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[摘 要]阐述了龙煤集团七台河分公司新立煤矿在复杂地质条件下,薄煤层托伪顶开采技术的应用,总结了井下工作情况,提出有关建议。
[关键词]薄煤层托伪顶 高档普采 技术
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0227-01
一、工作面地质条件
该工作面为10#下层回采工作面,该工作面四周为未开拓区,工作面上部30-35m为10#层左一采空区。工作面走向长460m,倾斜长度80m。工作面井上标高为184m;上下巷最低标高为—52.7m,工作面距地表垂236.7m。
工作面的整体构造形态为单斜,但其间有发育小规模的断层,断层倾角总体上呈缓慢的态势,西部最小倾角为6°,东部的最大倾角为8°,平均倾角为7读。煤层的厚度变化范围为0.75~0.90m,平均厚度为0.83m。受断层影响,煤层厚度的变化对回采有一定影响。属赋存较稳定,结构复杂的薄煤层。
工作面位于F10A与F8A之间,总体构造形态为单斜构造,局部有断层,造比较复杂,共揭露落差大于0.5m的断层5条。局部发育煤层有变薄带,断层附近的顶板破碎,对回采有一定影响。经巷道实际揭露,未发现岩浆岩侵入体,陷落柱等。因此,从总体上看。该面的地质条件属于较复杂型。
工作面煤层平均厚度为0.83m。煤层上部为1.6m的伪顶,岩性为粘性细砂岩。10#C,煤层较稳定,全区可采。直接顶为细砂岩及煤页岩,厚8.0m左右。
二、10#C下层薄煤层高档普采工作面设备选型
工作面主要配套设备:单体液压支柱:ZD—1.0型,680棵;采煤机MG80/200BW型,一部;输送机:SGD—630/110C型,一部;乳化液泵:XRB2B型,2泵1箱;转载机:SGB—40T 型,1部;胶带机:SPJ—800型,4部;SJ—80型,1部。
三、生产工艺优化
3.1 10#C下层地质条件
10#C下层工作面,是我矿首个在采高只有0.83m,托伪顶高档普采工作面,伪顶为1.6m的细砂岩,在伪顶与直接顶的中间部有0.3m的煤页岩,导致工作面伪顶有脱落的可能,为了有效的控制住伪顶脱落,采取了措施为:一、必须保证每个原班正常割煤达到10个循环,加快循环进度,保持顶板的完整。二、将工作面SGD—630/110C型运输机的电缆槽,底座拆除,以减小控顶距。三 、待工作面支柱形式变为四排五柱以加强工作面的支護强度。四、采煤机在进行割煤时,采煤司机必须严格按操作规程作业,严禁出现采煤机割顶的现象。五、在工作面周压期间将工作面的单体支柱全部第二次加压,以确保工作面的支护强度,不使伪顶脱落。
通过上述方法,该工作面伪顶没有一次脱落的情况下,回采工作面顺利完成。
3.2 优化过断层爆破方式方法
10#C下层工作面地质条件十分复杂,掘进揭露共5条大小不等断层,其中3#断层在下出口处最大落差为2.0m,全岩地段为6.0m,为快速有效地通过全岩地段,制定了详细的措施和施工工艺流程,明确了施工顺序和步骤以及每一步的安全注意事项。对全岩地段以及煤层变薄处,采用挑顶拉底打眼爆破并在断层全岩地段逐步抬高输送机的措施,达到规定要求。采用提前打下缺口爆破方式处理断层全岩段,一次打眼深度为1.2m,炮眼三花布置,装药量为0.45kg,炮后及时支护顶板,该种爆破方式保证原班割煤达到10个循环。由于受断层影响较大的3#断层在下出口处,有效地加快了放炮速度,缩短了因地质构造影响对工作面生产的影响。由于措施得力,顺利通过了工作面断层全岩段。
