摘 要:本文通過優(yōu)化大采高綜采工作面停采線位置,調(diào)整了工作面層位,提高回收率。在末采階段,頂板完整處,使用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護方式;頂板破碎處采用上板梁支護方式,并確定施工工藝。通過兩種支護方式聯(lián)合使用,保證了末采通道的安全支護及末采階段的高效安全推采。通過優(yōu)化停采線及末采工藝研究,產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟效益與社會效益,可以為類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:大采高;綜采;停采線;末采工藝
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.068
1 付煤公司3上1001工作面概況
1.1 付煤公司3上1001工作面地質(zhì)狀況
付煤公司3上1001工作面位于東十采區(qū)中東部,東為歡城斷層,南與3上1007工作面相鄰(未掘),西為北翼軌道巷,北為3上下1002工作面采空區(qū),煤層厚度5.35~5.52m,工作面直接頂為3.51m的粉砂巖,基本頂為16.52m中砂巖,直接底為0.3m泥巖,基本底為6.74m砂質(zhì)泥巖。采用走向長壁后退式一次采全高綜合機械化采煤法,液壓支架支護頂板,全部垮落法管理頂板,機采平均高度5.2±0.1m。
1.2 付煤公司3上1001工作面設(shè)備型號
工作面使用ZY6400/25/53液壓支架,煤機型號為MG650/1480-GWD,運輸機型號為SGZ—1000/1400型,運巷安裝SZZ—1000/400型轉(zhuǎn)載機一部,PLM-3000型破碎機一部,膠帶運輸機2部。
2 停采線位置優(yōu)化與確定
3上1001工作面原定停采線在材巷650m處。工業(yè)儲量:傾角小于15°塊段面積×煤厚×容重+傾角大于15°塊段面積÷cos(17。)×煤厚×容重=150714×5.4×1.34+14454÷cos(17。)×5.4×1.34=120.0萬噸。可采儲量:基礎(chǔ)儲量×回采率=120.0×93%=111.6萬噸。
為調(diào)整3上1001材巷層位,提高資源回收率,滿足3上1001面生產(chǎn)過程中的通風(fēng)、運輸、行人等,掘進3上1001工作面改造材巷。通過改造后,材巷可多采49m,運巷不變,可多回收煤炭資源4萬噸。
3 工作面末采期間的旋轉(zhuǎn)調(diào)采技術(shù)要求
隨著工作面的推采,當(dāng)運巷距離停采線15m時,開始按照8:1的比例調(diào)采機尾。根據(jù)現(xiàn)場情況,可適當(dāng)調(diào)整調(diào)采比例。
調(diào)采時,煤機的折返點要選在頂板完整的地段,防止因支護不及時造成工作面漏頂。調(diào)采過程中,端面距超限能夠拉超前支護的支架一律拉超前架,減少支架的端面距空頂。由于頻繁調(diào)采,致使煤機電纜易掉出電纜槽內(nèi)。多層疊加時,加強觀察,防止脫槽,人為控制時,人員站在支架內(nèi),要用長把工具進行控制。割通刀時,要找直工作面,確保工作面的工程質(zhì)量符合要求。調(diào)采期間,要加強對工作面支架的調(diào)整,做到硐硐調(diào)整,防止支架歪斜。調(diào)采機尾期間,每進一個機頭,預(yù)計將向機尾沿網(wǎng)14-17架。
4 工作面撤架通道的支護參數(shù)優(yōu)化與確定
4.1 錨桿(索)支護參數(shù)
