浅谈煤矿井下放顶煤开采技术

摘要

:针对矿区矿井煤层厚度变化大，断裂构造多，顶板破碎等复杂地质条件，采用放顶煤

采煤法的回采巷道布置、顶煤回收工艺和矿压显现的特点。说明放顶煤技术在蒲白矿区开采
地质条件下

, 为矿区推广应用放顶煤开采技术提供了实践经验。 

　　关键词

: 放顶煤; 开采技术;工艺; 应用 

　　一、放顶煤采煤法的应用及回采巷道布置

 

　　� 回采巷道的布置沿

5 号煤层底板。在遇到小型断裂时, 巷道降低盘抬高层位或上升盘小

量卧底通过。对于落差为

1/ 2~ 2/ 3 煤厚的断层, 在掘进和回采中不再绕行。减少了绕行巷道, 

减少了地质损失

, 增加回采煤量, 提高了煤层资源采出率。两相邻工作面之间留设 15~ 20 m 

煤柱护巷的布置方式。虽然区段平巷和工作面内起伏大

,最大仰、俯角度达 20, 但开采期间仅

除甩掉个别块段外

, 渡过断距 0 2~ 5 3 m 的断层 31 条, 利用功率为 180 kW 刮板输送机和

MG150- W1 采煤机回采、人工回收顶煤, 改装的小型( 溜槽宽 400mm) 输送机运输顶煤, 安全
地采完了该工作面。

 

　　

1.1 工作面支护 

　　�单体液压支柱、型钢长梁

( 钢梁长: 炮采面 24 m、机采面 28 m) 配塑料编织网( 网宽 0 8~ 

　　

1 0 m 或据循环进度、长 8 0 m、网孔直径 50mm) 、塘材支护煤顶板。型钢长梁成对使用, 

主副之分

, 主梁一梁三柱, 副梁一梁两柱。梁上由煤壁至切顶线到底板, 全部被背设的塘材和

连接的塑料编织网护严

, 使控顶空间的安全条件明显好转。 

　　

1.2 矿压显现 

　　

 放顶煤工作面矿山压力显现的特征, 主要是表现在围岩- 支架受力体系改变。 

　　

 (1) 支护体系刚度降低, 矿山压力转移。放顶煤采煤时, 上覆岩层的压力是通过顶煤传递

给支架的。由于支架之上的顶煤被压

, 已经破裂、变形,形成了支架- 顶煤支护体系刚度大大降

低。压裂、变形、碎胀、位移的顶煤的塑性

, 远大于支柱的下缩量。这一支架与围岩条件的特殊

关系变换

, 使支架上方 2~ 3 m 厚的顶煤层已处于破裂状态, 而且越靠近采空区越破碎, 破裂

顶煤的变形、流失

, 释放了上覆岩层巨大压力对支架的作用, 支架支护的压力减小, 甚至避免

了基本顶岩层压力对支架的作用

, 而转移至煤壁前方和采空区去了。 

　　

 (2) 周期来压步距减小 10%, 强度减弱。采空区空间的增大, 致顶板岩层的垮落高度增加, 

砌体梁带、裂隙带的层位随之上移。采空区岩层活动规律的这一变化

, 使垮落岩层铅垂运动的

距离和未垮落前的压裂、变形量增大

, 致放顶煤工作面周期来压步距减小。随着砌体梁带和裂

隙带的上移

, 使其原始应力破坏区的范围增大, 将支承压力区扩大至煤壁前方的下位煤岩层, 

支承面积增大

, 因此周期来压强度随之减弱。观测表明, 放顶煤工作面周期来压步距由上分层

沿顶开采的

8~ 12 m 减至 7~10 m, 约减少 10%左右, 来压强度也明显减弱。 

　　

1.3 顶煤的回收 

　　

 5 号煤层属中硬煤,型钢长梁与单体支柱支护, 随着工作面循环作业进程, 对顶煤反复支

撑与卸载。如机采面割煤进度

0 6 m, 支护支撑、卸载平均为 4 67 次; 炮采面循环进度 1 0 m, 

支撑、卸载平均为

2 4 次, 顶煤才被甩入放煤区。顶煤被反复支撑与卸载, 使其破裂程度不断

加大

, 对顶煤回收有利。 

　　

 顶煤回收工艺是采用一采一回、自行垮落、人工回收、低位开口、分段作业的方法。开口

前先将网下落煤清净

, 开口采用形剪网。工作面内分大段, 为防止窜矸, 各大段内分若干小段, 

间隔开口、小量回收。每个放煤口不一次开大

, 不一次回收完毕, 第一次开口的顶煤回收量不

得大于

1/3。下轮回开口在上轮回开口小段的中间, 依此将若干小段的顶煤间隔多轮回收完毕,

 再用小绳将破网口联接封口, 大段顶煤回收完毕。 
　　二、轻型综采放顶煤工艺