3.3 防尘系统优化,改善工作环境
薄煤层高档普采工作面,由于受采高影响,极易造成煤尘飞扬,加上因操作空间小,人员不易操作,在加强机组内喷雾基础上,在供水管路上增设管道泵保证水压,再回风巷架设净化喷雾,在各转载机头安设喷雾,避免了在粉尘产生的主要环节煤尘二度飞扬,有效防止了巷道积尘的产生,喷雾防尘收到了较好的效果,保证了安全生产。
3.4 工作面电缆系统优化
在薄煤层高档普采工作面,由于受采高和伪顶的限制,电缆槽较小而且高度不大,原设计方案采用拖拉夹集中随采煤机一同移动,后来考虑到了托伪顶问题,为减小工作面的控顶距,也为了防止出现电缆脱槽现象,影响采煤机运行速度。因此推翻了原来的设计方案,将工作面运输机的底座和电缆槽拆掉,采煤机只拖拉移动的电缆,成功解决了这一问题,大大加快了采煤机运行速度,提高了工作面产量。
四、托伪顶开采矿压观测
(1)从矿压显现的规律来看,加快工作面的推进速度是合理的,它可以充分发挥循环时间短而支护阻力增速快的优势。
(2)生产实践表明,所选配套设备各项参数符合实际要求,具有配套合理、技术先进、质量可靠、性能稳定,高产高效等优点,该型号支柱能很好地适应10#C下层工作面的顶板管理。
(3)建议:在工作面中要提高支柱的初撑力,这样才能维护顶板的完整性,提高工作面的整体支护能力。
五、结论:薄煤层托伪顶开采试验情况
通过10#C下层工作面开采试验表明,重点解决了高档普采工作面,在采高只有0.83m,工作面托伪顶开采、支护困难、安全生产管理难度大的问题,杜绝了轻伤以上的人身事故,证明高档普采能够较好地适应薄煤层托伪顶开采,达到保证安全生产、提高工作面单产、降低材料消耗,提高经济与安全效益的目的。改变了以往薄煤层托伪顶开采用人海战术,经济及社会效益低下的现状,提高了以薄煤层为主采煤层矿井的装备水平,促进了矿井向安全本质型转变,提高了矿井的核心竞争力。
[关键词]薄煤层托伪顶 高档普采 技术
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0227-01
一、工作面地质条件
该工作面为10#下层回采工作面,该工作面四周为未开拓区,工作面上部30-35m为10#层左一采空区。工作面走向长460m,倾斜长度80m。工作面井上标高为184m;上下巷最低标高为—52.7m,工作面距地表垂236.7m。
工作面的整体构造形态为单斜,但其间有发育小规模的断层,断层倾角总体上呈缓慢的态势,西部最小倾角为6°,东部的最大倾角为8°,平均倾角为7读。煤层的厚度变化范围为0.75~0.90m,平均厚度为0.83m。受断层影响,煤层厚度的变化对回采有一定影响。属赋存较稳定,结构复杂的薄煤层。
工作面位于F10A与F8A之间,总体构造形态为单斜构造,局部有断层,造比较复杂,共揭露落差大于0.5m的断层5条。局部发育煤层有变薄带,断层附近的顶板破碎,对回采有一定影响。经巷道实际揭露,未发现岩浆岩侵入体,陷落柱等。因此,从总体上看。该面的地质条件属于较复杂型。
工作面煤层平均厚度为0.83m。煤层上部为1.6m的伪顶,岩性为粘性细砂岩。10#C,煤层较稳定,全区可采。直接顶为细砂岩及煤页岩,厚8.0m左右。
二、10#C下层薄煤层高档普采工作面设备选型
工作面主要配套设备:单体液压支柱:ZD—1.0型,680棵;采煤机MG80/200BW型,一部;输送机:SGD—630/110C型,一部;乳化液泵:XRB2B型,2泵1箱;转载机:SGB—40T 型,1部;胶带机:SPJ—800型,4部;SJ—80型,1部。
