新光集團(tuán)劉東煤礦位于淮北煤田的西偏北部，屬蕭西向斜的內(nèi)傾轉(zhuǎn)折端部分。主采山西組10煤和下石盒子組72煤。兩層煤由于受沉積地基不平，后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞，巖漿侵蝕，古河床沖刷等多種因素的影響，致使煤厚變化較大，賦存不穩(wěn)定，局部塊段煤層厚度較大而又不能采全厚。為提高資源回收率，通過(guò)多年的開(kāi)采實(shí)踐，總結(jié)了一套較為合理、安全的開(kāi)采方法，取得了較好的安全效果，獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
1、工作面開(kāi)采情況
礦井先后通過(guò)北三、西一兩個(gè)采區(qū)的開(kāi)采探索，不斷完善，且在西二采區(qū)21005工作面進(jìn)行總結(jié)性試采，取得了較好的效果。
1.1 21005工作面地質(zhì)概況
21005工作面面長(zhǎng)150 m，走向長(zhǎng)380 m，煤厚2.8~4.0 m．平均3.1 m，傾角25～30°。工作面局部地段有泥巖、砂頁(yè)巖、煤線組成的0. 5~0.9 m厚復(fù)合頂板；直接頂為2. 8—5.3 m厚的粉砂巖，一般隨采隨冒；老頂為5—6 m厚的細(xì)粒砂巖；直接底為3—4 m粉砂巖。頂板淋水，工作面總涌水量為5—15 m3/h，煤層瓦斯含量較低。
1.2試采工作面裝備及性能特性
支柱：工作面采用CD235 -19. 6/100單體液壓支柱。其主要技術(shù)參數(shù)為：最大支撐高度3. 5m，最小支撐高度2.7 m，工作行程800 mm，降柱速度大于40 mm/s，重量87 kg，裝液量5L，額定工作阻力196 kN，初撐力115—154 kN，缸徑100 mm。
頂梁：工作面采用DJB1000/300金屬鉸接頂梁。
塑料網(wǎng)規(guī)格：塑料網(wǎng)長(zhǎng)5m，寬1.2 m，網(wǎng)孔為邊長(zhǎng)15mm的六邊形。
工作面泵站型號(hào)為XRB2B(A)80/35，公稱(chēng)壓力35 MPa，公稱(chēng)流量80 L/min。
1.3工作面試采方法
采用CD235型單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁、塑料網(wǎng)及木背板控制頂板，爆破落煤，一次采全高，最大控頂距5m，最小控頂距4m，放頂步距l(xiāng)m，工作面采用SD-30型
刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，下順槽采用40型刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載給帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。
1.4試采過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及采取的措施
1.4.1 支護(hù)
掛梁：由于煤層較厚，放炮后無(wú)法進(jìn)行掛梁，尤其是傾角大時(shí)更為困難。采取的措施是：放炮前在煤幫和放炮位置的下口設(shè)置擋煤網(wǎng)，使人能站在崩落的煤上掛梁。
支柱：由于支柱本身較重，一人難以扶起，加之腳下不平穩(wěn)且滑，常易造成柱子在支護(hù)過(guò)程中倒下。解決的辦法：一組最少3人操作，即兩人用手扶，一人用拉鉤將柱拉起來(lái)；而后一人用手穩(wěn)柱，一人用拉鉤穩(wěn)柱，控制柱子不倒，一人注液升壓，并協(xié)助扶柱，最后系好防倒繩。支柱下方5m內(nèi)不得有人。
