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初次放顶及收尾的安全技术措施
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初次放顶及收尾的安全技术措施
一顶煤冒放性
影响顶煤冒放性的因素主要有两大方面: 地质因素和技术因素。 影
响顶煤冒放性的地质因素主要有:开采深度、煤层厚度和强度、煤层中
夹石层位置及其厚度、直接顶岩性及其厚度、基本顶岩性及其厚度、煤
体裂隙发育程度等。技术因素主要包括采放比、架型、工作面长度和放
煤方式。
根据上述各影响因素,结合本矿井实际情况,其冒放性分析如下:
1、开采深度对顶煤冒放性的影响实质上是支承压力对顶煤的压裂
影响,不同强度的煤层有不同的临界开采深度。从宏观来看,开采深度
小于 100m的煤层,其冒放性差;开采深度为 400m以下的煤层,其冒放
性较好。本矿井目前煤层开采深度约 144m左右,从开采深度来看,其
冒放性较差。
2、煤层强度直接地影响顶煤冒放性。一般来说,软煤( f ≤1)最
易冒落,冒落块度小,块径在 0.2 ~0.3m 以下,可放性很好;中硬煤(f=1 ~
2)次之,冒落块径多为 0.3 ~0.6m,少数可达 1.0m,可放性较好;硬
煤 (f >2)的冒放性最差, 冒落块径 1.0m 左右为多, 大于 1.0m 的常见,
最大特点是支架后部常有悬空的顶煤。
煤的强度与顶煤冒落角有密切关系。 根据大量观测数据表明, 软煤
的冒落角一般为 85~110°,中硬煤为 65~85°,硬煤多为 45~65°,
在多数情况下,冒落角愈大,顶煤放出率愈高。
本矿井未作煤的强度参数测试, 要及时作煤的强度参数试验, 以便
根据煤的强度指标,采取有针对性地处理措施。
3、根据地质报告提供的钻孔资料看,井田内各可采煤层无夹矸,
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夹矸对顶煤的冒放性基本没有影响。
4、井田内煤的顶板、底板多为砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩,
在饱和状态下单向抗压强度在 0.1 ~13.8Mpa 之间,属极软质岩石
(30Mpa) ;单向抗拉强度为 0.6 ~2.1Mpa,直接剪切强度 2.4 ~7.0Mpa;
软化系数在 0~ 0.58 之间,小于 0.75 ,属软化岩石。 煤层顶底板的各类
岩石,多为层状结构,其层间聚合力较差,砂岩胶结疏松,稳定性差;
泥质岩类常沿层理及错动面滑动,遇水膨胀。
从各煤层的顶底板情况看,单向抗压强度低,易垮落,有利于顶煤
冒放。因此顶板岩石的冒落性对顶煤的冒放性影响不大。
5、一般来说,煤体裂隙比较发育的煤层,其冒放性较好;煤体裂
隙不发育或发育程度较差的煤层,其冒放性也相应较差。
本矿井开采的煤层为厚缓倾斜煤层,厚煤层采用炮采放顶煤开采。
根据目前本矿井放顶煤工作面实际情况来看,煤质较脆,为块状状,松
软,节理及内生裂隙发育,一般随采随冒。从煤的裂隙发育程度来看,
顶煤冒放性尚可。
6、根据数据统计,工作面越长,顶煤冒放性愈好,顶煤回收较高。
该矿井采用炮采放顶煤开采, 工作面长。 工作面设计长度 410m,倾斜宽
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