摘 要:為了最大限度的回收煤炭資源,根據(jù)現(xiàn)場開采的實際條件,在遼源礦業(yè)集團西安煤礦125井西部區(qū)對65采殘采區(qū)應(yīng)用綜采放頂煤仰斜工作面頂板及煤幫管理技術(shù)。采取控制放頂煤、工作面開臨時幫、及傾斜工作面管理技術(shù)。解決在仰斜工作面20°以上過程中支架傾斜、冒頂、煤壁片幫等技術(shù)難題。65采殘采區(qū)共分為3個工作面(65021、65022、65023)回收煤炭資源20萬噸,其中仰采部分3萬噸,創(chuàng)造價值1200多萬元。
關(guān)鍵詞:放頂煤 傾斜仰采 開臨時幫 冒頂 片幫
1、礦區(qū)位置及交通
遼源礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司西安煤業(yè)公司(原西安煤礦)125井西部區(qū)位于吉林省遼源市,地理坐標(biāo)為:北緯42°43′45〃,東經(jīng)125°57′。礦區(qū)處于遼源煤田西北端,呈北西向展布,開采標(biāo)高由+200m至-550m。本區(qū)交通便利,礦區(qū)距遼源車站8km,有運煤專線與之連接。四渾公路、鐵路、遼營公路三條主干線貫穿市區(qū)東西南北。從2000年開始,西安礦全面進入了殘煤查找開采階段,在資源儲量不足條件有限的情況下,在集團公司和礦充分論證的基礎(chǔ)上,確定對殘煤大傾角綜采125井西部區(qū)65采殘采區(qū)進行回采?;夭刹蓞^(qū)屬下煤區(qū)間殘留煤柱,該區(qū)位于礦井第一生產(chǎn)水平,共有3個回采工作面。首采工作面65021走向長980m,傾斜寬35m,工作面傾角25°~35°。工作面局部穿采跡,并有11條舊巷穿過開采范圍。且主要采用綜采放頂煤傾斜工作面俯采、仰采等方法進行采煤。有效的回收了剩余煤炭資源,且經(jīng)濟效益十分顯著。
1.65采殘采區(qū)概況
1.1.地質(zhì)概況
65采殘采區(qū)工作面所采煤層為一水平下煤區(qū)間殘留煤柱,其走向165°、傾向30°、傾角30°、煤層厚度平均11.2m。煤層層理、節(jié)理較發(fā)育。煤層中含有多層泥巖及灰色塊狀細砂巖,其厚度在0.1~1m,夾石層穩(wěn)定。
工作面概況
65021工作面標(biāo)高布置在-55~-67m之間。其走向長980m,工作面平均長度34m,采放高度8m 。采區(qū)兩道均采用U型鋼棚支護,斷面為8.9m2?;仫L(fēng)順槽、運輸順槽均以煤層底板掘送,回采工作面坡度在25°~38°之間,其仰采角度最大20°。
65021工作面采用走向長壁綜采放頂煤采煤方法。工作面采用ZF4000-18-33綜采液壓支架、SGD-630/180型運輸機及MGD-150-NW1型采煤機,其中溜子道采用SGW-40T型刮板輸送機。上下端頭均采用π鋼配合端頭自移支架使用。
2.仰采過程中出現(xiàn)的問題
65021工作面中部為仰采,仰采最大角度為20°。由于采場地質(zhì)條件發(fā)生變化,工作面頂煤變薄,舊巷、舊采跡較多,打亂了正常的作業(yè)循環(huán),造成多次冒頂片幫事故的發(fā)生。具體事故分析如下:
(1)在仰采時,煤幫及頂板受到超前動壓的作用下向采空區(qū)一側(cè)傾斜。在開采時有時遇煤質(zhì)松軟或堅硬,造成頂板超前夸落或頂板不來而形成架子上方頂板大面積懸空及浮貨堆積,而引發(fā)的冒頂片幫事故。
(2)遇舊巷、舊采跡在機組割完幫后,頂板為原垮落帶頂板松動在機組運行后震動下而引發(fā)的冒頂事故。
(3)工作面傾角大于15°,且仰采角度也大于15°支架傾角和迎山難以調(diào)控造成煤幫、砂幫溜子及支架下滑,從而使架間縫過大淌貨而引發(fā)的冒頂片幫事故。
