張瑞忠
(山西汾西正旺煤業(yè)有限責(zé)任公司)
正旺煤礦11103 綜采工作面東南距王家莊村200 m,北距賀南溝村320 m,西、南及中部均為黃土山丘,局部形成溝壑,地面有一趟線路(水泥電桿)穿過,無建筑物。地面標(biāo)高為950~1 030 m,工作面標(biāo)高710~760 m,埋深為240~270 m。截止2020年5月9日0點(diǎn),11103綜采工作面距離停采線位置43 m,根據(jù)井下實(shí)際情況,待工作面推進(jìn)至材料巷A9點(diǎn)位前28 m時(shí)停止回采作業(yè),為保證工作面停采期間的安全,提出了相關(guān)安全技術(shù)措施。
(1)逐步調(diào)整工作面采高和平直度,每班由驗(yàn)收員負(fù)責(zé)觀察和判斷溜子狀態(tài),有上竄下滑的跡象時(shí),及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整,保證平緩過渡。
(2)停采期間必須嚴(yán)格控制工作面頂板,及時(shí)拉架維護(hù)頂板完整,保證端頭支護(hù)、超前支護(hù)質(zhì)量以及上下端頭處頂板完好。
(3)11103工作面停采材料準(zhǔn)備情況如表1所示。
1.2.1 停采工藝流程
由于目前11103 工作面受小窯空巷及地質(zhì)變化影響,局部地段頂板破碎、片幫嚴(yán)重,為了保證工作面能夠正常停采,制定了如下工藝流程。
(1)當(dāng)工作面機(jī)尾推進(jìn)至距離停采線位置20 m時(shí),工作面停止放頂煤,支架上方鋪設(shè)單層網(wǎng),然后從第三茬網(wǎng)開始改為雙層金屬網(wǎng)鋪設(shè)。
(2)當(dāng)工作面機(jī)尾距離停采線位置10 m 時(shí),平行于工作面鋪設(shè)6 道φ21.5 mm 鋼絲繩;距離停采線位置9 m 時(shí),工作面采用錨桿+鋼帶支護(hù)頂板;距離停采線位置8 m 時(shí),在1#~3#、116#~118#支架上方平行工作面架設(shè)π 梁加強(qiáng)頂板支護(hù);距離停采線位置5 m 時(shí),在兩端頭落山各架設(shè)2個(gè)木垛;距離停采線位置3.2 m時(shí),工作面割最后4 刀煤停止移架,并采用單體液壓支柱+π型梁+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)頂板。
1.2.2 金屬網(wǎng)鋪設(shè)
(1)在支架上方鋪設(shè)單層網(wǎng)時(shí),從巷道開始,網(wǎng)卷長(zhǎng)邊平行于工作面鋪設(shè),巷道內(nèi)鋪網(wǎng)與頂網(wǎng)重合在一起,鋪設(shè)時(shí)長(zhǎng)邊與長(zhǎng)邊搭接,短邊與短邊搭接,長(zhǎng)邊搭接長(zhǎng)度為100 mm,短邊搭接長(zhǎng)度為300 mm,聯(lián)網(wǎng)距不大于200 mm,聯(lián)網(wǎng)絲采用單股16#鉛絲對(duì)折使用,長(zhǎng)邊聯(lián)單排雙股聯(lián)網(wǎng)絲,短邊聯(lián)兩道雙股聯(lián)網(wǎng)絲,聯(lián)網(wǎng)時(shí)要1 扣壓1 扣,1 扣擰3 圈。工作面開始鋪設(shè)第一道網(wǎng)時(shí),根據(jù)頂板情況適當(dāng)降下支架前梁,將金屬網(wǎng)長(zhǎng)邊平行于工作面鋪在頂梁上,然后升起支架前梁將網(wǎng)壓住,即可進(jìn)行正常聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。正常聯(lián)網(wǎng)時(shí),相鄰兩排金屬網(wǎng)短邊搭接口要順長(zhǎng)邊錯(cuò)開500 mm,以保證聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量。若工作面頂板破碎嚴(yán)重,難以正常鋪網(wǎng)時(shí),將3 m 長(zhǎng)棚板或圓木與金屬網(wǎng)長(zhǎng)邊綁好,利用2根單體支柱打住棚板或圓木兩端頭同時(shí)送液,待單體支柱貼住煤壁頂實(shí)后,緩慢收回支架伸縮梁,給棚板或圓木提供空間,直到單體支柱把棚板或圓木打到前梁上方后及時(shí)用伸縮梁挑住。單體支柱送液必須采用遠(yuǎn)程操作,將注液槍固定在三用閥上,注液槍扳手用鐵絲綁住,操作支架閥組把手為單體支柱送液,送液時(shí)要緩慢按下把手,防止單體支柱彈出[1-2]。
