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        綜采工作面末采頂板控制技術(shù)問題研究

        2019-11-29 08:48:01郭世前
        商品與質(zhì)量 2019年20期
        關(guān)鍵詞:礦壓立柱底板

        郭世前

        太原煤炭氣化(集團)有限責任公司嘉樂泉煤礦 山西太原 030204

        1 末采頂板事故發(fā)生的根源分析

        1.1 末采期間推進速度慢

        當工作面推進不斷減速,就為老頂破斷下沉留下了足夠的時間,使得推進當中頂板沉降加劇,甚至還會造成壓架問題。例如,該礦41107面末采掛網(wǎng)以后,因沒有做好相應的設備檢修工作,使得故障屢次發(fā)生,再就是受到掛網(wǎng)的作用,兩天之內(nèi)僅僅割2刀半,最終使得礦壓顯現(xiàn)加劇。該礦33209面一天總計掛網(wǎng)兩茬,施工非常緩慢,導致礦壓顯現(xiàn)加劇。

        1.2 末采期間工程質(zhì)量不高

        如果工作面頂?shù)装迤鸱容^明顯,影響到支架架型,前梁不接頂,增大梁端距,并導致架前冒頂?shù)目赡苄蕴岣撸蝗绻洳筛卟豢茖W,會造成支架局部位置受到的作用力太高,從而對支撐效果產(chǎn)生負面作用。例如,該礦41107面壓架前工程質(zhì)量相對較差,使得采高提前降低等。

        1.3 回撤通道不科學

        該礦41107工作面回撤通道來壓時,斷層的部位礦壓顯現(xiàn)比較突出,落差最高值與最低值分別為99米與38米。地表不平整決定著礦壓顯現(xiàn)情況[1]。所以,在布置回撤通道過程中,盡量不要經(jīng)過那些起伏比較大的位置、上面存在大量煤柱的部位等。

        1.4 回撤通道圍巖不牢固

        該礦41107工作面施工到離回撤通道大約6m的時候,受壓力的作用。這個部位煤層里面具有大約0.27米厚的泥巖夾矸,另外,煤層中含水,泥巖遇到水以后會發(fā)生泥化,然后發(fā)生變形,同時在風干后還會龜裂,易出現(xiàn)片幫現(xiàn)象。頂板來壓時,塑性區(qū)恰恰處在夾矸的弱面中,當工作面貫通的時候,易導致網(wǎng)片、錨桿被破壞的問題。

        2 末采頂板控制對策

        2.1 工作面末采和支架回撤安全技術(shù)策略

        工作面接近回撤時采高相對較低,掛網(wǎng)工序相對復雜,而且推進速度也不快。因此,結(jié)合41107綜采面回撤時壓架冒頂問題,采取以下措施:①取消工作面和回撤通道之間的調(diào)節(jié)巷;②提高回撤通道的高度,保證支架活柱的行程,切忌以降低采高的方式在回撤時來貫通;③布置回撤通道時要沿底板掘進,即將回撤之時,工作面要沿著底板割煤,充分保證工作面接底貫通;④掛網(wǎng)位置要根據(jù)頂板來壓情況來確定,不能根據(jù)柔性網(wǎng)長度來對掛網(wǎng)位置進行設定,換言之就是確保掛網(wǎng)時頂板沒有來壓;⑤通過更換立柱安全閥提高支架阻力,務必要對支架2個立柱同時更換,切忌只更換一個,以此保證支架頂梁受力均勻,提高支護效果;⑥正常情況下,工作面回撤時在貫通前3-15m的地方進行,但實際要根據(jù)來壓位置和來壓步距確定。

        2.2 計算讓壓位置以及預測擬合

        通過工作面平均來壓步距能夠?qū)ο麓蝸韷旱奈恢眠M行預測,但是不能準確預測周期來壓步距,因覆巖的情況、煤層變化情況發(fā)生相應改變,但規(guī)律不太明顯,一般末采貫通前按照之前的數(shù)據(jù)推測會出現(xiàn)一定的偏差[2]。鑒于此,觀測末采貫通前≤50m范圍的支架壓力,旨在對來壓實際情況進行分析,證實上述計算的數(shù)據(jù)準確與否。需要指出的是,在接近停采線前,工作面一定要放緩推進的速度,對來壓位置要提前進行預測,然后對比實際記錄到停采線前周期來壓步距,在實際的測試范圍里,一共有3次來壓顯現(xiàn)。工作人員準確預測了工作面回撤階段的來壓情況,采取有效的支護方式確?;爻窌r候工作面的安全。工作面回采等壓煤柱設置的實際寬度為7.5m,支架立柱的回縮量比較小,工作面來壓距離停采線1.4m結(jié)束。

        2.3 末采生產(chǎn)管控方面

        首先,讓壓開采,無壓貫通。末采期間,預先分析周期來壓步距、長度等相關(guān)情況,適當對推進快慢進行調(diào)整,確定更加良好的停采部位,以此調(diào)整頂板周期破斷步距,實現(xiàn)無壓力貫通。例如,該礦33209工作面在離回撤通道大約98米的時候,認真觀測礦壓數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),來壓步距均值大約是12米,持續(xù)長度約3.9米。當施工到離主回撤通道7米的時候停采(7小時)讓壓。然后接著推進,3刀后支架壓力大幅降低。從而使得回撤過程中避開了來壓的作用。其次,加速末采推進。該礦41107工作面與33209工作面末采推進比較緩慢,影響頂板事故有所增加。所以,今后應當采用諸多措施與技術(shù),加速末采。這樣可以通過柔性網(wǎng)進行護頂。其網(wǎng)片強度較高,一次性鋪設,同時無須進行聯(lián)網(wǎng),降低了停機掛網(wǎng)時間,明顯改善效率。截止現(xiàn)在,該方法已經(jīng)非常普及。末采前,綜采隊認真編制相應的檢修計劃,嚴格進行檢修。再次,確保末采采高的科學性[3]。末采期間,采高與礦壓顯現(xiàn)存在正相關(guān)性。所以,合理的采高,能明顯降低礦壓顯現(xiàn)程度。并且還需要為支架提供相應的下縮量,有效緩解頂板突然下沉造成的負面作用。

        3 結(jié)語

        (1)該礦很多工作面都應用到了讓壓開采技術(shù),目的就是確?;卷斈軌蜻_到提前回轉(zhuǎn),頂板來壓提前,且來壓持續(xù)長度減小,避免工作面和主回撤通道貫通時來壓。(2)通過分析工作面末采階段周期來壓規(guī)律和現(xiàn)場來壓情況,探討工作面末采推進到讓壓位置時,如果工作面將要來壓,就一定要采用讓壓策略;如果工作面沒有來壓并且讓壓之后也仍舊不來壓,就增加了工作面回撤時的危險性,就得加強對回撤通道的支護,避免發(fā)生事故。

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