防片幫：片幫主要發(fā)生在出煤后的煤壁。防范措施：一是爆破后接網(wǎng)、掛梁時(shí)可借助于連接好的塑料網(wǎng)用圓木打斜柱。二是在出煤過(guò)程中，超前2~3m借助于原貼幫柱和沿走向設(shè)置的擋煤扳與沿傾向的塑料擋煤網(wǎng)聯(lián)合擋煤，阻止片幫。下方邊出煤，邊支護(hù)，邊打貼幫柱（每隔一棚打一貼幫柱，并視煤層的松軟程度加防片幫板或網(wǎng)）。
系防倒繩：由于柱子較高，如系一道防倒繩，當(dāng)個(gè)別柱子出現(xiàn)漏液現(xiàn)象時(shí)仍有可能倒下，造成傷人、傷物。所以3.5m支柱至少要用兩道防倒繩，一道在約1.5 m高處，一道在約2.5 m高處。
延伸塑料網(wǎng)：塑料網(wǎng)的作用·是封閉頂板，防止漏矸。二是使支柱上方的鉸接頂梁、塑料網(wǎng)及背板連成一個(gè)支護(hù)控頂?shù)恼w，共同對(duì)頂板起支護(hù)作用。三是將采空區(qū)矸石與作業(yè)場(chǎng)所隔開(kāi)，改善工作面的作業(yè)環(huán)境，提高工作面的安全度。四是可防煤壁片幫。五是回料前可將工作面的浮煤清理干凈，從而提高資源的回收率。六是不易發(fā)生掉矸傷人事故。七是回料方便，不會(huì)出現(xiàn)竄矸、扒柱找三用閥現(xiàn)象。
操作方法是：放炮后迅速站在落下的煤堆上連接塑料網(wǎng)。連接方法是每隔150 mm用塑料繩綁一道匝，壓茬不少于100 mm，然后插背板掛梁，且網(wǎng)在梁前方掛下300—500 mm，以便于下一循環(huán)的接茬。
插背板：由于支護(hù)高度較大，所以要求插背板在掛梁延伸塑料網(wǎng)的過(guò)程中進(jìn)行，且背板要位于塑料網(wǎng)下方。
1.4.2回料、放頂
初次放頂：工作面開(kāi)始推面后，一般初期工作面礦壓顯現(xiàn)不明顯，支柱支撐力增加極小，有時(shí)達(dá)到初次來(lái)壓步距時(shí)仍不掉頂。若待初次來(lái)壓前才考慮人工強(qiáng)制放頂，則盡管支柱壓力顯現(xiàn)不明顯，但放頂時(shí)的大面積頂板垮落易沖垮工作面，折斷支柱和金屬鉸接頂梁，作業(yè)極不安全。
比較安全的方法是初次放頂后若頂板仍不冒落，應(yīng)立即進(jìn)行人工強(qiáng)制放頂。
正常放頂回料：由于支柱太高，回料時(shí)易發(fā)生支柱歪倒，砸壞其他支柱或傷人現(xiàn)象。解決這一問(wèn)題的方法是：用兩把拔柱器回一根單體液壓支柱，即一把控制支柱的上半端，一把控制支柱的中部。兩把拔柱器的固定點(diǎn)與柱呈三角形布置，一把起穩(wěn)固作用，一把起回柱作用，它們相互牽連，支柱既不會(huì)倒下，又不會(huì)下滑。
補(bǔ)網(wǎng)：在回采過(guò)程中，塑料網(wǎng)的好壞直接影響工作面安全。有時(shí)由于矸石不規(guī)則劃破網(wǎng)造成竄矸現(xiàn)象，從而影響工作面的正常施工。所以回料前若頂、幫網(wǎng)出現(xiàn)破洞，應(yīng)先補(bǔ)網(wǎng)。其方法是：在切頂線上預(yù)先布網(wǎng)，再與落下的網(wǎng)相扣，使工作面始終保持寬敞安全的作業(yè)空間。
退連接銷(xiāo)、取金屬鉸接頂梁及背板：采高大，銷(xiāo)子所處的位置較高，采高超過(guò)2.5 m，銷(xiāo)子就需要用長(zhǎng)柄小錘擊打，待頂板冒落穩(wěn)定后再取出金屬鉸接頂梁和背板。
