研究，通过综合理论分析确定大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面主要巷道的合理布置和支护方式，以及工作面合理回采工艺方式和主要参数，并进行现场试验研究和工程实践。1.3.3 研究技术路线煤层倾角大、厚度大给窑街三矿综放开采及工作面巷道布置带来很大困难。 “支架-围岩”系统中支架是可操控的，支架能稳得住、顶得牢、移得动是工作面顺利推进的前提。因此必须首先解决工作面支护系统稳定性的问题。解决工作面支架稳定性问题，一方面是提高支架自身的稳定性和适应性，但更重要的还应从工作面布置方面着手。本文首先分析研究大倾角特厚煤层综放开采工作面的基本布置方式和具体参数确定方法。2

20、窑街三矿概况2.1、矿井概况窑街三矿位于甘肃省兰州市窑街镇。矿井井田东西走向长8.5km，倾斜宽3.5km，面积约25 km2，矿井地质储量3.8 亿t。井田为一较陡的单斜构造,主采一、二两层煤，平均煤厚分别为3.98m 和14.79m，为倾斜（25-45）和急倾斜（45-72）煤层。煤炭分类为弱粘煤和不粘煤，煤质属低灰、低硫、低磷、高发挥分不粘结动力煤，是“三低一高”的优质环保动力煤和民用煤。窑街三矿1550m 水平以上的浅部，设计采用五对井型为30-45 万t/a 的独立片盘斜井群开拓。窑街三矿经过多次采煤方法和工作面支护改革，此前已逐步形成了急倾斜大倾角煤层水平分段综采放顶煤和倾斜分层单

21、体柱炮采两种采煤法。这些开采方法曾对矿井的生存和发展起到了积极的促进作用，但随着市场竞争的日趋激烈和窑煤公司高效集约化生产结构调整步伐的加快，原设计的浅部片盘斜井群开拓的格局和现行采煤方法已极不适应窑街三矿发展要求。特别是随着井田深部的开发，首当其冲就是需要研究开发出即适合煤层赋存特点，又适应国家产业结构调整，具有较强市场竞争力的安全高效的大倾角特厚煤层开采方法，以实现矿井的可持续发展。2.2 综放工作面地质条件煤层直接顶为泥岩、粉砂岩，灰、深灰色，小型斜层理发育，厚度3.8m，直接顶板之下有0.5m 厚的高炭质泥岩伪顶，极易垮落，老顶为中粗细砂岩，浅灰色，泥质胶结，层理发育，厚度20.5m。

22、煤层直接底为泥岩，深灰色，致密，较硬，厚度0.8m，老底为中粗砂岩，深灰、灰绿色，局部地段含砾石，厚度17.5m。煤层直接顶板之下普遍有一层厚 0.6-1.0m 的高炭质泥岩伪顶，极易垮落。煤层直接顶为灰、深灰色泥岩和粉砂岩，小型斜层理发育，厚度8m；老顶为厚度大于25m 的中粗细砂岩，灰色、浅灰色、灰白色，具有直线型水平层理及斜层理。煤层直接底为厚度0.8m 的深灰色泥岩，致密坚硬；老底为灰白色、灰绿色粗砂岩，致密坚硬，厚度18m。3 大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面基本布置方式研究3.1 大倾角特厚煤层采煤方法分析选择特厚煤层采用放顶煤采煤方法是适应我国煤炭工业现状的一种先进采煤技术，经过

23、二十年多年的迅速发展，目前我国综采放顶煤开采技术居于世界领先水平。在缓倾斜特厚煤层，特别是十几度以下的特厚煤层中采用综采放顶煤开采的工作面产效已经达到了很高的水平。60以上急斜特厚煤层采用水平分段放顶煤开采也已成为采矿界的共识。然而从倾斜煤层向急倾斜煤层过渡的45左右的特厚煤层如果采用走向长壁综放开采时，存在着顶底板同时运移、支架稳定和顶煤垮冒等方面一系列特殊的困难问题需要解决。这类特殊的大倾角特厚煤层采用水平分段和走向长壁放顶煤开采两种方案各有利弊。方案一：走向长壁综采放顶煤主要优点：1.工作面长度大，有利于综合机械化效能发挥；2.三角底煤损失小，回采率高；3.万吨掘进率低。主要缺点1.开采