(2)從第三茬網(wǎng)開始改鋪雙層網(wǎng),2 層網(wǎng)要分別鋪設(shè),鋪完上層再鋪下層,上層和下層網(wǎng)的聯(lián)縫不得重疊在一起,要錯(cuò)開400 mm,上層網(wǎng)要超前下層網(wǎng)1~2排聯(lián)好,其他要求與鋪設(shè)單層網(wǎng)一致。
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(3)采煤機(jī)割煤時(shí),提前把支架前梁垂吊的網(wǎng)拉回至前梁下掛好,以防采煤機(jī)割煤時(shí)滾筒將網(wǎng)扯壞,如果發(fā)生采煤機(jī)扯網(wǎng)要及時(shí)補(bǔ)聯(lián)。
(4)拉架時(shí)必須注意降架高度,以不扯網(wǎng)為宜。
(5)為保證聯(lián)網(wǎng)作業(yè)安全及提高聯(lián)網(wǎng)速度,聯(lián)網(wǎng)人員必須站在刮板輸送機(jī)擋煤板落山側(cè)進(jìn)行作業(yè),并可根據(jù)情況超前2~3排將網(wǎng)聯(lián)好。
(6)最后一刀煤割完后,煤幫要聯(lián)3排單層網(wǎng),網(wǎng)必須緊貼煤幫,且網(wǎng)在煤幫側(cè)垂吊2.7 m。
1.2.3 鋼絲繩鋪設(shè)
工作面距離停采線位置剩余10 m 時(shí),開始鋪鋼絲繩。在網(wǎng)下平行于工作面鋪設(shè)6 道φ21.5 mm 鋼絲繩,鋼絲繩間距為1 m,并將其拉展、拉緊,鋼絲繩每隔2 m 用雙股聯(lián)網(wǎng)絲將其與頂網(wǎng)聯(lián)在一起。鋼絲繩要超出支架鋪至巷道,將鋼絲繩兩端繩頭使用錨桿固定在巷道頂板中心位置,并使用繩卡固定。
1.2.4 兩端頭支架上π梁
為保證停采后支架的順利回收,當(dāng)工作面距離停采線位置剩余8 m 時(shí),需對(duì)兩端頭上方頂板加強(qiáng)支護(hù)。即在工作面1#~3#、116#~118#支架上方平行于工作面架設(shè)3.6 m 長(zhǎng)π 梁,π 梁間距為1 m,每相鄰2 臺(tái)支架上一根π 梁,要求π 梁超出支架兩側(cè)300 mm,共鋪設(shè)π梁12根。上π梁時(shí)先降下支架前梁,π梁距支架梁端500 mm,上好后再升緊前梁,保證前梁接頂嚴(yán)密,并將π梁用8#鐵絲與頂網(wǎng)聯(lián)在一起[3-5]。
1.2.5 鋼帶鋪設(shè)
(1)當(dāng)工作面距離停采線位置9 m 時(shí),平行工作面采用φ22 mm×2 400 mm 螺紋鋼錨桿+3.2 m 長(zhǎng)W鋼帶支護(hù)頂板,打設(shè)3排,排距為0.8 m,間距為1.5 m。
(2)若頂板完好,采煤機(jī)割煤30 m 后停機(jī),伸出前探梁和護(hù)幫板護(hù)頂護(hù)幫,開始平行工作面布置鋼帶,共3 排。第一排鋼帶的錨桿距工作面煤壁200 mm 處布置,相鄰2 排鋼帶需交叉布置,排距為0.8 m。在30 m 范圍全部支護(hù)完畢后,再進(jìn)行拉架推移輸送機(jī)操作。若頂板破碎采用超前移架,以每片鋼帶長(zhǎng)度為單位嚴(yán)格執(zhí)行隨割隨打,在此過程中必須將采煤機(jī)、前刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)開關(guān)停電閉鎖。
