張曉俊
(汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè),山西 靈石 031302)
對于高瓦斯工作面,尤其是采用U型通風(fēng)的工作面,極易發(fā)生上隅角瓦斯積聚,不得不在上隅角進(jìn)行瓦斯抽放,高位鉆場就是其中的一種方法,但是高位鉆場的存在又給工作面的推進(jìn)帶來一定的影響,不僅加大了頂板支護(hù)的難度,也極易發(fā)生瓦斯超限事故,因此安全通過高位鉆場對工作面的安全生產(chǎn)有著舉足輕重的作用。
21011回采工作面地面位于和家山村的東北方向,大核桃洼村西部,集屯村西南方向的溝谷地帶。地表大部分被第四系黃土層覆蓋,溝坡處有部分上、下石盒子組地層出露,地面除農(nóng)民耕地外無任何保護(hù)物,水源主要為季節(jié)性分支河流。地面標(biāo)高850~950m。
工作面井下位于二采區(qū)集中大巷西南方向,東北部為三條集中大巷,其材料巷西面為F3斷層,運輸巷東面為21013工作面,切眼外側(cè)為和家山保安煤柱邊界。工作面標(biāo)高518~550m。
工作面開采煤層為石炭系太原組10#煤。10#煤層穩(wěn)定,煤層總厚度為3.49~3.79m,平均厚度3.64m,傾角3~12°,平均傾角7~8°,單軸抗壓強(qiáng)度平均7.70MPa,普氏系數(shù)f=0.8。
工作面走向長為699m,傾斜長為178m,瓦斯相對涌出量為0.5m3/t,瓦斯絕對涌出量為0.18m3/min。采用走向長壁后退式綜合機(jī)械化采煤,由MG300/700-WD型采煤機(jī)落煤、裝煤,SGZ-764/800型刮板輸送機(jī)運煤,工作面ZZ4000-19/40型(共104架)、ZZ6000-20/42型(共18架,其中機(jī)頭4架、機(jī)尾14架)四柱支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)工作面頂板,全部垮落法管理頂板。
材料巷端頭安設(shè)一架ZT2×3200/18/35型超前支架與前面的四組ZT2×3200/18/35型超前支架相連,拉移步距0.6m。
運輸巷在機(jī)頭端頭支架與煤柱幫之間,沿走向支設(shè)π型鋼梁聯(lián)鎖棚作為端頭特殊支護(hù)。π型鋼聯(lián)鎖棚沿煤層走向布置,從端頭支架到煤柱幫方向,每750mm架設(shè)一對,第一對距端頭支架300mm,最后兩對間距(中至中)不小于900mm,以滿足行人要求。各對聯(lián)鎖棚滯后梁在落山與切頂線收齊。聯(lián)鎖棚采用3.6m長π型鋼梁支設(shè),支柱型號與巷高或采高相匹配。每對聯(lián)鎖棚π型鋼梁互相平行,中至中間距不大于200mm,交錯邁步前移,錯距600mm,邁步距1.2m。
材料巷安裝4組(8架)ZT2×3200/18/35型超前支架,超前支護(hù)范圍為從工作面煤壁起的30m范圍內(nèi)。
運輸巷超前工作面煤壁30m的范圍內(nèi)垂直于巷道中線支設(shè)“π”型鋼梁抬棚。棚距:距工作面煤壁6m范圍內(nèi)為0.6m,其余地段為1.2m。“π”梁長度為3.6m,支柱使用DZ-31.5或DZ-35型單體液壓支柱?!唉小?梁的兩端和梁當(dāng)中各支設(shè)一根單體液壓支柱,呈一梁三柱布置。
表1 煤層頂?shù)装逄卣?/p>
① 根據(jù)相關(guān)規(guī)定,在工作面貫通前20m,保持貫通地點支護(hù)完好和通風(fēng)正常。
② 加強(qiáng)高位鉆場聯(lián)巷口支護(hù)。在高位鉆場聯(lián)巷口前后5m范圍內(nèi)加設(shè)點柱(支柱規(guī)格為 DZ-25,短π型梁長度為1000mm)進(jìn)行支護(hù),支柱間排距為1000×1000mm,支柱支設(shè)于π型梁中心位置,π型梁垂直于巷道方向布置。
① 工作面過鉆場聯(lián)巷期間,及時拉架維護(hù)頂板(即滯后前滾筒3~5m進(jìn)行移架);工作面割通聯(lián)巷區(qū)域,超前移架維護(hù)頂板。
② 對于支架未接頂區(qū)域,在支架上部施工#字形木垛接頂,棚板規(guī)格為Φ200/2×1400mm。
① 過聯(lián)巷期間,工作面嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程要求正規(guī)循環(huán)作業(yè),及時移架控制頂板,支架初撐力達(dá)標(biāo),頂梁接頂嚴(yán)實,不擠不咬。
② 加強(qiáng)工程質(zhì)量管理,保持工作面直線度,防止壓力集中造成漏頂。
③ 對于頂板破碎和片幫地點,執(zhí)行追機(jī)移架、帶壓移架和超前移架的方式控制頂板。
④ 在拉架后端面距仍超規(guī)定時,及時支設(shè)貼幫點柱維護(hù)頂板(支柱型號為DZ-22/16,π型梁長度為1000mm),柱距為1500mm,π型梁順煤幫布置。對于頂板冒落高度達(dá)300mm的區(qū)域,及時采用棚板(規(guī)格為Φ200/2×1400mm)接頂維護(hù)。
① 過高位鉆場聯(lián)巷期間發(fā)生漏頂時,必須立即停止生產(chǎn),及時匯報生產(chǎn)調(diào)度及跟班領(lǐng)導(dǎo),再由跟班隊干組織維護(hù)工作。
② 待漏頂區(qū)頂板穩(wěn)定后,才允許開始處理漏頂。整個處理過程中,必須指派一名有經(jīng)驗的職工指揮并負(fù)責(zé)觀察漏頂區(qū)頂板、煤幫的變化情況,發(fā)現(xiàn)異常(如頂板響動、漏矸、片幫)等情況,立即通知作業(yè)人員撤至頂板完好地點。
③ 處理漏頂前,從漏頂一側(cè)邊緣向中間逐步清理堆積的矸石,同時保證退路暢通。
④ 對于漏頂區(qū)域兩側(cè)5m范圍內(nèi),采用兩端向中間逐步鎖口的方式維護(hù)頂板。使用單體支柱配合π型梁支設(shè)貼幫點柱維護(hù)頂板(支柱型號為DZ-22/16,π型梁長度為1000mm),柱距為1500mm。
對于漏頂區(qū)域,自漏頂處邊緣的一側(cè)向中心維護(hù)頂板。人員須在支架頂梁的掩護(hù)下,使用支架挑梁(使用長度為3200mmπ型梁,梁距1000mm)前探至煤幫,梁上使用棚板(棚板規(guī)格為:Φ200/2×1400 或 Φ200/2×2800mm)搭設(shè)#字型木垛接頂,煤幫側(cè)梁下支設(shè)單體支柱(規(guī)格為:DZ-25/28)的方式維護(hù)頂板。
21011工作面充分利用原有的端頭、超前支護(hù),進(jìn)行過高位鉆場前后的加強(qiáng)支護(hù),配合正規(guī)循環(huán)作業(yè),安全通過了高位鉆場。在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照預(yù)防漏頂措施進(jìn)行作業(yè),由于準(zhǔn)備充分,在工作面小型的漏頂發(fā)生時,能夠及時處置漏頂,維護(hù)住了頂板,保證了工作面的安全生產(chǎn),為類似情況的工作面提供了一定的技術(shù)借鑒。