24、设备稳定性难保证，支架易倾倒、支架和刮板输送机下滑难控制；2.上下端头“V”顶板支护难度大；3.斜面刮板输送机与转载机搭接困难；4.工作面上下出口支护难度大；5.采煤机装煤效率低，大块煤易滚落。方案二：水平分段综采放顶煤1.在30m 以上的特厚煤层综合机械化效能能够得到较好发挥；2.工作面设备水平放置，稳定性好；3.设备投入量少，工作面管理简单。主要缺点1.煤层倾角在45以下时，底部三角煤不易放出。2.辅助巷道工程量大，万吨掘进率相对较高。3.在煤层厚度小于20m 时，工作面长度短，可采煤量小，搬家频繁，不利于提高单产水平。通过上述分析比较，对于窑街三矿层倾角38-49，厚13.5-23m、平

25、均15.5m的煤层客观赋存特点，只要工作面巷道布置科学合理，工作面设备的防倒防滑问题及关键工艺问题解决了，采用走向长壁综采放顶煤开采更有利于发展生产力。在煤层厚度20 m 以下的大倾角（3849）煤层探索走向长壁一次采全高采煤方法具有很重要的现实意义。有效地解决工作面布置、工艺、装备等问题，不但进一步提高综放技术的应用效果，而且促进了窑街三矿实现“一井一面”或“一井两面”的高效集约化生产模式建设。采用走向长壁综放开采在技术上有一系列特殊的难点需要认真对待和得到充分解决，主要有下述几点：（1）支架在倾角20以上就会下滑，甚至倾倒；因而，在1520以上煤层就需要不断调整工作面伪斜角；而当倾角在35

26、45时，由于工作面顶底板岩层都会发生破坏移动，要保持工作面支架稳定性的难度很大，这里既指支架本身的稳定性，也包括支护-围岩系统的稳定性。（2）工作面回风平巷、运输平巷以及切眼等巷道的布置具有特殊性，其对工作面的安全高效、顶煤的放出回收、工作面端头支护等具有重要的作用。（3）装备是在围岩中工作的，底板破坏后可以下滑，顶板冒落后对采空区的不同充填条件，对基本顶（老顶）运动有所影响，而这一切又会对工作面装备及其实现高产高效产生影响。（4）大倾角时工作面采煤机和刮板输送机的安全、正常、高效运转问题。采煤机在45左右沿倾斜采煤，输送机输送本身不仅有防止下滑的问题，还有在这种条件下如何实现采煤机的正常高效

27、运行，从而保证工作面高产的问题。4 大倾角走向长壁综放工作面回采工艺研究4.1 大倾角走向长壁综放工作面回采工艺技术难点回采工艺是采煤方法的两大组成部分之一，科学合理的回采工艺是保证窑街三矿大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面获得高产高效和安全的基本需求之一。在大倾角走向长壁综放开采中，由于煤层倾角和工作面坡度大，工作面支架、刮板输送机极易发生下滑，工作面地板岩层可能发生滑移破坏，垮落的顶煤和顶板岩块会沿倾向向下滚落充填，工作面矿山压力显现也明显不同于一般的综放工作面，支架围岩系统的稳定性相对较差，工作面液压支架极易发生倒架、咬架和移架困难，顶煤的垮冒形态也明显不同于一般综放工作面，因此，大倾角综

28、放工作面的回采工艺具有特殊性。大倾角走向长壁综放工作面的回采工艺，从技术方面的难度主要表现在：(1)以支架为主的开采装备在大倾角条件下要发生下滑倾倒，底板破坏时也可能向下滑移，加剧了“支架围岩”系统的不稳定性；(2)冒落的大块顶煤和顶板向下滑滚、充填，加剧了顶板活动的复杂性，而顶板的复杂运动必然对工作面的矿压显现和支架等装备的稳定性造成影响；(3) 工作面布置采用运输平巷沿煤层顶板，回风平巷沿煤层底板并破三角岩，工作面下段为“圆弧-水平”过渡的布置方式虽然简化了大倾角特厚煤层走向长壁综放工作面下端头支护的复杂性，但也给采煤机在圆弧段提底、挑顶、工作面支护和提高顶煤回收率增加了难度。(4)工作面

29、倾角大，垮落顶煤会发生向下滑滚，沿工作面倾向不同位置顶煤的放出流动特征和放出量不同，放煤过程的控制难度加大，放煤工艺相对复杂化。4.2 回采工艺主要参数分析4.2.1 采煤机进刀和割煤方式机械化采煤工作面采煤机的割煤方式分为单向割煤和双向割煤。双向割煤对要求操作技术相对较高，工作面坡度大时上行割煤阻力大；单向割煤对操作技术要求相对较低，易于提高工作面工程质量。因此窑街三矿大倾角综放工作面采用了单向割煤方式。单向割煤可分为单向下行割煤和单向上行割煤。采煤机由上向下割煤(前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤)牵引阻力小，有利于装煤，滚筒割煤时煤块不易向支架上的人行道抛掷，及时伸出前探梁并打开护帮板，能有效支