(3)每根錨桿配套使用CK2355 型和K2355 型樹脂藥卷各1卷,錨桿錨固力要求不小于100 kN。
1.2.6 木垛架設(shè)
為了確保端頭架的順利回收,當(dāng)工作面距離停采線位置14 m 時(shí),運(yùn)巷超前支護(hù)段π 梁不予回收,用雙股聯(lián)網(wǎng)絲將π 梁兩端與頂網(wǎng)聯(lián)在一起。當(dāng)工作面距離停采線位置5 m 時(shí),在兩端頭落山使用廢舊道木各架設(shè)2個(gè)井字形木垛對(duì)巷道頂板進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),木垛平行于工作面布置,頂板不實(shí)處用木楔填實(shí)。架設(shè)木垛前,需提前采用單體支柱和π梁維護(hù)頂板。
1.2.7 最后4刀煤施工工藝
工作面采至距離停采線位置3.2 m 時(shí),工作面停止移架割最后4刀煤,為支架回收調(diào)向提供足夠的空間。若工作面上方頂板破碎時(shí),采用單體液壓支柱+π 梁聯(lián)合支護(hù),并在π 梁上方鋪設(shè)長(zhǎng)棚板護(hù)頂。如工作面發(fā)生拉槽漏頂,需用圓木代替π梁并對(duì)頂板進(jìn)行勾頂作業(yè)。
第一刀煤割完后利用支架伸縮梁臨時(shí)護(hù)頂,若工作面頂板破碎或片幫導(dǎo)致端面距大于340 mm時(shí),在支架前梁上方垂直工作面架設(shè)φ200 mm×3 000 mm 的圓木,間距750 mm,以懸臂形式支護(hù)支架梁端空頂。并將支架推移桿連接銷拆開,將推移桿收回,同時(shí)使用單體支柱將前刮板輸送機(jī)推移至煤壁,之后前輸送機(jī)推移均使用單體支柱。最后在距支架梁頭0.6 m處,平行于工作面打一排錨索,錨索間距為3 m。在工作面使用單體支柱推移前部輸送機(jī)時(shí),跟班隊(duì)長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)指揮,至少2人同時(shí)作業(yè),其中一人扶住柱頭對(duì)準(zhǔn)支架底座,另一人扶住單體支柱底部對(duì)準(zhǔn)刮板輸送機(jī)底部,伸柱時(shí)給液必須均勻緩慢。待單體頂實(shí)后人員撤離,采用遠(yuǎn)程供液,操作閥位置不得小于4架液壓支架,防止支柱滑脫傷人。使用單體支柱推移前溜時(shí)工作面通道內(nèi)禁止人員滯留。
第2 刀煤割完后在支架前梁上垂直于工作面煤壁架設(shè)3.6 m 長(zhǎng)π 梁,每架支架均勻布置2 根,間距為750 mm。π 梁架好后,升起支架前梁,使π 梁嚴(yán)密接頂,然后在支架前梁下補(bǔ)支一排戴帽單體支柱,每架一根,距離支架底座1.2 m。
第3 刀煤割完后降下支架前梁及原支護(hù)單體支柱,將π 梁抽出800 mm,同時(shí)將支架伸縮梁收回,將前梁及點(diǎn)柱升起,并在π梁下貼住輸送機(jī)擋煤板邊加一排單體支柱。若工作面煤壁片幫嚴(yán)重或頂板破碎時(shí),必須緊貼煤壁在π梁端下方加點(diǎn)柱加強(qiáng)支護(hù)。
第4 刀煤割完后,先將π 梁抽出頂住煤壁,再升架升柱,再原來輸送機(jī)擋煤板前的單體支柱移到梁端架設(shè)成貼幫點(diǎn)柱,π 梁另一端架在支架前梁上,然后升架接頂。并將π 梁兩端使用8#鐵絲固定在頂板上方,防止掉梁傷人。之后在工作面打第二排錨索,距第一排錨索排距為2 m,2 排錨索為三花型布置。最后在工作面煤壁打3 排幫錨,錨桿間距為1 000 mm,排距為1 000 mm,呈矩形布置。
施工要求:①最后4刀煤割煤與支護(hù)距離可視頂板情況而定,正常情況下,距采煤機(jī)后滾筒3 m 起支護(hù);頂板破碎時(shí),要隨時(shí)停機(jī)立即支護(hù);②最后4刀煤推進(jìn)度滿足要求,確保3.2 m撤架通道寬度;③若工作面受地質(zhì)影響頂板破碎時(shí),提前使用π 梁支護(hù)頂板,并加設(shè)貼幫點(diǎn)柱,在π 型梁上鋪設(shè)棚板護(hù)頂;④施工幫錨時(shí)隨割隨打,并嚴(yán)格按照施工要求,保證錨固力達(dá)到規(guī)定值;⑤工作面最后一刀煤割完后,將前刮板輸送機(jī)至支架間浮煤雜物清理干凈,為保證刮板輸送機(jī)有足夠的回收空間,工作面高度不得低于2.7 m;⑥停采后,為保證安全出口暢通,對(duì)巷道高度達(dá)不到2.8 m的地段進(jìn)行拉底作業(yè)。
