淺埋深整體性強的軟巖條件下的長壁綜合機械化開采
中國煤礦工程機械裝備集團進出口公司(簡稱CME)1997年向印度出口了3套綜采成套設備,在中國專家指導下,首先在巴蘭布礦P-1首采工作面安裝好設備,于1998年5月11日投產。至1998年11月初已采出33.8萬t煤炭,11月23日工作面推至735m處停采,工作面結束,獲得良好經濟效益。后將設備全部搬至第二個工作面,按原地面爆破工藝生產。
1 巴蘭布礦5號煤P-1工作面條件
1.1 煤層賦存條件
5號煤P-1首采面開采深度40~55m,煤厚平均2.41m,傾角1°~3°,煤硬f=2.5~3,煤質為C級,容重1.5t/m3,發熱量為5 335kcal/kg。
該面上覆巖層從下向上為:薄層頁巖平均厚240mm,比較穩定;砂巖平均厚41.5m,RQD平均為62.4%~77%,個別分層RQD達100%,RMR為48%,單向抗壓強度為3.216~13.964MPa,單向抗拉強度為0.91~1.318MPa;表土層平均厚9.5m,底板為砂巖及砂頁巖。
P-1首采面的地質構造簡單,工作面淋水大,一級瓦斯涌出量<1m3/t,煤層無爆炸危險。
1.2 生產技術條件
礦井利用斜井與立井聯合開拓,礦井生產能力為54萬t/a,工作面長度145m,走向長度735m,平均采高2.31m。選用CME提供的主要設備:MG375W型雙滾筒采煤機一臺;ZZ4400/14/27型支撐掩護式支架99臺,排頭架4臺(支架工作阻力5 024kN/架,合支護強度為84.5t/m2);SGZ-764/400型刮板輸送機一臺,SZZ-764/132型橋式轉載機一臺;PCM-110型破碎機一臺,MRB-200/31.5型乳化液泵3臺,RX-1000型乳化液箱2臺;CK2型工作面通訊設備2套,英國變壓器、開關及電站一套。
2 液壓支架選型及主要參數調定
2.1 支架支護強度確定
中方專家根據印方最初提供的P-1首采面巖性指標:RMR為48%,RQD平均為46%~62%,單向抗壓強度為86.8kg/cm2,屬中等穩定程度,利用巖石自重法及巷頂初次來壓步距法確定的支架支護強度為75t/m2,合工作阻力為4 400kN。其安全系數為1.3~2.2。
印方專家依據表1所列給的資料,經計算,含30%的安全系數,確定巴蘭布礦支架支護強度為55t/m2,合支架工作阻力為330t/架。
表1 印度兩礦的鉆孔資料