30、护顶板，割通运输平巷上帮后，采煤机上返清煤，安全性好。采煤机由下向上割煤时虽然牵引阻力相对较大，但可实现由下向上追机移架移溜，有利于保持支架与前溜的相对稳定性，具有防止前溜上窜的作用，但装煤效果较差，且由于采煤机的强迫润滑还未得到很好地解决，上行割煤时截割部容易发热。因此，在现有条件下，单向下行割煤方式是大倾角综放工作面的最佳割煤方式。目前采煤机一般采用端头斜切进刀方式，超长工作面也有采用中部斜切刀到方式的。窑街三矿大倾角综放工作面试采时，曾采用了由上端头留三角煤斜切进刀方式。后发现不留三角煤的进刀方式不利于上端头附近的顶板管理，就改为了留三角煤斜切进刀方式。4.2.2 移架方式综放工作面一般

31、采用下向上依移架方式。大倾角综放工作面的坡度大，支架以发生下滑，采用邻架操作由下向上顺序移架方式，有利于支架的稳定和防治支架下滑，实践证明是大倾角工作面的最佳移架方式。支架操作的具体过程为：采煤机割煤前收护帮板收前探梁采煤机由上向下割煤伸前探梁打开护帮板；采煤机由下向上清煤滞后采煤机后滚筒15m 跟机收护帮板收前探梁降架带压移架打开护帮板。采煤机由下向上清煤收护帮板收前探梁降架带压移架打开护帮板。移架操作时，充分利用侧护板、底调梁，以下邻架为辅助依托，防止个体支架下滑或倾斜；在工作面布置多组支架，架间接千斤顶，防止支架整体向下位移。移架时要注意升紧支架，升平顶梁，调正调直支架，使支架处于良好的

32、工作状况。上、下端头支架每割两刀煤移架一次，移架步距为1.2m。4.2.3 放煤步距和放煤顺序工作面放煤步距按“一采一放”、“两采一放”、“三采一放”三种方案进行了现场试验。采用“一采一放”、步距0.6m 试验时，易出现放煤过量，易混矸，还出现过工作面端面抽顶现象，影响支架的稳定，且同时占用工时多，不利于工作面正常管理。采用“两采一放”、步距1.2m 试验时，回采率较高，不易混矸，有利于支架的稳定和工作面正常管理。采用“三采一放”、步距1.8m 试验时，回收率相对较低。因此现场试验表明，“两采一放”、步距1.2m 为大倾角特厚煤层综放工作面的最佳放煤步距，为了保证不过量放煤，防止支架失稳，应采

33、用由上向下间隔顺序放煤。在支架不失稳的情况下，可改为由下向上间隔顺序放煤。同时为确保不因过量放煤造成支架失稳，特别规定每副支架一次连续放煤时间不超过2 分钟。放煤时两人配合，并由矿压观测员现场监督，随时观察支架后立柱的压力表，作为判断支架后部顶梁上的顶煤是否滑落的参考。若后柱缷载时，就随时将立柱升紧，以防支架因放煤而失稳。严格执行由上向下间隔顺序放煤，并控制放煤时间和放煤量，就能有效防止出现支架因放煤而失稳的现象。.4.2.4 工作面端头支护技术大倾角走向长壁综放工作面端头支护难度大且安全隐患多。当工作面全长为倾斜布置时，会出现端头处三角煤问题。端头处空间及压力比较大，三角煤不易维护，三角煤易

34、滑落易造成支架失稳。因此，大倾角走向长壁综放工作面的端头支护具有特殊性，端头支护的技术难度大，端头维护工作困难多。（1）下端头支护技术大倾角走向长壁机械化工作面下端头支护的关键技术曾长期未能得到较好解决。尽管绿水洞煤矿在中厚煤层综采工作面采用横式端头支架使工作面下端头的支护状况得到了明显改善，但因浮煤堵塞，流水汇集，巷道底板起伏造成移架阻力大等而难以有效地发挥端头支架的综合效能。窑街三矿综放工作面开采中，充分利用煤层特厚的条件，借鉴比较成熟的近水平煤层综采综放工作面下端头支护技术，将大倾角工作面用“圆弧水平”过渡与运输平巷相连的布置方式，使难以解决的大倾角工作面下端头支护问题简化为与近水平煤层

