馬新偉
(山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦,山東 汶上 272502)
斷層是煤礦生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常遇到的地質(zhì)構(gòu)造之一,穩(wěn)定性較差,容易造成頂板破碎、煤壁片幫、采空區(qū)發(fā)火以及瓦斯泄漏等,威脅到采煤工作面作業(yè)人員的生命安全。因此,為有效保障工作面作業(yè)人員的安全,要切實(shí)加強(qiáng)對采煤工作面過斷層安全技術(shù)方法的研究,為工作面作業(yè)人員提供一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境,促進(jìn)煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
3304 工作面井下位于三采區(qū)下山以北,3302工作面東部(下側(cè)),鄰近3304 工作面布設(shè),開采水平為-650m 水平,開采煤層為3 煤,地面標(biāo)高為+38.5~ +39.6m,工作面煤層底板標(biāo)高為-780~ -880m,開采平面積為123500m2。工作面面長(開采)斜距平均190m,正常工作面回采推進(jìn)長度650m,煤厚平均為7.2m。工作面所處地段煤巖層整體賦存形態(tài)為走向北東、傾向南東的單斜構(gòu)造,煤層傾角26°~30°,平均28°。
根據(jù)軌道順槽、皮帶順槽及上部3304 工作面回采揭露地質(zhì)資料分析,該工作面回采至軌順14#點(diǎn)前31m、皮順7#點(diǎn)前27m 處將揭露FD34 斷層,預(yù)計(jì)影響推進(jìn)距離50m。根據(jù)3302 工作面過FD34斷層的經(jīng)驗(yàn),3304 工作面過FD34 斷層采取強(qiáng)行推進(jìn)的方式。
(1)對斷層發(fā)育狀況的了解可能與實(shí)際有出入,無法根據(jù)斷層產(chǎn)狀明確提臥刀標(biāo)準(zhǔn)。
(2)頂板管理難度大,斷層影響造成煤體破碎,頂板維護(hù)困難。
(3)過斷層期間支架狀態(tài)不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)歪架、倒架的現(xiàn)象。
(4)上竄下滑不容易控制,對煤流運(yùn)輸穩(wěn)定帶來不利影響。
(5)人員需要頻繁進(jìn)入煤壁存在片幫危險(xiǎn)的前部作業(yè),存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。
(6)根據(jù)計(jì)算結(jié)果,全面割矸推進(jìn)長度約10m。過斷層期間煤機(jī)需破大量矸石,頂板管理困難,截齒磨損量較大,煤機(jī)、支架和運(yùn)輸機(jī)等綜機(jī)設(shè)備容易受到影響。
超前探測,提高技術(shù)決策的科學(xué)性。經(jīng)過多次召開專題會(huì)議,地測科制定專門的探測方案。距軌順14#導(dǎo)線點(diǎn)前30m、20m、10m 時(shí),地測科安排專人用全站儀測出工作面標(biāo)高,根據(jù)實(shí)測標(biāo)高、原探巷標(biāo)高繪制出剖面圖,根據(jù)實(shí)測資料確定合理的提刀方案。
過斷層期間每天召開生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)議,分析斷層結(jié)構(gòu)、定向和發(fā)展,斷層的影響程度與范圍,研究過斷層技術(shù)方案和對策,摸清地質(zhì)條件變化,超前采取措施。每推進(jìn)5m 對斷層帶探測一次頂?shù)酌呵闆r,以便于及時(shí)調(diào)整提臥刀度數(shù),力求最安全、快速、最有效地過斷層。
(1)因工作面上網(wǎng)地段較多,支架工拉移支架時(shí)提高責(zé)任心保證金屬網(wǎng)的完好。管理人員加強(qiáng)考核,嚴(yán)禁出現(xiàn)插網(wǎng)、刮網(wǎng)和蹭網(wǎng)的現(xiàn)象。如果頂板變好,由工區(qū)進(jìn)行探煤厚后決定是否撤網(wǎng)子。
(2)需上工字鋼地段和方式由工區(qū)自行根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況決定,以保證工作面頂板和支架狀態(tài)完好為原則,兼顧工作面推進(jìn)度。例如工作面110#-機(jī)尾頂板變好,可以兩刀一上,頂板破碎且支架錯(cuò)茬處必須抄手一刀一上(具體情況由當(dāng)班跟班區(qū)長根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)決定),確保工字鋼到主頂梁后可以順利推進(jìn)。
(3)工作面頂板破碎時(shí)及時(shí)拉移超前支架,具體拉超前標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照生產(chǎn)科下發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(4)針對工作面頂板破碎段,特殊情況下可以注射加固材料,確保頂板穩(wěn)定可控。
針對回采過程中可能發(fā)生的端頭支架傾倒的問題,需要采用在液壓支架的端頭支架位置斜打單體柱的方式進(jìn)行支撐。在回采過程中需要對端頭支架進(jìn)行推拉時(shí),要在支架頂梁的下方進(jìn)行單體柱的斜打,然后在移架過程中采用擦頂帶壓移架的方式。
針對回采過程中可能發(fā)生的工作面支架傾倒的問題,在進(jìn)行移架作業(yè)時(shí),首先伸出支架伸縮梁來頂住工作面煤壁,然后按照擦頂帶壓移架的方式進(jìn)行移架并同時(shí)緩慢收縮伸縮梁。這樣此伸縮梁就會(huì)對移架過程中支架產(chǎn)生的向采空區(qū)方向的分力進(jìn)行抵消,而且對工作面支架下滑的作用力進(jìn)行抵消,從而有效避免支架移架過程中的傾倒問題。
嚴(yán)格要求推移輸送機(jī)順序,實(shí)行單向推移輸送機(jī);同時(shí),采取動(dòng)態(tài)打防滑單體的方式來防止前部運(yùn)輸機(jī)下滑;拉移支架時(shí),用小單體調(diào)整支架底座。
(1)排定專業(yè)人員進(jìn)行“四六”制跟班,及時(shí)現(xiàn)場指導(dǎo),現(xiàn)場一切工作以安全為第一要?jiǎng)?wù)。
(2)采煤工區(qū)要加強(qiáng)內(nèi)部組織管理,保證工作面按計(jì)劃推進(jìn)。嚴(yán)格落實(shí)礦各項(xiàng)管理制度,做好措施的傳達(dá)與落實(shí),現(xiàn)場操作人員嚴(yán)格執(zhí)行好各項(xiàng)安全技術(shù)措施。
設(shè)備對工作面的影響與正常推進(jìn)期間無任何差別,檢修人員要提高責(zé)任心,生產(chǎn)班生產(chǎn)過程中要精心操作,強(qiáng)化三機(jī)油位、配件的保障。如前部出現(xiàn)回頭煤過載的現(xiàn)象,必須保證及時(shí)開停沖底鏈水,煤機(jī)配件(齒軌輪、截割軸、截齒等)、三機(jī)配件(備用電機(jī)減速箱、梅花墊等)、支架一定要保證足夠的乳化液濃度,千斤頂跑冒滴漏要及時(shí)處理,否則既影響推溜、拉架又無形中加大材料費(fèi)的花費(fèi)。
陽城煤礦3304 工作面在通過順面FD34(落差10m)斷層期間,采用平推硬過、加固頂板、調(diào)整好上竄下滑、增加煤矸分裝分運(yùn)系統(tǒng)等措施,在保障礦井生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下,實(shí)現(xiàn)了快速推進(jìn)和煤矸的分離,保證了煤質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益,保障了工作面的安全回采。