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媟矿规代化
2013年第3
第114親
综采工作面复杂条件下分层回采顶板控制技术
张学钊,朱良栋,李连贞
(山东省鲁西煤矿,山东济宁272053)
摘要工作面回采过程中,对顶板的管理和控制是安全管理的重点。文章通过自身的
实践探讨复杂条件下分层顶板控制问题的解决方法,希望能够对类似的情况有所借鉴。
关键词综采工作画;下分层;复杂条件;顶板控制
中图分类号:TD327.2文献标志码:B文章编号:1009-0797(2013)03-00-02
问题的提出
在采煤机割煤后,先移攴架,再移运输机,即割煤
移架→推移刮板运输机。正常移架要滞后采煤机后
鲁西煤矿3F109综釆工作面其东侧为3x107滚筒3~5架,但不得超过6架。
工作面采空区,西侧为3111工作面(未开拓)煤层平
(2)采用带压移架的方式移架,少降快拉或擦顶
均厚度为3.5m,煤层倾角平均为6°,工作面倾向长移架,争取拉移支架一次到位,防止反复操作造成顶
度为125m,走向长度平均为1350m。工作面设备配板进一步破碎或漏顶。
置为85架ZY4800/18/38型掩护式液压支架
(3)工作面顶板破碎或片帮严重时,改为先移架
MG300730-WD型电牵引采煤机和SG7764/400型后割煤,俗称“拉超前支架”,以缩小梁端距。工艺为
刮板输送机。
移架→割煤→推移刮板运输机。
工作面回采煤层为3#煤,由于煤层中部存在
(4)回采合层区(3与3r间加矸较薄或无加矸
层夹矸,夹矸作为自然分层,将3煤层划为一分层和处)时,工作面须沿3铺设的人工假顶进行回采,尽
分层。工作面部分直接顶为泥岩;部分直接顶为上量不破坏假顶。
分层采空区,采用铺设树脂网,冒落区压实后形成下
分层人工假顶。工作面受断层影响,局部3下煤层及
其顶底板受3上煤回采破坏,造成局部煤层缺失。两
?
顺槽均沿3下煤层底板掘进,颀槽支护形式为梯形
钢棚支护、锚网梯索联合支护。
由于直接顶较破碎、煤层厚度变化大(局部需破
人工假顶或直接顶回采)、运输顺槽(沿空掘巷)矿压
1
??
大等因素导致回采时顶板控制较困难。
2工作面顶板管理措施及对策
2
工作面顶板管理措施
图1工作面设备及支护示意图
在回采过程中每天对工作面顶煤(煤层厚度变
(5)支架前方漏顶严重时,应采取措施接顶并支
化大,局部可能没有顶煤)厚度进行打眼探测,根据设贴帮柱。
煤厚的变化趋势,对工作面进行调顶和卧底,适当调2.2加强工作面端头顶板管理措施
整采高。顶煤较厚处适当加大采高,顶煤较薄处适当
(1)如上图所示,端头除采用液压支架支护顶板
减小采高。这样既有利于提高煤炭资源的回收率,也外,其余采用m型钢梁、铰接顶梁配合单体支柱进
能做到心中有数,顶煤较薄处加强顶板控制,减少漏行支护。由于下端头矿压显现明显,顶帮变形较大。
顶现象的出现。同时,根据实际生产经验,当顶板较因此,在保证支护强度的同时,需采取提前对巷道进
破碎时,直接顶以下留适当伪顶和顶煤(30-50m),行卧底和对顶板进行放顶的方法,以保证端头的高
时控制顶板和减少漏顶的发生较为有利。
度符合要求。如果巷道两帮移近量大,致使安全出门
针对.工作面顶板较破碎的情况,回采中采取的宽度不够时,则必须进行刷帮施工,以达到卸压和规
揹施如下:
程规定。
(1)采用追机移架的方式对顶板及时支护(仲出
如巷道变形严重,可采取增加一路铰接顶梁、铰