35、综放面下端头支护基本一样的方式，采用“一主两副”端头支架支护方式，割两刀煤移架一次。同时下端头处人员不受工作面冒落煤矸块的威胁，提高了下端头的安全性。这种“圆弧水平”过渡的布置方式及其配套的端头支护方式现场使用效果良好。(2) 上端头支护技术大倾角走向长壁机械化工作面上端头支护技术也是一直没有得到很好解决的关键技术之一，且支护难度比下端头更大更复杂。专门研制的前副后主的端尾支架较好的解决了大倾角走向长壁综放工作面上端头支护难题。大倾角综放工作面的回采工艺具有特殊性和复杂性。大倾角综放工作面应该采用上端头留三角煤斜切进刀、单向割煤方式。大倾角综放工作面中，采煤机在圆弧段时需要采区特殊的挑顶提底技

36、术措施。工作面下段1-17#支架采用折返式间隔顺序放煤，工作面上段应由上向下间隔顺序放煤，其余地段整体按由下向上间隔顺序放煤的放煤方式为大倾角综放工作面的最大倾角综放工作面的端头支护具有特殊性，上下端头均采用专用支架支护效果良好。5 结束语窑街三矿大倾角特厚煤层的走向长壁综放开采工作面的“倾斜-圆弧过渡-水平”的特殊布置方式，简化了大倾角工作面下端头支护的复杂性，改善了端头支架的受力状态，提高了支架围岩系统的稳定性，可有效减少煤炭损失，提高资源回收率，同时有利于工作面的瓦斯管理。这为大倾角特厚煤层走向长壁综放开采创造了重要基础条件。通过综合研究试验，得到了窑街三矿大倾角特厚煤层综放工作面的合理

37、回采工艺方式和主要参数。采煤机的合理割煤和进刀方式为由上端头留三角煤斜切进刀下行单向割煤方式。工作面最优的放煤方式为“两采一放”、放煤步距1.2m，上段由上向下顺序两轮放煤，中、下段由下向上间隔多轮折返放煤。工作面推进采用伪仰斜推进，有利于防止前溜上窜、后溜下滑。工作面采用由下向上的上行移架推溜方式，有利于防止支架倒滑和前溜下滑。参考文献1 丁海勇，贾恩云等放顶煤开采基础理论煤炭工业出版社，1995.8(5)2 李中伟，孙茂远等放顶煤开采技术与实践经验煤炭工业出版社，1996(6)3 靳钟铭放顶煤开采理论与技术煤炭工业出版社，2001.4(5)4 丁海勇，贾恩云等放顶煤开采基础理论煤炭工业出版

38、社，1995.8(4)5 钱鸣高，刘听成矿山压力及其控制煤炭工业出版社，1984.12(35)6 杨振复，罗恩波放顶煤开采技术与放顶煤液压支架煤炭工业出版社，19957 赵宏珠，石平五厚煤层放顶煤开采设备煤炭工业出版社，1995.128 伍永平 大倾角煤层开采“R-S-F”系统动力学控制基础研究山西科学技术出版社，2006.39 贠东风，李虎林合理选型配套，提高综采产效中国煤炭高产高效矿井建设论文集中国矿业大学出版社，1997.810 贠东风，伍永平 急倾斜煤层综采工作面调伪仰斜原理与方法辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2001(4)11伍永平，贠东风，张淼丰急倾斜煤层综采基本问题研究 煤

39、炭学报，2000(5)12孙金柱,高有进急倾斜软煤层综采放顶煤支架的选型设计与使用中国煤炭，1999（11）13侯社伟，刘西党急倾斜轻放工作面支架失稳机理的研究与防治煤矿开采，2001（3）14赵景礼厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法的研究煤炭学报，2004(2)15谢俊文，高小明，上官科峰急倾斜厚煤层走向长壁综放开采技术，煤炭学报，2005(5)16陈炎光，钱鸣高主编中国煤矿采场围岩控制徐州，中国矿业大学出版社，199417孙宝铮，刘吉昌矿井开采设计中国矿业学院出版社，198618董春游技术经济学徐州，中国矿业大学出版社，200119刘昌平大倾角厚煤层长壁综放工作面端头支护技术实践煤炭科学技术，2004(1)20煤矿安全规程中国煤炭工业出版社，200421袁和生等煤矿巷道锚杆支护煤炭工业出版社，1997.922李中伟，孙茂远等放顶煤开采技术与实践经验煤炭工业出版社，199623易先春，沈五名大采深综采切眼全锚支护技术煤炭科学技术，2004(1)24赵庆彪，马念杰煤巷小孔径预应力锚索工程特性煤炭科学技术，2004(11)25李海宁，曹春玲大倾角厚煤层长壁式综放开采技术煤炭科学技术，2004(2)