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綜采工作面俯采技術淺談工學論文
【摘要】663工作面為大俯角回采工作面,根據該工作面的實際地質情況,制定了支架防傾斜、防飛車、防飛矸針對性的安全回采技術措施及管理方法,確保了663工作面的安全回采。
【關鍵詞】工作面;回采;安全;技術
1概況
劉橋一礦主系二疊系下石盒子組的四煤層和山西組的六煤層,分兩個水平開采。近年來,一水平、南翼二水平相繼報廢,采場已集中在北翼二水平。六采區為一水平遺留的一塊六煤,設計從北翼二水平夠采這塊六煤。663工作面為六采區右翼首采工作面,在工作面俯采角度大的條件下,通過加強工作面回采安全技術管理,取得了良好的成效。
2工作面地質情況
663工作面為北翼二水平66采區六煤層首采面,工作面平均走向長750米,傾向長200米,煤層厚度1.3~3.7m,平均厚度2.8m,煤層賦存較穩定。該工作面可采儲量為54.17萬t,工作面煤層傾角18°~32°,平均傾角為26°。工作面共揭露4條斷層,落差為1.0~1.5m。煤層偽頂為泥質粉砂巖,厚0.1m;直接頂為粉砂巖,深灰色,較硬,厚約3.7m;老頂為15.4m厚的中粒砂巖和13.8m厚的砂質泥巖。直接底為深灰色砂質泥巖,厚5.6m;老底為砂質泥巖,厚度19.7m。工作面六煤底板至太灰水頂板間距為42～50m,太灰水對工作面回采有相當大的威脅,回采前采取了針對性的措施,保證了工作面的安全回采。
3工作面巷道布置
663工作面回采上限標高-150m,下限標高-360m,掘進工程量為2000米。風巷靠近劉橋鎮保護煤柱,風巷掘進520m遇F663-3斷層,調整方向進尺80m作為外段切眼,再調整方向與外風巷平行再進尺130m到里切眼;機巷上部為待開采區;切眼靠近煤層露頭防隔離煤柱。
4底板水的治理與應用
六煤底板至太灰水頂板間距為42～45m,工作面在俯采過程中可能造成對六煤底板的破壞,導致太灰水涌出,威脅礦井安全。回采前加大對太灰水的治理是663工作面回采首要解決的問題。
4.1 打鉆放水:
六采區軌道石門二處打有四個鉆孔、3#聯絡眼打有二個鉆孔,現在放水量控制在260m3/h。通過對六煤底板太灰水的疏放,控制了水壓,降低了突水系數。
4.2 太灰水的應用:
3﹟聯絡眼二個鉆孔疏放的水直接為663工作面所利用;-380軌道石門四個鉆孔調節向Ⅱ46采區、Ⅱ66采區供水。對六煤底板太灰水既達到了有效治理又達到有效應利用。
4.3 底板加固:
風巷設計4個鉆機窩、機巷設計5個鉆機窩,分別對663工作面底板進行打鉆注漿加固,每個鉆機窩設計5-8個成放射狀注漿孔,共注水泥1.2萬t,有效地控制了太灰水的涌出。
5支架防傾斜管理
5.1 控制割煤速度及割煤量:
采取單向割煤,往返一次進一刀,空刀裝煤;或采取淺截深多循環,使其達到截割深度,臥底量符合要求;再者割煤速度要控制在1.5～2m/min。通過減緩割煤速度,保證煤機勻速運行,減少割煤負荷,有助于保持支架的穩定性。
5.2 移架防傾斜措施:
工作面抵車前先人工臥底并找平底板,采用帶壓擦頂移架。移架時嚴格控制降架高度,防止支架傾斜。拉架必須保證支架垂直于頂底板,歪斜度<±5°。
5.3 支架歪斜處理:
