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1、1 概況
1999 年 7 月,太西集團(tuán)一礦試驗普通支架炮采放頂煤成功之后,開始在礦內(nèi)推廣厚煤層放頂煤開采。無論在構(gòu) 造簡單還是構(gòu)造復(fù)雜的工作面都實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。通過理論與實際的反復(fù)結(jié)合,對普通支架炮采放頂煤工作面 過斷層、褶曲、過石門等都總結(jié)出了一套科學(xué)的回采技術(shù)和管理方法。隨著炮采放頂煤的推廣,又出現(xiàn)工作面 過上部老巷的新問題。
一礦1554下N炮采放頂煤工作面,抓底板由南向北回采。其北部已采過上分層,其南部地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,是原分
層開采難以回采的區(qū)段。在 1554下N工作面南部分布大小斷層、褶曲 14條,其中有兩條斷層、褶曲穿過 1554
上 N 工作面老切眼,幅度大于 1.5m。
2、 1552炮采放頂煤工作面其中部有一條五層回風(fēng)上山(為解決當(dāng)時通風(fēng)系 統(tǒng)問題,沿煤層傾向抓煤層頂板布置的),五層回風(fēng)上山內(nèi)揭露兩條斷層,其中有一條落差 2.5m。這兩個工作
面同屬五層煤,平均煤層厚度 5.5m ( 1554下N炮采工作面北部網(wǎng)下煤層平均厚度為 3.3m),煤層傾角19。?25
平均 22,都屬于中硬煤層,普氏硬度 2.0。這兩個工作面回采過程中,都存在工作面直接推采過上部老巷
(1554上N工作面老切眼和五層回風(fēng)上山,以下簡稱老巷)還是工作面采距老巷前 15m處停采,在老巷另一
側(cè)掘改造切眼,工作面搬家的問題。如果工作面停采搬家,雖然安全可靠,但損失 30 多米煤柱,
3、并且需另掘
一條切眼,工作面搬家倒面,增加用工量。相反,工作面直接從老巷下推過,經(jīng)濟(jì)效益顯著,但存在一定的安 全問題。
2 工作面過老巷存在的問題分析
( 1)當(dāng)工作面推采至距老巷 20m 附近時,再向前推采,工作面及前方煤壁處于采空區(qū)與老巷的中間煤柱內(nèi), 隨著工作面的推進(jìn),中間煤柱越來越小,壓力越來越集中。在集中壓力和采動動壓的影響下,煤壁將被壓碎, 成為破碎帶。這種情況下,支架承載不勻,穩(wěn)定性差。若管理不善,此時頂板來壓,會造成支架變形,甚至推 垮工作面。
(2)由于煤壁被壓碎,如果操作不當(dāng),工作面煤壁發(fā)生片幫、漏頂,也會造成支架變形、失穩(wěn)。若與老巷漏透,
工作面難以向前推進(jìn)。
4、
3)如果老巷頂板冒落不充分,就可能形成瓦斯積聚,放炮作業(yè),安全難以保證。
( 4)由于受斷層影響,老巷下局部煤層只剩 2.2m 厚。如果工作面采高控制不好,就會與老巷采透。若老巷頂
部冒落不充分,工作面架前漏空后,難以接實頂板,沒有了支撐力,支架失穩(wěn)后,后果嚴(yán)重。
3 過老巷的安全技術(shù)措施
通過對不安全因素的分析,針對每一個可能出現(xiàn)的安全問題,提出了各種解決辦法,并進(jìn)行分析論證,最終制 定了以下幾項安全技術(shù)措施解決了工作面過上部老巷的問題。
( 1)及時調(diào)整工作面與老巷交角,減少一次揭露老巷長度。 1554N 上切眼和五層回風(fēng)上山都是沿傾斜方向抓頂
