极软岩厚煤层综放工作面设计方案的优化

极软岩厚煤层综放工作面设计方案的优化摘要:本文探讨了如何合理的布置大走向、极软岩煤层综放工作面,研究了长 距离工作面运输机拉上山的可行性，探讨了沿采空区布置巷道及软岩联合支护的 新形式，为矿井其他工作面设计提供宝贵的经验。同时，本文所归纳整理的长走向、 极软岩大型工作面的优化设计经验对同行业相似条件煤矿具有一定借鉴意义。关键词:极软岩 厚煤层 工作面设计 优化1、引言铁法能源公司大平煤矿位于辽宁康平县境内，毗邻三台子水库。矿井自2002 年12月22日试生产以来，始终面临水库下放顶煤开采及围岩强蠕变、易膨胀等 难题。矿工程技术人员不断探索软岩支护新工艺、新技术。研究出了全断面打锚 杆、挂网壁后注砼、架36U棚外打锚索的联合支护方式，有效地控制了围岩变形, 确保了巷道正常的断面。但是临近采空区巷道布置仍然处于探索中。大平矿NIS2综放工作面已于2010年4月回采完毕。与之相邻的N1S3综放 工作面准备巷道目前已经开始掘进。其设计理念是增加工作面几何尺寸，实现集 约化生产。2、 工作面概况一一N1S3工作面位于N1采区南侧。北邻NI采区回风上山，东邻N1S2工作面, 西邻N1S4段（未准备）。本工作面进行了三维地震勘探，主要发育有东西向的向 斜及背斜构造各一个。工作面北部的背斜，轴向东西向，地层倾角79。向斜轴北 侧倾角稍缓，南侧略急。工作面内整体构造受向斜及背斜控制。工作面整体上东 低西高。煤层赋存于-240-320m之间。两顺槽高差平均为40米。工作面设 计长265米，走向平均长2325米，可采储量1000万吨，服务29个月。工作面顶板直接顶为油页岩，约20米，抗压强度为164kg/cm2,按其坚固程度 为软岩，不易维护。底板为泥岩或炭泥岩。本工作面瓦斯绝对涌出量0.5m3/分钟。3、两种设计方案的提出N1S3工作面设计走向长度为2325米，增大了工作面储量，减少了安拆次数, 保证了集约化生产，而且多回收阶段隔离柱13万吨。从其两顺布置方式考虑，有两 种设计方案：A种方案是将N1S3运顺放于临近N1S2采空区侧。这种设计工作面运输机 拉下山，皮带设于运顺侧,但是串车置于回顺侧，使用这种方案用SGZ1000/700*2 工作面刮板运输机即可满足生产要求，同时工作面不存在下行风。需要考虑的是 运顺将在距工作面150米处提前翻修。依据N1S2工作面矿压观测可知，这段范围 为受采空区及本工作面叠加压力影响区,其中距工作面7080米处为压力显现明 显区。因此，在支护进入转载机前还需要翻修一遍,才能保证顺利进入转载机。B种方案为回顺布置在临近N1S2工作面侧。这种设计工作面运输机拉上山, 皮带串车均置于运顺。但是SGZ1000/2*700运输机不能满足运输要求。考虑到 工作面最大坡度12以及服务29个月。运输机拟采用SGZ1000/2*1000型可满足 生产需要。但是这种方案工作面为下行风，容易在工作面前三角点上隅角积聚瓦 斯，回顺没有大的设备通过，因此不需要翻修。4、方案选择如果采用A种方案，则需翻修给4.6米圆棚壁后注砼。结合矿井多年治理极 软岩两顺巷道的经验，按照锚网支注加打补强锚索的综合支护手段，翻给4.6米圆