大傾角綜采工作麵回采淺析
大傾角綜采工作麵回采淺析
李智
(淮北礦業(集團)有限責任公司 桃園煤礦,安徽 淮北 235000)
摘要: Ⅱ1042工作麵位於Ⅱ4采區一階段,為該采區的首采工作麵,現回采的外段上區段為北四采區1046采空區,南至Ⅱ4采區南部邊界,北至北六下部變電所。該工作麵(外段)可采儲量為63.5萬噸。工作麵煤層厚度1.6m~4.5m,平均3.4m,選擇的支架型號為ZZ8400-21/45,適應采高在2.3~4.3m(預留200mm行程),跟頂回采,工作麵平均傾角35°,在回采過程中采用偽傾斜方向回采,機巷超前風巷。
0引言
目前隨著采煤機械化開采程度的提高,綜采工作麵在複雜的地質條件下如何安全高效回采,一直是困擾煤礦優化開采的難題,大傾角回采的特殊條件,不光是技術管理、現場管理和安全管理的相互配合,也是影響礦井高產高效的根本因素;桃園煤礦在大傾角回采時,結合以往多個大傾角工作麵的回采管理總結出針對Ⅱ1042工作麵回采過程中存在的技術、安全管理方麵的實際問題,進行了03manbetx 、探討,製定出不同時段的技術、安全管理方法,並認真實施,可為類似條件的大傾角回采安全管理提供參考。
1大傾角工作麵回采管理重點03manbetx
(1)機頭搭接。
根據工作麵煤層傾角,偽傾斜的長度確定關係到運輸機頭和轉載機的合理搭接。根據外段回采的總結03manbetx ,傾角和偽傾斜超前距離存在一定關係,公式L’=θ×2/3
L’-偽傾斜長度,機頭超前機尾的長度。
Θ-工作麵當前回采的平均傾角
以上公示是回采經驗得出,當然按照上述公式的計算就現場應用存在一定誤差,不過誤差不超過±2m。
(2)頂板管理。
頂板管理的重點在於初撐力,煤層傾角越大,頂板岩層受自身重力的水平分力作用在支架頂梁上的力就越小,支架初撐力達不到要求,就容易造成頂板離層和掉頂。一旦頂板破碎及時維護,防止掉頂。支架頂梁受煤層頂板岩層重力G的分力G,影響較小,如果支架初撐力達不到要求,就容易產生頂板離層。
(3)支架狀態。
支架狀態的調整要垂直頂板,大傾角主要以支架的頂梁與頂板進行麵接觸,隨著傾角增大,支架受擠情況要適當的留有架間距,一般拉架順序由下向上進行操作,為了防止支架下滑,機頭設有防滑千斤頂,拉移支架時,下部支架的上側護板是打開狀態,這樣支架逐架操作幾個循環後,支架上部會整體向上移動造成支架頂梁間距減少,容易造成底座傾斜,因此要適當調架,讓支架底座下滑調整支架垂直頂底板。
(4) 設備管理。
大傾角工作麵設備配套選型要滿足煤機滾筒在機頭機尾地段能完全刹底,基本一個原班按4刀進尺,機頭飄車。進尺退後。不及時人工臥底不能保證運輸機機頭走平就不能保證機頭搭接合理。
2大傾角工作麵回采的技術管理03manbetx
2.1機頭搭接不合理的原因:
(1)根據地質平麵圖提前計算兩巷底板等高線落差,計算出工作麵斜長,結合現場工作麵長度推算向前回采麵長變化,適當機頭加刀或平推,以機頭搭接合理為主。
(2)兩巷起伏變化,局部地點受高低起伏原因,可能造成機頭搭接不合理,例如風巷40m範圍內比較平緩,機巷上山,那麼工作麵回采過程中工作麵先對變短,機頭搭接會長,需要機頭加大進尺甩采。
(3)甩采過程的比例把握,通常采取3:1的比例,如果地質變化較快,機頭搭接較長,采取隻進機頭,機尾不動。甩采過程要以工作麵支架受擠狀態要及時調整插刀距離。
2.2頂板維護的現場管理:
(1)大傾角工作麵受傾角影響。頂板完整性一旦破壞,特別受斷層影響期間,頂板岩石受自身重力影響跨落麵積會從上向下自動掉落,周邊頂板受自重影響產生交接剝離,逐步擴大,不像近水平工作和緩傾斜煤層那樣,隻是垂直支架頂梁上方的範圍跨落。
(2)使棚維護也有難點,利用4寸水管或加工長度在4m的工字鋼沿走向搭接在支架頂梁上方,一端插入煤壁,木料鋪設在水管上方,先用鐵絲把木料固定在水管上,然後逐層穿插接實頂板。木料下方搭設單體垂直支護要有紮腳。
(3)工作麵仰采階段受周期來壓影響,會產生大麵積跨落,支架安全閥卸載,工作阻力在44Mpa左右。這時對頂板維護比較困難,直接頂泥岩基本跨落完露出砂岩頂,需要掘進施工錨網支護增補錨索梁。
大傾角工作麵頂板管理發現頂板破碎就要及時跟架,超前支架必須跟頂超前拉移。
(4)預防措施就是及時跟架護幫,保證初撐力,地質異常帶附近提前注射馬麗散。
2.3支架狀態調整:
(1)防止支架受擠,從上向下進行靠架,關鍵在於拉架時側護板的使用,先把上部支架拉移過去保證初撐力防止上部拉移過的支架下滑,在迅速拉移下方支架,打開下部支架側護板向上靠架。
(2)支架合理支護狀態是垂直頂底板,發現支架歪斜嚴重的及時利用單體靠架,單體一端支設在需要調架的前梁頭,一端支設在需要調架的下部支架底座前或運輸機裏,拉架時單體遠距離供液,把支架前梁向上調整。
(3)支架回采過程中監管狀態是支架梁頭向上,不能向下扭頭和前梁耷拉頭,以適當仰采狀態為佳垂直頂底板。後立柱升起嚴禁高於前立柱。
3大傾角工作麵安全管理措施
(1)安全威脅最大的就是飛矸傷人,人員進入煤壁作業要有擋矸設施,擋矸設施在作業地點上方5~10m處架設護身板(防護網),護身板規格為直徑不小於0.2m適當長度的半圓木,要求先用兩根半圓木一端頂住支架頂梁並固定在支架頂梁上,另一端與頂底板斜交70°左右栽入底板,然後在此兩根半圓木上走向擺放適當長度半圓木,擺放至支架頂梁處。作業地點及其上方,其他人員嚴禁亂動支架操作手把。
(2)防止飛矸傷人,現場一般以柔性尼龍繩網進行支架立柱前整體全覆蓋封閉吊掛為主,支架前排立柱之間有雙層金屬網保護板。
(3)機頭每間隔5架增補走向柔性防飛矸設施。利用廢舊皮帶截割3m長,固定在支架頂梁下部,走向擋矸。
(4)煤機向上運行時,頂板破碎地段嚴禁追機移架,特殊地段,先維護在動煤機,煤機截割後立刻停機,再拉移支架。
(5)支架操作片閥設計要鄰架操作,增加擋矸護體。
4回采設計建議
(1)大傾角工作麵布置盡量避開大的斷層構造帶。
(2)工作麵布置減少麵長設計,控製住130m左右。
(3)走向長度的設計,按正常回采進度控製在8個月左右。