【摘 要】石槽村煤礦112202綜采工作面回撤通道施工時(shí),針對(duì)回撤通道斷面積較大,頂板巖性較軟等情況,采用樹(shù)脂纖維網(wǎng)、H鋼帶、錨桿、錨索進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),取得效果較好。
【關(guān)鍵詞】石槽村煤礦;112202綜采工作面;回撤通道;支護(hù)設(shè)計(jì);施工管理
0 引言
石槽村煤礦神華寧煤集團(tuán)石槽村煤礦位于寧夏回族自治區(qū)寧東煤田鴛鴦湖礦區(qū),西北距銀川市約70km,西距靈武市約43km,行政區(qū)劃屬靈武市寧東鎮(zhèn)管轄。井田南北長(zhǎng)約4.5km,東西寬約7km,井田面積31.4km2。井田可采儲(chǔ)量為596.71Mt,礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為600萬(wàn)t,服務(wù)年限為71年。
1 工作面概況
112202綜采工作面含煤建造以鴛鴦湖背斜為主,背斜軸走向北西14°,由北向南傾伏,背斜兩翼不對(duì)稱,西翼地層走向一般為340°~350°,傾角0°~9°;東翼地層走向一般為300°~330°,傾角0°~20°。工作面回風(fēng)順槽位于鴛鴦湖背斜西翼,主運(yùn)運(yùn)輸順槽位于鴛鴦湖背斜東翼。112202工作面為礦井首采區(qū)(11采區(qū))第二個(gè)綜采工作面,工作面平均走向長(zhǎng)度為978.55m,平均傾向長(zhǎng)度為288.4m,面積27.8萬(wàn)m2。煤層平均傾角為13°,平均厚度為3.4m,可采儲(chǔ)量為120.3萬(wàn)噸。采用單一走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法。工作面回采期間采用170架ZY8600/22/45型液壓支架進(jìn)行頂板管理。工作面于2012年5月15日開(kāi)始試生產(chǎn),于2013年3月5日開(kāi)始施工回撤通道。
2 回撤通道設(shè)計(jì)與施工
2.1 回撤通道斷面設(shè)計(jì)
為確保工作面液壓支架正?;爻罚鶕?jù)工作面液壓支架相關(guān)參數(shù)及回撤方案,回撤通道設(shè)計(jì)走向?qū)挾葹?.6m,傾向長(zhǎng)度為288.4m,施工高度為3.45m,地坪厚度0.25m,上口倒角尺寸為4m×4m。
2.2 回撤通道支護(hù)設(shè)計(jì)
考慮112202工作面煤層偽頂為炭質(zhì)泥巖,直接頂為中砂巖,老頂為泥巖,頂板巖性較軟,局部地段頂板較為破碎,且回撤通道控頂面積較大,為確?;爻吠ǖ朗┕ず驮O(shè)備回撤安全,通道頂部采用樹(shù)脂纖維網(wǎng)、H鋼帶、錨桿、錨索梁進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),幫部采用錨桿配合樹(shù)脂纖維網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。具體支護(hù)參數(shù)如下:
(1)柔性樹(shù)脂纖維網(wǎng)型號(hào):PET400×400MS;規(guī)格:長(zhǎng)(m)×寬(m)=63m×18m,共計(jì)5片。
(2)通道頂部錨桿型號(hào)為Φ18×2500mm螺紋鋼錨桿,錨桿間排距900×800mm,每5根錨桿沿傾向布置一條長(zhǎng)度為3800mm的H型鋼帶。
(3)通道幫部錨桿為Φ18×1800mm螺紋鋼錨桿,錨桿間排距900×800mm。
(4)回風(fēng)順槽、主運(yùn)順槽超前支護(hù)及回撤通道頂板采用錨索梁進(jìn)行支護(hù),支護(hù)所用的錨索均為φ17.8×7300mm鋼絞線,錨索間排距2000×2000mm。錨索托梁采用14#槽鋼加工制作,長(zhǎng)度為2500mm。
3 回撤通道施工方法
3.1 纖維網(wǎng)運(yùn)輸方法