支架歪斜度>5°時使用側護千斤頂進行調架,必要時可使用單體進行調架。用單體調架以相鄰支架的頂梁或底座為支撐點(避免剛性接觸),將支架扶正。
6工作面對接支架防傾斜管理
6.1 生產技術部測量人員提前對工作面對接地點進行測量,為工作面對接提供可靠數據,保證工作面支架對接間隙不超過規定(200-300mm)。
6.2 施工單位做好工作面對接前的準備工作,根據對接地點底板高低控制采煤高度,使對接地點兩面高低一致,并人工趁平底板,防止對接支架傾斜。
7工作面移架主要安全技術措施
7.1 抵車前先支護好頂板,找掉傘巖,然后人工臥底攉煤,找平底板再抵車。
7.2 采用液壓單體輔助抵車時,單體一端打在力柱上,另一端打在采煤機跑道下方,每隔2架打一液壓單體,用棕繩將其拴緊拴牢。剛性接觸之間用薄板皮墊實,防止打滑崩壞設備或傷人。推移千斤頂與液壓單體應同時供液,且對液壓單體遠距離操作。
7.3 移架期間操作人員應站在四力柱之間,人要站穩,手要抓緊液壓支架可靠部位,防止支架移動時人隨下移方向滑倒。
7.4 移架應二人配合,一人操作液壓支架,一人距此架不少于3m處觀察移架情況,并作警戒,防止其他人員誤入移架區內。
8老塘防竄矸管理
由于工作面俯采開采,老塘側矸石容易竄入支架內,影響移架、調架,危及安全生產。采取在液壓支架架間設置擋矸簾。擋矸簾是用鐵板制作并用配套的鋼絲繩與繩卡固定在支架四連桿上。
9機風巷隅角防竄矸管理
9.1 回柱前,靠放頂線打一排密集支柱,間距為300mm,要求所打密集支柱垂直頂底板,初撐力不小于11.4Mpa。
9.2 靠密集支柱里側使用半圓木、塘柴捆、大笆背嚴擋實。
9.3 所打單體必須棵棵拴緊拴齊防倒繩,防止支柱卸載歪倒傷人。
10機巷防飛車防飛矸管理
663工作面上部有180m俯采角度大,俯采角在32°左右;下部俯采角度變小,俯采角在18°～26°左右。機巷依次鋪設一部皮帶機、二部鏈板機及60m搪瓷溜槽。機巷設置了皮帶機防飛車、防飛矸裝置。
10.1 皮帶機防飛車安全技術措施:
皮帶機為下山運行,煤量較大時容易造成飛車,針對防飛車設計阻尼板,每100m安置一個,有效控制了飛車事故的發生。阻尼板是用長4m×0.3m×0.002m的4塊木板組合,并在木板上方釘上皮帶,鋪設在皮帶下面的托輥上方,用鐵絲將組合好的阻尼板捆扎在杠桿上。
10.2 皮帶機防飛矸安全技術措施:
為防止皮帶機運行飛矸傷人,每隔50m安設一道防飛矸裝置。防飛矸裝置是使用加工的槽鋼安設在皮帶機杠桿架上,將長 5m、寬1m的皮帶卡住,沿皮帶運行方向壓住隨皮帶機運行的大塊煤矸石,防止飛矸。
10.3 搪瓷溜道防飛矸安全技術措施:
機巷搪瓷溜道外側設置擋煤板,其高度1.4m。擋煤板是使用厚30mm大板、方木撐裝釘,擋板里側釘上廢舊皮帶,用鐵絲把釘好的擋板固定好。在搪瓷溜道距尾部2m、中部、距溜槽頭部10m設置三處防飛矸簾。飛矸簾制作:是用長1.5m、寬1m的皮帶距溜槽上沿200mm用1分的鋼絲繩將其吊起并固定在頂板錨桿或棚梁上。
11結語
663綜采工作面安全俯采,取得了較好的安全效益、經濟效益和社會效益。該面俯采成功經驗為相鄰工作面的安全回采提供了可靠依據,該項技術可在兄弟煤礦進行推廣應用。
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