板布置,加快上口推進(jìn)速度,使工
5、作面與老巷 ( 1554N 上切眼和五層回風(fēng)上山) 交角大于 10,確保工作面由上 向下逐級揭露老巷。當(dāng)工作面開幫為 0.9m時,每推進(jìn)一巷揭露老巷長度不超過 7m。這樣每巷揭露老巷的長度
少,減小了過巷時對整個工作面安全生產(chǎn)影響的范圍,有利于重點(diǎn)部位重點(diǎn)管理。而且工作面由上而下逐步揭 露老巷,在過巷時,過巷段老巷積聚瓦斯提前得到了釋放,有利于安全生產(chǎn)。
(2)確定工作面與老巷的準(zhǔn)確位置。過老巷期間,準(zhǔn)確掌握老巷與工作面的位置關(guān)系,即每次揭露老巷段在工 作面的準(zhǔn)確位置。因此要求有關(guān)部門必須做到: ① 地測部門在工作面過老巷 6m 前開始,對工作面進(jìn)行實測之 后,每采 3 巷工作面實測一次,
6、每兩天對工作面作一次地質(zhì)素描,指導(dǎo)采煤隊,及時掌握好煤層標(biāo)志層,確保 工作面從老巷下部順利通過; ② 采煤隊技術(shù)員根據(jù)測量部門的實測結(jié)果,必須每天在 1 : 200的施工放大圖中
標(biāo)出工作面的實際位置,并在每天施工前到施工現(xiàn)場標(biāo)出揭露老巷段在工作面的準(zhǔn)確位置,使職工提高警惕嚴(yán) 格按過巷措施作業(yè); ③ 每隔兩天采煤隊和地質(zhì)人員一起對工作面頂煤和煤幫進(jìn)行打眼探測一次,探測頂煤厚 度、工作面頂板與老巷底板的間距及瓦斯積聚情況。
( 3)加強(qiáng)瓦斯管理。過巷期間,預(yù)先設(shè)置好局部通風(fēng)機(jī)和小風(fēng)筒,每班派專職瓦斯檢查員在過巷段定點(diǎn)檢查瓦 斯。該段作業(yè)人員攜帶便攜式瓦斯報警儀。瓦斯超限時,立即停止工作面工作
7、,切斷電源,啟動局扇處理瓦 斯。
(4)做好工序管理。在工序管理上嚴(yán)格要求,嚴(yán)把操作質(zhì)量,控制好揭露段頂?shù)籽郾茀?shù)。當(dāng)頂煤厚度大于 1.5m 時,頂眼可以進(jìn)行震動爆破,否則必須堅持用風(fēng)鎬、手鎬落煤,刨梁窩鋪網(wǎng)挑梁,挑完梁子后再逐炮放底 眼。揭露老巷段及上、下段煤幫必須用荊芭和小桿進(jìn)行全斷面封幫,防止片幫漏頂。并在此段增設(shè)戧柱,增加 支架的穩(wěn)定性。過巷段不放煤。
(5)加強(qiáng)礦壓監(jiān)測。每班派專人對工作面單體液壓支柱工作阻力進(jìn)行實測,在壓力峰區(qū),加密排距,支設(shè)戧柱 維護(hù),放頂茬避開壓力峰區(qū)。放頂時,放頂茬間距控制在 25m 。
6)加強(qiáng)工作面管理。加強(qiáng)工作面質(zhì)量管理,過巷期間,各部門領(lǐng)導(dǎo)跟班現(xiàn)場監(jiān)督
(7)根據(jù)探煤厚資料,提前調(diào)整過老巷段的采高,在有地質(zhì)構(gòu)造和煤層變薄處必須提前破底板,使工作面頂部 與老巷底板之間的煤柱保持在 1.0m 以上,確保工作面從老巷下順利通過。
4 實踐效果
綜上所述,對這兩個工作面過老巷回采與不過老巷回采進(jìn)行比較效果如下: ① 多采出原煤。 1554 工作面 1.2 萬
t ,1552工作面2.3萬t,合計3.5萬t;②少掘兩條切眼,共計 310m煤巷;③兩個工作均少搬家一次,減少
用工合計 1130 個; ④ 增加了礦井當(dāng)月產(chǎn)量,降低了成本。
汪軍李長貴何生武)