在工作面頂板及幫部完整階段進行錨桿(索)網(wǎng)支護。頂板錨桿沿傾向布置,自距停采線5.6m時開始對頂板進行支護,共打8排,間排距為0.75m×0.8m。最后一排錨桿打在頂板與煤壁之間的肩窩處,與水平線的仰角為70°。每根錨桿使用1根CK2550錨固劑,錨桿盤要密貼巖面。
頂板錨索沿傾向共打2排,錨索沿傾向的排間距為3m,第一排錨索打在第一排錨桿中,第2排錨索打在第5排錨桿中,錨索長度為6.0m。第1排錨索與第2排錨索之間的走向間距為3.2m。其錨索托盤為12#或16#槽鋼,長250mm,槽鋼必須沿走向布置,即垂直于煤壁方向,槽鋼內(nèi)置100×100×8mm鋼板,外加索具固定。每根錨索使用2根CK2550錨固劑。
所有錨索施工時,代替錨桿位置。錨桿支護在支架上方均勻布置。擴幫后煤壁打上下5排錨桿,最上一排距離頂板不超過0.2m,與水平線間仰角為30°,其余上下間距為900mm,左右間距為750mm。距離底板0.5m范圍內(nèi)的幫部僅掛網(wǎng)支護,不再補打錨桿。錨桿、錨索施工的誤差不大于±100mm。
4.2 擴幫上板梁支護參數(shù)及施工工藝
3上1001工作面原計劃整體使用錨桿(索)進行末采擴幫段的支護,因工作面運輸機頭段局部頂板破碎,不易施工錨桿,因此需采取上板梁支護頂板。
工作面局部地段,受斷層影響,工作面前折幫,頂板破碎,不易打錨桿進行末采擴幫工作,此段區(qū)域內(nèi)需采取上板梁的方式進行擴幫。由于工作面采高較大,為方便、安全的上網(wǎng)、上板梁、支護單體液壓支柱和撤支架,末采期間工作面沿頂撇底推采,上板梁段要求停采后采高控制在3.8~4.0m。雙網(wǎng)垂地支架停止拉移前必須保證支架成一條直線,支架停止拉移后面前擴幫4刀,自支架頂梁前端至面前煤壁寬度為3.6m。支架停止后最后四刀割煤、推移運輸機及頂板支護方式如下:
第一刀:煤機割完煤后,及時伸出一級護幫板支護頂板,二級護幫板貼緊煤壁,正常推移運輸機至煤壁。
第二刀:煤機割上部煤留下部煤作為上板梁臺階,割煤后在支架頂梁上方沿走向上板梁,一架兩塊,及時升實支架,打平一級護幫板支護頂板,二級護幫板貼緊煤壁。上完板梁后煤機退機割下部煤,摘掉推拉連接頭使用單體或一字梁將運輸機依次推至煤壁。
第三刀:隨煤機割煤隨向前移板梁,如果頂板完整可以割10個支架移一次板梁,如果頂板不完整割一架移一架確保頂板的穩(wěn)定,嚴禁空頂作業(yè)。打平一級和二級護幫板支護頂板,使用單體將運輸機依次推至煤壁。
第四刀:上完板梁后,支設(shè)貼幫單體液壓支柱。當(dāng)工作面片幫時,要用圓料或半圓腰實幫,防止因片幫造成冒頂傷人事故。
工作面支架上板梁規(guī)格為200×200×4000mm,每架上板梁2塊,兩塊均勻的布置在支架上,兩板梁之間的間距為0.75±0.1米,上板梁時板梁伸到支架前梁上長度不低于0.2米。工作面擴幫上完板梁后,要求支架前梁前端距離貼幫單體液壓支柱外側(cè)3600mm。
5 經(jīng)濟與社會效益分析
通過停采線位置材巷向后挪移49m,可多回采煤炭4萬t,按照每噸500元計算,可產(chǎn)生2000萬元效益。
通過末采通道及支護參數(shù)實施,成功解決了大采高綜采工作面末采的安全高效推采問題。為其它礦井類似條件下的末采支護參數(shù)及停采線優(yōu)化問題提供了良好的指導(dǎo)、借鑒和技術(shù)保障。為類似的工作面末采提供了一種安全、經(jīng)濟、可靠和快速的支護方法。該技術(shù)能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,具有良好的推廣應(yīng)用價值。
作者簡介:李衍磊,男,山東濟寧人,本科,助理工程師。