1.2.8 彎道施工
(1)彎道規(guī)格。工作面機(jī)頭彎道曲率半徑為9 m,沿運(yùn)輸巷回采幫9 m,工作面煤壁9 m 施工缺口,高度3 m。
(2)彎道位置。工作面推至停采線時(shí)施工彎道。
(3)施工方式。①采用放小炮配合人工鎬刨的方法,每次裝藥量不超過1 卷,少裝藥,多放炮;②炮眼布置為三花型,間排距為800 mm,炮眼深度為900 mm;③每眼使用1 個(gè)毫秒延期電雷管;④裝藥時(shí)正確使用水泡泥,封泥長(zhǎng)度不小于0.5 m,封泥使用黃土制作;⑤裝藥時(shí)雷管角線必須短接,采用串聯(lián)方式正向爆破,并分次裝藥,分組起爆;⑥爆破作業(yè)時(shí)必須設(shè)置好警戒,放炮母線不少于120 m,安全距離直線不少于100 m,拐彎不少于70 m。
(4)支護(hù)方式。彎道施工完畢后及時(shí)將1#、2#、3#支架上π梁更換為工字鋼花梁,花梁垂直于工作面布置,間距為750 mm,并根據(jù)鋪道形式合理布置單體支柱。工作面缺口處頂板上方使用φ21.8 mm×4 500 mm錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù),缺口煤壁支護(hù)先鋪網(wǎng)后施工幫錨桿,支護(hù)形式類似于工作面幫錨。
(1)拉架時(shí)采用托頂拉架方式,但降架高度以不扯網(wǎng)為宜。
(2)進(jìn)行散網(wǎng)、掛網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)作業(yè)時(shí),作業(yè)人員需站在輸送機(jī)機(jī)道內(nèi)進(jìn)行作業(yè)。為便于操作,每次拉架后煤壁懸掛的網(wǎng)不得少于2 m。拉架后,將剩余的網(wǎng)拉入支架前梁下掛好,不能妨礙采煤機(jī)通過。嚴(yán)禁人工拉網(wǎng)割煤,防止出現(xiàn)滾筒割網(wǎng)傷人的情況發(fā)生。
(3)人員進(jìn)入煤幫進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)作業(yè)時(shí),必須執(zhí)行敲幫問頂制度和采取臨時(shí)可靠的護(hù)幫措施,防止煤壁滾幫傷人。
(4)散網(wǎng)、掛網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)時(shí),采煤機(jī)、輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)必須停電閉鎖,支架手把必須打至“零位”。
(5)聯(lián)網(wǎng)遇頂板破碎時(shí),必須先將頂板維護(hù)好后方可進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)作業(yè);遇空頂時(shí),必須先敲幫問頂、支設(shè)帶帽點(diǎn)柱維護(hù)頂板后方可聯(lián)網(wǎng)。聯(lián)網(wǎng)時(shí)必須與巷道原有金屬網(wǎng)聯(lián)成一體。
(6)散網(wǎng)、掛網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)要2~3 人協(xié)同作業(yè),不準(zhǔn)單獨(dú)作業(yè);距采煤機(jī)5 m 以內(nèi)作業(yè)時(shí),采煤機(jī)要停電閉鎖并打開離合器。
