聶智
摘要:介紹綜采工作面在推進老巷前和推進過程中老巷的支護方法、工作面推進方法、老巷支護的回收與留設(shè),杜絕綜采面小范圍回收和提前對刀把子安裝的問題,一次安裝到位,實現(xiàn)無煤柱開采,真正起到解放層的作用,特別是在下臨近層為突出煤層的情況下更為重要,對下臨近層的掘進施工、正?;夭捎葹橹匾蔷C采工作面回采有效的途徑。
關(guān)鍵詞:綜采老巷推進支護
中圖分類號: TU94 文獻標識碼: A 文章編號:
礦井開采地質(zhì)條件
木沖溝煤礦位于貴州省六盤水市鐘山區(qū)境內(nèi),水礦(集團)公司的西部,有兩個生產(chǎn)采區(qū),生產(chǎn)能力均為70萬t/a,礦井設(shè)計能力90萬t/a,9號層為礦井的主采煤層之一。1291綜采面是木一采區(qū)的第一個工作面,位于北翼,地面標高在+2000-+2500m,井下標高在+1740—+1675 m,煤層總厚度2.1-3.9平均厚3.0 m煤層傾角8-12度,平均23度,煤層較穩(wěn)定,為簡單結(jié)構(gòu)煤層,工業(yè)牌號SM/PM。煤層為頂由0.1 m厚的泥質(zhì)粉砂巖,部分為炭質(zhì)泥巖,并有大量方解石脈。直接頂由1.8-2.9m厚的泥質(zhì)細砂巖組成。老頂由2.9m的細砂巖組成。采面中部煤層分叉、變薄、尖滅造成1291綜采面走向70m、傾斜寬60 m范圍無煤。為了探清該區(qū)域煤層的賦存情況,做貫穿上下兩巷的改造巷,由此形成了改造巷的“Y” 型巷道。采面回采時需要推過“Y”型老巷。
巷道原有支護形式
巷道斷面為矩形,下寬×中高:2000×2200mm,斷面積4.4m2。鋼筋網(wǎng)配合錨桿支護頂板。鋼筋網(wǎng)采用直徑為12 mm的圓鋼焊接加工而成,尺寸為長×寬:1800×1000 mm。頂錨桿施工間排距為900×800 mm,毎排3根,并用錨索補強,錨索規(guī)格為直徑:15.24 mm,長度:6000 mm ,間排距為:1600×2400 mm,毎排兩棵。一幫采用錨桿支護,一幫使用圓木點柱支護,幫錨桿間排距為:900×900 mm。幫頂錨桿直徑均為¢20mm。長度1800 mm的全螺紋等強錨桿。錨桿、錨索使用的托盤均用29號廢舊U型鋼加工,木點柱間距800 mm,直徑不小于160mm,長度:2300 mm。
過老巷前老巷支護
采面與老巷距離
當工作面推進到距離老巷100米前,對老巷加強支護。在巷道
未發(fā)生變形前加強支護的優(yōu)點:
3、1、1 防止斷面減小或垮塌,利用通風(fēng)設(shè)施的保護,確保風(fēng)路暢通及足夠風(fēng)量,風(fēng)流容易控制;
3、1、2 在頂板未發(fā)生明顯裂隙、斷裂前,提前支護,盡量確保頂板的完整性,利用采場回采期間的頂板管理;
3、1、3 確保良好的安全環(huán)境,利用施工人員的安全通行,安全施工。
3、2 支護技術(shù)參數(shù)(見支護平剖面圖)
3、2、1在老巷中使用單體液壓支柱和圓木打設(shè)走向和傾向抬棚,抬棚間距800 mm,液壓支柱直徑100 mm,高度2000-2500 mm;
3、2、2支柱初撐力90KN,圓木直徑不小于160 mm;
3、2、3 單體液體支柱全部使用防倒繩連鎖,泄壓柱確保及時更換;
3、2、4 巷道原有支護不拆除回收;
3、2、5老巷道確保有足夠的斷面,并正常供給新鮮風(fēng)以稀釋老巷瓦斯。
4回采
4、1采面裝備
4、1、1采煤機:
4、1、1、1 型號:MG2×100/460-WD
4、1、1、2電壓等級:1140V
4、1、1、3載深:600 mm
4、1、2刮板輸送機
4、1、2、1型號:SGZ-730/2×200
4、1、2、2電壓等級:1140/660V
4、1、2、3運輸能力:800 t / h
4、1、3液壓支架
4、1、3 、1型號: ZY3600/11/23掩護式支架
4、1、3 、2高度:1100-2300 mm
4、1、3 、3寬度:1500 mm