(1)使用無(wú)軌膠輪車或礦車將纖維網(wǎng)運(yùn)輸至風(fēng)巷超前支護(hù)前方卸車,并碼放整齊,以待鋪設(shè)。
(2)利用“C”型環(huán)或卸扣體配合繩扣將纖維網(wǎng)與刮板機(jī)刮板鏈相連接,啟動(dòng)刮板機(jī)將纖維網(wǎng)逐片運(yùn)輸至工作面指定位置。
(3)向工作面牽運(yùn)纖維網(wǎng)前,割最后一刀煤時(shí)必須確保工作面煤壁平直,并將工作面浮煤清理干凈,然后將采煤機(jī)停至機(jī)頭指定位置。
3.2 鋪網(wǎng)施工方法
為保證支架尾梁至停采線范圍內(nèi)頂板整體性,防止因支架回撤時(shí)扇形區(qū)頂板隨支架回撤而下沉,確保工作面設(shè)備安全回撤,結(jié)合工作面支架相關(guān)參數(shù),距工作面停采線14.8m時(shí),開(kāi)始掛第一道鋼絲繩并鋪網(wǎng),距工作面停采線11.8m時(shí),鋪設(shè)第二道鋼絲繩,以后每循環(huán)鋪設(shè)一道鋼絲繩,共計(jì)鋪設(shè)11道。
(1)距工作面停采線14.8m時(shí),工作面開(kāi)始鋪第一道鋼絲繩并掛網(wǎng)。鋼絲繩兩端與提前支設(shè)在上下端頭巷道肩窩處的φ18×2500mm的螺紋鋼錨桿進(jìn)行連接。
(2)鋪第一道鋼絲繩時(shí),人工將φ24.5鋼絲繩沿工作面傾向展開(kāi),將纖維網(wǎng)長(zhǎng)邊與鋼絲繩連接,短邊進(jìn)行搭接,均采用雙股14#鐵絲進(jìn)行連接,連接間距均為1000mm。纖維網(wǎng)短邊搭接長(zhǎng)度為2m,沿走向先連接6道,后續(xù)隨工作面推進(jìn)逐步進(jìn)行連接。然后將每個(gè)絞盤上的鋼絲繩從支架頂梁懸掛的定滑輪上穿過(guò),再繞過(guò)網(wǎng)片與鋼絲繩連接。
(3)鋪第一道鋼絲繩時(shí),每間隔3臺(tái)支架緊貼鋼絲繩支設(shè)1根錨桿,錨桿安裝時(shí)將鋼絲繩壓在托板下方,并采用雙股14#鐵絲將鋼絲繩與錨桿連接固定。
(4)其余鋼絲繩鋪設(shè)時(shí)不采用錨桿固定,鋼絲繩與纖維網(wǎng)之間每隔1m用14#鐵絲進(jìn)行連接即可。
(5)第一道鋼絲繩掛完后,工作面割煤時(shí)采用分組間隔移架,移架時(shí),先用偶數(shù)(奇數(shù))號(hào)支架護(hù)幫板挑起纖維網(wǎng),然后拉奇數(shù)(偶數(shù))號(hào)支架,待奇數(shù)(偶數(shù))號(hào)支架移到位后,逐架將偶數(shù)(奇數(shù))號(hào)支架護(hù)幫板收回,隨后拉移、升緊支架。依此方法將整個(gè)工作面纖維網(wǎng)鋪至頂板,并確保纖維網(wǎng)緊貼頂板。
3.3 回撤通道施工與支護(hù)方法
(1)支架梁端距停采線3.6m時(shí),支架停止前移(支架處于最小控頂距),通過(guò)采煤機(jī)割煤方式施工回撤通道。
(2)割第一刀之前,距支架梁端向煤壁側(cè)200mm處,沿工作面傾向在頂板上打設(shè)第一排錨桿,第一排錨桿安裝完畢后,開(kāi)始割第一刀煤。
(3)割第一刀煤時(shí),及時(shí)伸出伸縮梁,對(duì)頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù);割煤結(jié)束后,及時(shí)進(jìn)行頂部第二排錨桿,脫開(kāi)支架與刮板輸送機(jī)連接,以后每刀煤采用單體支柱、工字鋼等推移刮板輸送機(jī)直至停采線。
(4)割第二刀煤時(shí),及時(shí)打出護(hù)幫板對(duì)頂板進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),每割20m段,停止采煤機(jī),及時(shí)進(jìn)行通道頂部第三排錨桿支護(hù),支護(hù)完畢后,繼續(xù)進(jìn)行割煤。
(5)割第二刀煤時(shí),解除刮板機(jī)與支架連接,采用單體支護(hù)或特制的不同長(zhǎng)度的工字鋼進(jìn)行推移刮板機(jī)。