(7)聯(lián)網(wǎng)作業(yè)結(jié)束后,必須在驗(yàn)收員驗(yàn)收質(zhì)量合格、帶班長(zhǎng)派人清理干凈刮板輸送機(jī)機(jī)道內(nèi)的一切雜物,確認(rèn)無隱患后方可通知開機(jī)。
(8)作業(yè)人員運(yùn)送網(wǎng)時(shí),要防止網(wǎng)卷掛住支架操作手把,出現(xiàn)誤動(dòng)作現(xiàn)象。
(9)處理滾筒割網(wǎng)時(shí),其他人員要躲到10 m 以外的安全地點(diǎn);采煤機(jī)司機(jī)后退煤機(jī)時(shí),要注意自身安全,選好退路,使網(wǎng)與截齒脫離。在停電關(guān)閉刮板輸送機(jī)、打開離合后,人員方可到滾筒附近拉網(wǎng)。
(1)必須使用煤礦許用乳化炸藥和礦用毫秒延期電雷管起爆。
(2)運(yùn)送爆破材料時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,嚴(yán)禁中途逗留。剩余的爆破材料必須全部交回火藥庫,嚴(yán)禁亂扔亂放。
(3)爆破作業(yè)必須由專職爆破工作業(yè),并持證上崗。
(4)放炮前,將附近的支架立柱、電纜等遮掩好,以防被炮崩壞。
(5)放炮時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度,同時(shí)在放炮地點(diǎn)兩側(cè)安全距離外設(shè)好雙向警戒。
(1)在刮板輸送機(jī)里作業(yè)時(shí),刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)開關(guān)必須閉鎖。
(2)人員抬運(yùn)物料時(shí),要?jiǎng)幼饕恢?,提前清理路線雜物,保證通行順暢。
(3)工作面支架上π梁時(shí),作業(yè)人員要協(xié)調(diào)配合,支架要及時(shí)升緊,防止因工作面傾角大導(dǎo)致π梁滑落傷人。
(4)工作面支設(shè)的單體支柱要保證迎山角,并拴好防倒繩,保證防倒繩與頂網(wǎng)連接牢固。
(5)停采期間所使用的材料必須符合本措施要求,材料巷和工作面存放的材料必須碼放整齊,不得影響行人、通風(fēng)、運(yùn)輸。
(6)工作面最后4 刀煤的高度需保證2.7 m,高度不足時(shí)需進(jìn)行拉底作業(yè),所鋪設(shè)鋼絲繩必須拉緊,兩端繩頭必須壓牢固。
(7)每班做好頂板監(jiān)測(cè),如工作面頂板破碎可提前進(jìn)行停止放煤、掛網(wǎng)工作,以保證停采工序正常進(jìn)行。
(8)停采期間,各班組的班組長(zhǎng)、采煤機(jī)司機(jī)、值班電工、機(jī)頭機(jī)尾崗位工必須佩帶便攜式瓦檢儀,瓦斯檢查員必須攜帶光瓦、便攜式多參數(shù)氣體檢測(cè)儀、甲烷便攜儀、一氧化碳便攜儀等相關(guān)儀器,隨時(shí)檢查CO、甲烷、二氧化碳等有害氣體濃度,發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào)礦調(diào)度室,以便采取有效措施,保證作業(yè)人員的安全。特別是工作面頂板破碎漏頂?shù)囟?,要?yán)密監(jiān)測(cè)有毒有害氣體情況,發(fā)生有害氣體超限時(shí),工作面人員必須立即停止作業(yè),人員從進(jìn)風(fēng)流撤退,并切斷設(shè)備電源,及時(shí)向上級(jí)匯報(bào),待有關(guān)人員處理,確保安全后再進(jìn)行作業(yè)。若進(jìn)風(fēng)巷行人路線被堵時(shí),人員戴上自救器從材料巷撤退。
為確保正旺煤礦11103 綜采工作面停采期間的安全,對(duì)停采期間的安全技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)分析,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,有效確保了工作面停采期間安全,對(duì)類似礦山工作面回采作業(yè)有一定的參考意義。