特殊支護(hù)：一般超前工作面回料點(diǎn)20 m，采用密集、戧棚支護(hù)，每隔5m留一安全出口，另每隔8~10m碼放一個(gè)木垛。
工作面收作：應(yīng)先將工作面回撤成3排支柱，再由下向上回料。由于支柱較高，運(yùn)輸工作量較大，運(yùn)距較遠(yuǎn)，可用木船沿煤幫一側(cè)用礦用絞車(chē)運(yùn)輸。由于收作時(shí)人員均靠煤幫側(cè)行走，所以煤幫除加打防片幫支柱外，還應(yīng)用塑料網(wǎng)封嚴(yán)。
1.4.3出煤、移輸送機(jī)
出煤，主要應(yīng)注意在分組作業(yè)時(shí)兩組之間用塑料網(wǎng)拉一道隔離網(wǎng)欄，以防上一組的異物飛入下一組。移輸送機(jī)，因煤已出空，難以實(shí)施打調(diào)角楔、改柱的工藝，所以當(dāng)傾角<20°時(shí)，人站在防倒繩的插板上來(lái)打調(diào)角楔；若傾角>20°時(shí)，應(yīng)根據(jù)頂板壓力情況而定，如壓力較大，頂板破碎，不宜改柱，應(yīng)采用拆移機(jī)工藝。
1.4.4工作面壓力觀測(cè)
工作面應(yīng)配備專(zhuān)職的礦壓觀測(cè)員，24h不間斷地測(cè)量支柱壓力、活柱伸縮量及頂、底板移近量。
1.4.5工作面打眼
為減少放炮對(duì)支柱的震動(dòng)破壞，應(yīng)使眼底的最小抵抗線位于兩支柱之間。眼不得太深，以防止超挖、出現(xiàn)空幫、煤壁不直；眼深應(yīng)控制在0.9—l m之間，局部欠挖處可用鎬刨的辦法達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸。頂部眼要借助于梯子施工，施工時(shí)梯子必須用繩與周?chē)闹е潭ê�，且有人扶住和監(jiān)護(hù)。
1.4.6裝藥
頂部眼裝藥要借助梯子操作，量不宜太大，一般視頂板和煤層的松軟情況而定。若頂板較好，煤層較硬，頂部眼的藥量為150g，中部眼150~225g，底眼300g；若煤層較軟，頂部眼的藥量為50—75g，中部眼150g。
1.4.7放炮
放炮一般分段進(jìn)行。放炮后應(yīng)及時(shí)檢查支柱的完好情況，若有失效崩倒的支柱，應(yīng)先維護(hù)，再進(jìn)行下一階段的爆破。
2、效果評(píng)價(jià)
西一采區(qū)11005、11006工作面生產(chǎn)時(shí)，條件與11004、11003工作面的條件相近，但因未采用塑料網(wǎng)將工作面與采空區(qū)隔開(kāi)，且未采取可靠的防片幫措施，曾出現(xiàn)工傷事故多起。但自總結(jié)了11005、11006工作面的教訓(xùn)，采取了上述措施后，基本消滅了輕傷以上事故。
采用隔離方法后，回料前可將浮煤完全清掃干凈，使厚煤層的工作面回采率真正達(dá)到97%~98%。
與分層開(kāi)采相比，該采區(qū)減少巷道工程量3. 68km，且分層開(kāi)采工作面巷道布置較困難，施工組織、搬運(yùn)設(shè)備、頂板管理較一次采全高復(fù)雜。
盡管?chē)嵜涸黾恿?.8元的塑料網(wǎng)費(fèi)用，但與分層開(kāi)采相比減少了0.3元的爆破費(fèi)用及5.1元的支護(hù)費(fèi)用（乳化液、假頂材料、分層支護(hù)材料），背板的復(fù)用率提高了50%，運(yùn)輸設(shè)備搬遷、安裝減少了一半以上的工作量。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
刮板輸送機(jī)
2、
螺旋輸送機(jī)
3、
皮帶輸送機(jī)
