影響綜合機(jī)械化采煤的煤層因素分析

汝登亞

（七煤集團(tuán)公司向陽(yáng)礦，黑龍江，七臺(tái)河，154600）

影響綜合機(jī)械化采煤的煤層因素分析

汝登亞

（七煤集團(tuán)公司向陽(yáng)礦，黑龍江，七臺(tái)河，154600）

總結(jié)和分析了影響綜合機(jī)械化采煤的煤層厚度、煤層傾角、煤層頂、底板、煤層機(jī)構(gòu)的破壞等因素。并對(duì)其做出分析。

煤礦；綜合機(jī)械化采煤；煤層因素

一、煤層厚度

煤層厚度影響采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)的最小結(jié)構(gòu)、調(diào)高范圍、機(jī)身高度及過(guò)機(jī)空間，還影響支架的最小高度和伸縮量。對(duì)薄煤層，由于人員活動(dòng)空間狹窄，采煤機(jī)械化條件比較困難，一般講，煤厚為1.25—3.50m是機(jī)采最有利的條件，可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)我國(guó)目前采煤機(jī)的使用情況，參考采煤機(jī)械化成套設(shè)備綜合技術(shù)特征，可按采高將煤層厚度劃分為 0.65～1.30m，1.10～2.40m；1.70～2.60m；2.00～3.20m；2.50～4.40m幾個(gè)區(qū)間。在具體選擇綜采架型時(shí)，應(yīng)首先對(duì)礦井的各個(gè)煤層劃分出塊段，然后，對(duì)每個(gè)塊段的煤層厚度進(jìn)行方差計(jì)算，把塊段內(nèi)計(jì)算的煤厚區(qū)間與綜采架型采高區(qū)間加以對(duì)比，選擇合適的架型。一個(gè)礦井一般只能選擇2—3種架型，因此，架型還應(yīng)考慮塊段的可采儲(chǔ)量至少應(yīng)大于一套綜采設(shè)備在索回原值和生產(chǎn)費(fèi)用期間的儲(chǔ)量。

二、煤層傾角

在干燥的條件下，金屬對(duì)金屬的摩擦系數(shù)為0.23—0.30，其相應(yīng)的摩擦角為13—17°；金屬對(duì)底板巖石的摩擦系數(shù)為0.35—0.40，其相應(yīng)的摩擦角為 18—20°。而在潮濕的情況下，摩擦系數(shù)將會(huì)降低，因此，當(dāng)傾角大于8°時(shí)，在一般情況下采煤機(jī)要設(shè)防滑裝置，傾角大于12°時(shí)，支架及輸送機(jī)也要有防滑裝置，而傾角大于 18°時(shí)，支架應(yīng)同時(shí)設(shè)防滑防倒裝置。機(jī)采最佳的傾角是0—12°。根據(jù)摩擦系數(shù)，結(jié)合綜采設(shè)備的技術(shù)特征，將煤層傾角劃分為0—12°；13—18°；19—35°；36—90°四類(lèi)。一類(lèi)上綜采條件最好，二、三類(lèi)必須采取技術(shù)措施，四類(lèi)則很困難。

三、煤層頂?shù)装鍫顩r

頂板和底板對(duì)綜采的影響，可分為冒落性和穩(wěn)定性兩個(gè)方面，老頂與直接頂為厚層堅(jiān)硬的砂巖、礫巖條件下，抗壓強(qiáng)度多數(shù)為80—120MPa，巖石堅(jiān)硬，整體性強(qiáng)，不易冒落，使用綜采必須對(duì)頂板采取一系列措施，如打孔注水，放炮等，進(jìn)行強(qiáng)制性放頂，因此，難冒落的頂板對(duì)綜采不利。頂?shù)装鍘r石的穩(wěn)定性對(duì)綜采的影響也較太，刨煤機(jī)最適宜用于2—3h內(nèi)，允許暴露寬度0.6m以上的中等穩(wěn)定頂板。且煤不粘頂?shù)臈l件，否則，要采取分段刨煤或縮小移架步距。在選擇采煤機(jī)時(shí)，若頂板不穩(wěn)定，宜采用機(jī)身長(zhǎng)度較小，輸送機(jī)寬度較窄的型號(hào)，以減小無(wú)立柱空間的寬度及采煤機(jī)頂部的懸頂面積。頂?shù)装鍘r石以穩(wěn)定和較穩(wěn)定的對(duì)綜采有利，綜機(jī)過(guò)斷層與斷層上下盤(pán)的煤層頂?shù)装鍘r性也有密切的關(guān)系，如果頂?shù)装鍘r石為泥巖或炭質(zhì)泥巖，即使K值小于1，綜機(jī)也能過(guò)斷層，但截割頂?shù)装宓膸r石厚度一般以不超過(guò)0.6m為宜。如果頂?shù)装鍘r石為堅(jiān)硬的砂巖或礫巖，當(dāng)k值小于1時(shí)，綜機(jī)過(guò)斷層困難。

四、煤層的機(jī)構(gòu)破壞

煤層的褶曲的核部增厚，翼部變薄，不協(xié)調(diào)褶曲可以形成煤包；正斷層附近煤層變薄，逆斷層附近煤層變厚；書(shū)斜形小斷層則使煤層呈鋸齒狀。

由于煤層遭到構(gòu)造破壞后，再經(jīng)過(guò)重新膠結(jié)而形成的細(xì)粉煤，已失去原先的條帶狀結(jié)構(gòu)，即形成所謂構(gòu)造煤。受火成巖侵入而變成天然焦的煤，使煤變硬，綜機(jī)截割較為困難。

煤層受地應(yīng)力作用形成的構(gòu)造節(jié)理對(duì)綜采的影響主要表現(xiàn)為：工作面在回采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生頂壓大、片幫和頂板巖石抽條等現(xiàn)象。片幫的程度與節(jié)理走向及工作面的夾角有關(guān)，節(jié)理走向與工作面垂直時(shí)不易片幫，與工作面平行則最容易片幫。

五、煤層底板

煤層底板高程變化的表現(xiàn)形式即為小褶曲。它對(duì)綜采的影響，一是煤厚發(fā)生急劇變化，二是煤層的產(chǎn)狀發(fā)生變化，有時(shí)可能超出綜采機(jī)架型適用范圍而影響運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，如果小褶曲頻繁出現(xiàn)，還造成運(yùn)輸上的困難。遇到頂板有含水層時(shí)，采掘過(guò)程中會(huì)有淋水，淋水若涌入向斜軸部，會(huì)造成綜采困難。一般對(duì)煤層底板高程的變化可分為 0-10°，10-15°；大于16°三級(jí)，對(duì)于變化幅度在10°以上的，上綜采前必須采取技術(shù)措施。

六、煤層中的夾石

如果夾石是泥巖或炭質(zhì)泥巖，而且厚度又不太大，一般講對(duì)綜機(jī)的生產(chǎn)影響不大。但煤夾石為砂巖且厚度又較大時(shí)，則會(huì)影響綜采的正常生產(chǎn)。當(dāng)綜機(jī)進(jìn)入透鏡體時(shí)，割截砂巖很困難，對(duì)一些較大的透鏡體需經(jīng)放震動(dòng)炮方可通過(guò)。

TU142

1674-3954（2011）03-0334-01