(6)割第三、四刀煤時(shí),必須及時(shí)進(jìn)行頂板支護(hù)。即根據(jù)工作面頂板巖性,采煤機(jī)每割一段,及時(shí)停機(jī)閉鎖,先采用戴帽點(diǎn)柱對(duì)該段進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),然后及時(shí)進(jìn)行第四、五排頂部錨桿支護(hù)。若頂板破碎、松軟或煤壁片幫嚴(yán)重時(shí),應(yīng)割一架支護(hù)一架,及時(shí)控制頂板,確保頂板完好。
4 其他注意事項(xiàng)及措施
(1)施工回撤通道前,應(yīng)加強(qiáng)工作面超前20m范圍內(nèi)頂板支護(hù)強(qiáng)度,以免設(shè)備回撤時(shí),巷道原超前支護(hù)拆除后,頂板出現(xiàn)嚴(yán)重下沉或破碎,對(duì)設(shè)備安全回撤造成影響。
(2)采用刮板機(jī)牽運(yùn)柔性纖維網(wǎng)前,現(xiàn)場(chǎng)指揮人員必須清楚網(wǎng)片鋪設(shè)方法,明確網(wǎng)片牽運(yùn)方向和每片網(wǎng)片的搭接長(zhǎng)度,防止網(wǎng)片牽運(yùn)方向顛倒或搭接不合理,造成工時(shí)浪費(fèi)。牽運(yùn)時(shí),必須在工作面上口煤壁拐角處支設(shè)叢柱或采取其他措施,避免牽運(yùn)時(shí)纖維網(wǎng)直接與煤壁摩擦造成損壞。
(3)必須根據(jù)工作面長(zhǎng)度,選擇長(zhǎng)度相符的鋼絲繩,并確保鋼絲繩兩端與錨桿連接牢固可靠,繩卡正反打設(shè)不少于4處,繩卡間距為100~150mm。
(4)施工過(guò)程中收放網(wǎng)卷時(shí),應(yīng)由8~10人同時(shí)操作,避免單獨(dú)作業(yè),因拉力集中造成斷繩或絞盤損壞。
(5)工作面鋪網(wǎng)過(guò)程中若出現(xiàn)纖維網(wǎng)撕裂現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)使用雙層鉛絲網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)接修復(fù),補(bǔ)網(wǎng)完成后方可繼續(xù)割煤。聯(lián)網(wǎng)時(shí)搭接長(zhǎng)度不低于200mm,并用雙股14#鐵絲扣扣相連。
(6)為確保支架回撤時(shí)扇形帶的維護(hù),工作面距停采線8600mm(支架長(zhǎng)度)時(shí),隨工作面推進(jìn),每循環(huán)在工作面上下端頭沿工作面傾向各布置1根長(zhǎng)度為4800mm的π型鋼梁,上下端頭各布置6根。
(7)施工回撤通道時(shí),采煤機(jī)割一段,停機(jī)進(jìn)行頂板支護(hù),具體每段割煤長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)工作面實(shí)際頂板情況而定。
(8)回撤通道施工結(jié)束后,對(duì)頂板破碎或松軟段應(yīng)采用單體液壓支柱及π型鋼梁配合支架進(jìn)行支護(hù),鋼梁一端架設(shè)在支架前梁上,另一端在煤幫側(cè)支設(shè)單體支柱進(jìn)行支護(hù)。
(9)為了減少采空區(qū)漏風(fēng)和后期采空區(qū)防滅火管理,防止工作面采空區(qū)出現(xiàn)自燃發(fā)火現(xiàn)象,施工回撤通道前,在工作面上下隅角打設(shè)一道沙袋墻;回撤通道施工結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)組織進(jìn)行工作面設(shè)備回撤。
【參考文獻(xiàn)】
[1]《綜采技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì).綜采技術(shù)手冊(cè)(下)[M].煤炭工業(yè)出版社.
[責(zé)任編輯:湯靜]