支架前梁及护帮板),以减少机道顶板的暴露时间。接顶梁一梁二柱的方式,提高支护强度。
煤矿猊代化
2013?第3期
总第114期
(2)三角区顶板受巷道风化剥蚀,顶板破碎程度2.4加强工作面矿压观测和规律研究:
较大,特别是在顶板破碎顶板条件下,三角区的顶板
在加强工作面工程质量和顶板管理的同时,还
管理更显得尤为重要,管理不善,将会造成冒顶事故需要采取一些必要的辅助措施来指导现场施工。
的发生,降低了整个工作面的推进速度,危机整个工
(1)工作面安装了支架在线监测系统,该系统能
作面的顶板安全。为此,根据三角区的顶板破碎程24h对工作面支梨工作阻力进行实时监测。可以较好
度,及时采取超前处理方法进行顶板管理。即提前刷地掌握支架受力和工作面压力的规律。
帮并架设m型钢梁进行支护。
(2)与有关高校合作进行了工作面矿压显现规
(3)顺槽支护材料的回收:如果顺糟采用锚网梯律的研究,借助高校的技术力量完成了对工作面矿
索联合支护时,在不影响今后生产的情况下,应适当压显现规律的较准确研究。掌握了工作面来压口距
对支护材料进行回收(可在切顶排回撤)。一方面可工作面及超前巷道压力显现规律和影响范围等重要
以节约材料,另一方面可以使采空区顶板及时冒落,数据。为配作面的回采提供了可靠的依据。
防止后方压力突然释放。
如果顺槽支护采用架设钢棚时,在矿压较大的情3效果及评价
下,棚梁应在端头支架前方进行回收(钢棚棚腿可提
通过上述一系列措施的实施,较好地保证了顶板
前回撤)。但注意回采过程中,应保持端头位置的支的完整性,有效保证了工作面及顺槽的支护质量和效
架前梁能够伸人到棚梁下方(即可以进行搭接),防果,回采过程中未发生大的漏顶和事故。工作面经过
止棚梁持续下沉,导致端头高度不断变低。此时,可11个月的回采,工作面推进近1km,生产原煤75万
以使支架前梁撑起棚梁一端,待棚梁到达切顶排时t。保障了安全生产,取得了较好的经济和社会效益。
再回撤(条件困难时可不回撤)。
2.3工作面超前支护管理
4几点建议
顺槽超前支护采用3路单体液压支柱配合铰接
(1)在条件具备的情况下,可考虑装备顺槽整体
顶梁,一梁一柱进行支护(柱距1.2m),顺槽超前支护超前支架,以进一步提高装备水平。这样可以更好地
长度不少于30m。如前图所示
保证超前支护的质量和安全,降低操作人员的劳动
强度,提高工作效率。
(2)加强工作面矿压显现规律的观测研究,以科
超前处理
学的理论来指导堄场施工.。能够更好地和更有针对
性地釆取措施,搞好工作面顶板管理。可以避免一些
项板破畔
盲日和矫枉过正的情况发生。
(3)由于每个矿井、工作面的具体情况不同,适
宜的方法和经验也不尽不同。鲁西矿近几个工作面
的回采就表明:以往的经验大体适用于现在的生产,
但具体的方法和措施等并不完全适用,需要具体问
题貝体分析。
图2两端头三角区超前处理示意图
参考文献:
(1)加强端头及两巷超前支护支柱质量檢查,每徐永折渫矿开采学.徐州:中国矿业大学出版社,199
班要安排专人检査、测压,发现失效、漏液支柱及时】钱鸣高,石平五,矿山压力与岩层控制.徐州:中国矿业大
更换,并坚持好支柱二次注液制度,确保初撑力合
学出版社,2003
格
宋振骐.实用矿山压力控制.徐州:中国矿业大学出版社,
(2)经常对顺槽巷道进行巡查,发现巷道变形严
198
重时及时进行支护,以利于下ー-步的回采工作。
(3)当工作面巷道底板较软,支柱钻底严重时,
作者简介
将支柱铁鞋的直径由30cm加大到38cm,有效地缓
张学钊(1977-),男