(4)由于是傾斜仰采工作面,當(dāng)仰采幅度過大溜子跟不上容易出現(xiàn)頂板超高,導(dǎo)致支架失穩(wěn),接頂不實而歪倒。當(dāng)仰采幅度過小,梁頭上抬幅度過小,容易造成支架升不起來采煤機通不過等情況。
3.殘采區(qū)綜采放頂煤仰斜開采時相應(yīng)建議
3.1.傾斜仰采工作面煤幫及頂板的管理
(1)仰斜工作面在開采時煤幫不準(zhǔn)行人,并且要懸掛安全警示牌及警戒繩。在煤幫前有人作業(yè)時,其它作業(yè)必須停止,并且必須有值班干部等現(xiàn)場看護幫頂情況。
(3)遇舊、舊采跡期間煤幫及頂板片幫冒頂時煤幫一側(cè)要超前掛金屬網(wǎng)里側(cè)襯一層黑網(wǎng)子,使用直徑不小于200mm的圓木貼在煤壁上,使用架子護幫板護好煤幫。
(3)最大限度地降低采高。實踐證明,采高越大越容易引起片幫。我們通過理論分析和實踐,在滿足工作面通風(fēng)需要的情況下最大限度降低采高。采高由正常的2.5m降低到2.3m。通過實踐證明,采取控制采高有效的減少了片幫次數(shù)。
3.2.加強放頂煤管理
(1)要根據(jù)每次移架的循環(huán)進度來確定放頂步距,根據(jù)65021工作面一次移架的循環(huán)進度為0.5m。所以放頂煤步距確定為0.5m,即采煤機割煤移架后放煤。根據(jù)綜采采場的地質(zhì)條件,嚴(yán)格計算采放高度,嚴(yán)禁超高放煤。
(3)對工作面出現(xiàn)片幫嚴(yán)重,采場壓力增大等特殊情況,要加快開幫進度,嚴(yán)格控制放煤量或原則上不進行放頂煤。
3.3.合理的布置工作面?zhèn)蝺A斜角及支架的迎山角
(1)合理的布置支架的迎山角,一般支架的迎山角必須垂直于底板,這樣則保證了支架與支架之間的架間縫,從而使支架接頂嚴(yán)實,有效的防止了架間漏貨引起的冒頂片幫事故。
3.4.未及時處理煤壁片幫引起的前梁超寬
在傾斜仰采工作面回采過程當(dāng)中,由于受超前動壓的作用下,壓力位于頂板與煤幫側(cè)。為防止工作面煤壁片幫而引起的前梁超前的冒頂事故,遇到煤壁片幫時要及時處理。
(1)如護幫板在護不住頂板的情況下要及時在架子上用人工開幫的方式支護好煤壁及頂板。
(2)如煤壁片幫嚴(yán)重,要立即加快開幫速度,必要時采取只開幫不放貨的措施。
3.5.遇特殊地質(zhì)構(gòu)造及過聯(lián)絡(luò)道、舊巷舊采跡時頂板、煤幫管理
(1)如遇煤幫有巖石或局部有巖石時,嚴(yán)禁用機組割巖石,需放震動炮來破巖。打眼放炮時要根據(jù)一次循環(huán)進度來確定打眼深度和裝藥量,嚴(yán)禁放大炮、超前放炮。
(2)過聯(lián)絡(luò)道、舊巷舊采跡煤幫及頂板出現(xiàn)大面積片幫淌貨時,采取人工開幫的方式支護好煤壁及幫頂。
4.結(jié)論
通過分析65殘采區(qū)65021個工作面在仰采過程中發(fā)生的問題,并采取了以上措施,有效地控制了回采工作面在仰采過程中發(fā)生片幫、冒頂事故,為正常生產(chǎn)工作創(chuàng)造了安全的環(huán)境,為65殘采區(qū)三個工作面完成生產(chǎn)任務(wù)做出了重要貢獻,也為類似條件工作面的回采提供了實踐經(jīng)驗依據(jù)。
參考文獻
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[2]華心祝 謝廣祥.大采高綜采工作面煤壁片幫機理及控制技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2008,9:45
作者簡介:
孫士龍(1987-)男,漢族,吉林省遼源市人,現(xiàn)在遼源礦業(yè)集團生產(chǎn)技術(shù)部做地測、防治水工作.