4、1、3 、4初撐力:3282KN
4、1、3 、5移架步距:600 mm
4、2上下瑞頭超前距離控制
采面推進到距離老巷30米前,調(diào)整采面上下瑞頭的超前距離,以2:1的割煤方式割煤(下部割兩刀上部割一刀),使下端頭超出上端頭20~25m。在推進過程中,保持這種推進姿態(tài),確保采面與老巷保持最小的接觸長度,將采場頂板管理難度縮小到最底限度。
采煤工藝
4.3.1采煤方法:走向長壁后退式
4.3.2進到方式:采煤機端頭斜割三角煤斜切進刀,雙向穿梭割煤,往返割兩刀,割煤、移架、推溜順序進行。
4.3.3工藝過程:采煤機上行割煤到機尾→滯后采煤機后滾筒3~5米拉架→滯后采煤機后滾筒15~20米移溜→采煤機在機尾割三角煤進刀→正常割煤到機頭→在機頭割三角煤進刀→正常割煤到機尾,重復(fù)循環(huán)以上過程。
4.3.4移架:移架時安設(shè)好校直繩,控制好移架步距,確保割煤、移架進度相同,不出現(xiàn)支架落后。割煤到老巷位置進,停止機組運行,支架伸縮梁預(yù)先托住木托梁,保護老巷頂板,以防冒落,人工回撤單體液壓支柱。老巷頂板錨桿、錨索及鋼筋梯隨采面推進逐漸甩入老空區(qū),不進行回收。老巷支護完善后,開啟采煤機運行,運行15→20米開始移架,移架為帶壓移動液壓支架,伸縮梁始終處于伸出狀態(tài),并有效托住木托梁。
4.4老巷通風(fēng)管理
采面回采時,通風(fēng)部門在老巷中打設(shè)好臨時調(diào)節(jié)風(fēng)墻,防止老巷漏風(fēng)過大,造成采面上端頭及隅角瓦斯超限。并且確保足夠風(fēng)量,稀釋老巷瓦斯。當采面與老巷割通觀察老巷、采面割通老巷地段,采面隅角瓦斯變化情況,每班安排專人檢查臨時調(diào)節(jié)風(fēng)墻,確保其有效可靠。
4.5泵站管理
過老巷期間確保泵站壓力30Mpa,乳化液濃度符合要求,液壓支架有足夠的初撐力。采面上巷備足圓木、半圓木、單體支柱等支護材料,以備急用。杜絕高壓管路及連接位置、支架油缸出現(xiàn)跑冒滴漏。
人員配備
過老巷期間老巷暴露地段每班配備一名隊長現(xiàn)場監(jiān)督措施兌現(xiàn)落實,按章操作,并安排業(yè)務(wù)熟練,技術(shù)強的骨干嚴密巡護,加強液壓支架、采煤機、刮板運輸機的日常維護與保養(yǎng),確保采面正循環(huán)推進,力求最快的速度將老巷甩入老塘。避免超前動壓對老巷、上下巷及采面上下端頭由于推進速度慢面出現(xiàn)壓力顯現(xiàn)明顯問題,以安全、迅速、技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理為回采目標。
優(yōu)越性分析
5.1避免采面一部分為液壓支架支護(綜合機械化采煤),一部分單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁支護(高檔普采),在老巷中預(yù)先安裝液壓支架的支護方式或者采面在老巷中及采面全部安裝支架,回采到斷層時回收多余支架的方式,使安裝一次完成,有利于安全生產(chǎn)。
5.2將斷層部分全部回采,解放了下覆7號煤層。7號層是突出煤層,與3號層的層間距25m左右,3號層作為解放層全部開采有得于7號煤層回采、掘進期間的防突,對減輕防突壓力、確保采掘正常接續(xù)有著長遠的意義??v觀我礦近幾年突出煤層制約煤巷掘進速度,單進水平代及礦井生產(chǎn)能力受突出影響的矛盾,感覺這種回采方式十分必要,應(yīng)予以推廣和采用。
5.3消除一個采面,兩次回收的安全隱患,從回采工藝及技術(shù)上提供了安全保障。
5.4為礦井采煤工作面設(shè)計、回采、過老巷提供技術(shù)依據(jù)和實踐的經(jīng)驗保障,提高了煤炭回收率,并且鍛煉了采煤隊伍。
通過過“Y” 型老巷回采驗證,我們覺得這種支護與回方式技術(shù)上可行、安全上可靠、經(jīng)濟上合理,適合礦井快速發(fā)展的要求。