三、生产工艺优化
3.1 10#C下层地质条件
10#C下层工作面,是我矿首个在采高只有0.83m,托伪顶高档普采工作面,伪顶为1.6m的细砂岩,在伪顶与直接顶的中间部有0.3m的煤页岩,导致工作面伪顶有脱落的可能,为了有效的控制住伪顶脱落,采取了措施为:一、必须保证每个原班正常割煤达到10个循环,加快循环进度,保持顶板的完整。二、将工作面SGD—630/110C型运输机的电缆槽,底座拆除,以减小控顶距。三 、待工作面支柱形式变为四排五柱以加强工作面的支護强度。四、采煤机在进行割煤时,采煤司机必须严格按操作规程作业,严禁出现采煤机割顶的现象。五、在工作面周压期间将工作面的单体支柱全部第二次加压,以确保工作面的支护强度,不使伪顶脱落。
通过上述方法,该工作面伪顶没有一次脱落的情况下,回采工作面顺利完成。
3.2 优化过断层爆破方式方法
10#C下层工作面地质条件十分复杂,掘进揭露共5条大小不等断层,其中3#断层在下出口处最大落差为2.0m,全岩地段为6.0m,为快速有效地通过全岩地段,制定了详细的措施和施工工艺流程,明确了施工顺序和步骤以及每一步的安全注意事项。对全岩地段以及煤层变薄处,采用挑顶拉底打眼爆破并在断层全岩地段逐步抬高输送机的措施,达到规定要求。采用提前打下缺口爆破方式处理断层全岩段,一次打眼深度为1.2m,炮眼三花布置,装药量为0.45kg,炮后及时支护顶板,该种爆破方式保证原班割煤达到10个循环。由于受断层影响较大的3#断层在下出口处,有效地加快了放炮速度,缩短了因地质构造影响对工作面生产的影响。由于措施得力,顺利通过了工作面断层全岩段。
3.3 防尘系统优化,改善工作环境
薄煤层高档普采工作面,由于受采高影响,极易造成煤尘飞扬,加上因操作空间小,人员不易操作,在加强机组内喷雾基础上,在供水管路上增设管道泵保证水压,再回风巷架设净化喷雾,在各转载机头安设喷雾,避免了在粉尘产生的主要环节煤尘二度飞扬,有效防止了巷道积尘的产生,喷雾防尘收到了较好的效果,保证了安全生产。
3.4 工作面电缆系统优化
在薄煤层高档普采工作面,由于受采高和伪顶的限制,电缆槽较小而且高度不大,原设计方案采用拖拉夹集中随采煤机一同移动,后来考虑到了托伪顶问题,为减小工作面的控顶距,也为了防止出现电缆脱槽现象,影响采煤机运行速度。因此推翻了原来的设计方案,将工作面运输机的底座和电缆槽拆掉,采煤机只拖拉移动的电缆,成功解决了这一问题,大大加快了采煤机运行速度,提高了工作面产量。
四、托伪顶开采矿压观测
(1)从矿压显现的规律来看,加快工作面的推进速度是合理的,它可以充分发挥循环时间短而支护阻力增速快的优势。
(2)生产实践表明,所选配套设备各项参数符合实际要求,具有配套合理、技术先进、质量可靠、性能稳定,高产高效等优点,该型号支柱能很好地适应10#C下层工作面的顶板管理。
(3)建议:在工作面中要提高支柱的初撑力,这样才能维护顶板的完整性,提高工作面的整体支护能力。
五、结论:薄煤层托伪顶开采试验情况
通过10#C下层工作面开采试验表明,重点解决了高档普采工作面,在采高只有0.83m,工作面托伪顶开采、支护困难、安全生产管理难度大的问题,杜绝了轻伤以上的人身事故,证明高档普采能够较好地适应薄煤层托伪顶开采,达到保证安全生产、提高工作面单产、降低材料消耗,提高经济与安全效益的目的。改变了以往薄煤层托伪顶开采用人海战术,经济及社会效益低下的现状,提高了以薄煤层为主采煤层矿井的装备水平,促进了矿井向安全本质型转变,提高了矿井的核心竞争力。