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        淺談沿空留巷孤島工作面開采技術(shù)

        2016-10-19 06:32:32高永文
        中國科技博覽 2016年18期
        關(guān)鍵詞:沿空留巷

        高永文

        [摘 要]青龍煤礦21602綜采工作面是孤島工作面,且運順為砌塊墻沿空留巷,本文從順槽支護、砌塊沿空留巷墻體保護、順槽臥底、工作面回采管理等幾個方面探討孤島工作面的開采技術(shù),沿空留巷技術(shù)是煤炭開采護巷技術(shù)的重要發(fā)展方向,越來越多的沿空留巷需有回采,21602孤島工作面的安全順利回采為類似條件的工作面提供了寶貴的經(jīng)驗。

        [關(guān)鍵詞]孤島工作面 沿空留巷 超前支護 回采工藝 頂板壓力

        中圖分類號:TD823.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)18-0002-01

        一、概述

        青龍煤礦21602綜采工作面所采煤層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M16煤,厚度1.3~3.2m,平均厚2.6m,煤層穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,以亮~半亮型,條帶狀結(jié)構(gòu)。粉粒狀~塊狀構(gòu)造。煤層中下部含1~3層泥巖夾矸(厚0.2~0.6m),由東向西煤層逐漸增厚,絕大部分煤層厚度在2.0m以上。該工作面位于二采區(qū)西南翼,是二采區(qū)西南翼16煤第二個區(qū)段工作面。東南臨11608工作面(已回采),21602工作面與相鄰已采的11608工作面中間留有20m保安煤柱;西北臨21604工作面(已回采),運順順槽為21604工作面回采過程中采用砌塊墻沿空留巷技術(shù)留設(shè),沿空留巷墻高2.6m~2.8m,寬1.2m。

        21602工作面長165m,共安裝114臺ZYG3400/15/34(ZY3400/15/34)液壓支架。運順巷道寬4.5m、高2.8m;軌順巷道寬3.8m、高2.7m。兩巷道均采用錨網(wǎng)梯加錨索聯(lián)合支護

        二、項目研究的必要性

        孤島工作面不同方向支承壓力的迭加,是孤島工作面開采中的一個重要特點。采動過程中工作面上下巷道圍巖會處于流變狀態(tài),并且受到高應(yīng)力作用而加劇變形,嚴重威脅了人員出入和機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn);一定條件下,采場頂板覆巖結(jié)構(gòu)失穩(wěn)會對工作面支架造成沖擊載荷,形成大面積片幫,嚴重時會造成支架壓死、設(shè)備損壞,擠出的煤體會封堵工作面出口,同時導(dǎo)致瓦斯涌出量增加等工程災(zāi)害。同時21602運順為沿空留巷順槽,受一次動壓影響,部分地段墻體受壓損壞嚴重,墻體支撐效果差。因此,必須采取合理有效的措施,來確保21602孤島工作面的安全順利回采。

        三、主要保障措施

        1、保證兩條順槽的支護強度和支護距離。

        2、保證順槽高度,巷道提前臥底。

        3、著重加強對沿空留巷墻體巷旁的支護。

        4、加強對下出口三角帶頂板的維護。

        5、修復(fù)損壞的墻體。

        四、實施的方式、方法、步驟

        1、超前及端頭支護方案

        (1)運順沿空留巷超前支護:

        采用DW25~DW35型單體液壓支柱配合十字型、一字型金屬鉸接頂梁作為超前支護,超前單體為2排,間距800mm,支護長度50m。為保護墻體,在距墻體450mm距離施工一排單體液壓支柱配合一字梁支護,支護長度50m。

        (2)軌順超前支護:

        軌道順槽采用DW28~DW35型單體液壓支柱配合十字型金屬鉸接頂梁作為超前支護,超前單體為三排,間排距為1.0×0.8m,支護長度40m(中間一排20m)。

        (3)端頭支護

        工作面端頭采用液壓支架配合單體液壓支柱、十字型金屬鉸接頂梁支護?;夭蓵r,兩端頭采幫提前回撤單體距離不大于1.0m?;夭蛇^程中,輸送機上竄下滑,造成支架與單體距離增大時,必須補打單體。距離0.5m~1m時補打一排單體加一字梁,距離1m~2m時補打一排單體加十字梁。

        2、巷道臥底、保證巷道高度

        運順沿空留巷順槽底鼓嚴重、頂板下沉量大,根據(jù)回采前200m礦壓觀測,頂板下沉50-100mm,底鼓200-300mm,利用檢修間歇時間,對運順進行提前臥底,臥底后巷道高度要達到3m,低洼點或應(yīng)力集中區(qū)巷道高度不低于3.2m,保證回采時1#支架及下端頭的安全出口高度。

        3、沿空留巷墻體修復(fù)方法

        21602運順880m處采幫施工一個高抽鉆場,導(dǎo)致此段的巷道壓力大,應(yīng)力集中,墻體受損嚴重,840~900m段墻體片幫約400mm,采取了用木板支盒子灌漿的方法讓墻體恢復(fù)原來的形狀支撐頂板。

        4、端頭三角帶區(qū)域片幫支護方案

        受兩次動壓影響,運順采幫鼓幫嚴重,從采幫往工作面延伸2-3m煤體變酥,片幫嚴重,為減少機頭三角帶處空頂面積,采取了端頭架上網(wǎng),在三角帶空頂面積處從3#架斜穿一根工字鋼來支護頂板,工字鋼的一頭伸出巷道,用單體抬住。

        5、回采工藝

        工作面采煤方法為單一走向長臂后退式,沿煤層頂板開采,一次采全高,回采工序為:采煤機割煤→移架→推移輸送機;當(dāng)工作面發(fā)生片幫時,采用超前支護方式,即移架→采煤機割煤→推移輸送機。進刀方式為端部斜切進刀,采煤機雙向割煤,往返進2刀。

        6、工作面采高控制

        21602綜采工作面支架型號ZYG3400/15/34(ZY3400/15/34),最低支撐高度1.5m、最高支撐高度3.4m;工作面采煤機型號MG300/700-AWD,滾筒直徑1.6m。孤島工作面頂板壓力大,要控制好采高,以免壓死支架或影響采煤機通過,采高最低高度不能低于2m,最大采高不得超過支架最大支撐高度3.4m。

        五、結(jié)論

        21602工作面運順沿空留巷,是兗礦貴州能化第一個留巷成功的項目,也是回采的第一個沿空留巷孤島工作面,本工作面的順利回采,標(biāo)志著沿空留巷的成功,為以后沿空留巷孤島工作面順利回采提供了寶貴的經(jīng)驗。

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