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[摘 要]通过对综放工作面顶板压力显现规律进行研究,为实现对综放工作面两道、上下端头及工作面顶板压力可控,克服和减少顶板对采煤的影响,杜绝顶板事故。实践表明,这些方法取得了比较明显的效果。
[关键词]放顶煤 顶板 控制
中图分类号:C18 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0022-01
引言
秦源煤业206综放工作面地面标高+813- +915(m),工作面标高(m)+110-+270(m)。走向长944m,煤层总厚平均5.7m,煤层倾角平均21度,该面老顶为3.5米厚灰白色含砾粗砂岩,直接顶为灰色深灰色砂质泥岩,厚度4.13米。直接底为5.57米厚深灰色泥岩,砂质泥岩,老底为14.83米厚褐灰色、紫杂色泥质粉砂岩夹砂质泥岩,中细砂岩薄层。
1.采煤方法
根据S206工作面地质条件和工作面设计以及现有的采煤技术手段和设备,该面采用综合机械化走向长壁综采放顶煤采煤方法。工作面平均煤厚为5.7米,确定工作面采高为2.8米,放顶煤高度为2.9米,则采放比为1:1。
2.巷道布置
S206工作面所在的南翼采区布置三条下山(轨道、皮带、回风)开拓,工作面采用“U”型通风,运输顺槽为工作面进风巷兼作皮带运输巷和设备巷,回风顺槽为工作面回风巷兼进料巷。
3.支护设计
根据顶底板岩性分析,周期来压时支架承受的支护强度按以下公式计算:
Q=N×M×R 式中:N—工作面采高的倍数,取8 M—工作面采高,取2.8
R—岩石比重,取27KN/m? Q=P=N×M×R=8×2.8×27=605KN/m?=0.60 Mpa
该面普通支架ZF7200/17/35型支架最大支护强度为Q?=0.94Mpa,因Q
[关键词]放顶煤 顶板 控制
中图分类号:C18 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0022-01
引言
秦源煤业206综放工作面地面标高+813- +915(m),工作面标高(m)+110-+270(m)。走向长944m,煤层总厚平均5.7m,煤层倾角平均21度,该面老顶为3.5米厚灰白色含砾粗砂岩,直接顶为灰色深灰色砂质泥岩,厚度4.13米。直接底为5.57米厚深灰色泥岩,砂质泥岩,老底为14.83米厚褐灰色、紫杂色泥质粉砂岩夹砂质泥岩,中细砂岩薄层。
1.采煤方法
根据S206工作面地质条件和工作面设计以及现有的采煤技术手段和设备,该面采用综合机械化走向长壁综采放顶煤采煤方法。工作面平均煤厚为5.7米,确定工作面采高为2.8米,放顶煤高度为2.9米,则采放比为1:1。
2.巷道布置
S206工作面所在的南翼采区布置三条下山(轨道、皮带、回风)开拓,工作面采用“U”型通风,运输顺槽为工作面进风巷兼作皮带运输巷和设备巷,回风顺槽为工作面回风巷兼进料巷。
3.支护设计
根据顶底板岩性分析,周期来压时支架承受的支护强度按以下公式计算:
Q=N×M×R 式中:N—工作面采高的倍数,取8 M—工作面采高,取2.8
R—岩石比重,取27KN/m? Q=P=N×M×R=8×2.8×27=605KN/m?=0.60 Mpa
该面普通支架ZF7200/17/35型支架最大支护强度为Q?=0.94Mpa,因Q
4.工作面顶板控制
4.1.工作面支架
该面采用放顶煤支架支护,其中ZF7200/17/35型普通放顶煤支架102架,ZF10000 /18/34型普通放顶煤支架8架,下端头ZFG8000/23/38型过渡支架2架,上端头ZFG7200/20/32型过渡支架3架,总共安设支架115架。液压支架沿工作面倾斜方向成直线排列,中心距为1.5米,伸出顶梁及掩护梁的侧护板,打出护帮板,保持架间无间隙。
4.2.工作面顶板控制
该工作面顶板管理采用全部跨落法管理顶板。工作面最大控顶距为5935mm,最小控顶距5135mm,放顶步距800mm,如端面距大于340mm,应采取临时支护措施。支架前梁接顶严实,顶板冒落高度不大于300mm,超过300mm要采取超前拉架、撅棚或超前过棚进行支护。采高达到2.8m左右,偏差±150mm。工作面达到“三直两平”的要求。工作面要及时移架,端面距不超过340mm。液压支架不串液、不漏液,立柱、顶梁、伸缩油缸、侧护板、推移框架等保持完好。每架有完好的压力表且立柱压力符合规定,测压表完好,定点定位定向安装,支架立柱压力不小于24Mpa。支架排成直线,其偏差不得超过±50mm;线性化管理,工作面7条线:梁头、输送机、立柱、照明、编号牌、测压表及通讯电缆;面内有大线。支架架间距不能超出±100mm。支架顶梁与顶板平行支设,最大仰、俯角小于7。支架实行编号管理,支架完好、无变形、开焊、断裂现象。相邻支架错差不超过侧护板高的2/3,支架不挤架、不咬架;液压支架垂直于顶底板,歪斜<±5,间隙<200mm。煤壁区伞檐不超过规定,煤壁平直,与顶板垂直,不任意留顶、底煤。
4.3.运输巷、回风巷及端头顶板控制
(1)、工作面下端头支护
工作面下端头各使用一对长4.5mπ型梁或工字钢,分别托住前、后刮板输送机机头上方顶板,π型梁间距200mm,π型梁距1#支架200mm,一梁三柱,长钢梁交替迈步前移,柱用单体液压支柱。工作面上窜大于1米时,在距π型梁0.6米处增加同等钢梁,同步交替迈步前移。
(2)、工作面上端头支护
工作面上端头各使用一对长4.5mπ型梁或工字钢,分别托住前、后刮板输送机机尾上方顶板,π型梁间距200mm,π型梁距机尾处支架200mm,一梁三柱,长钢梁交替迈步前移,柱用单体液压支柱。机尾处于工作面架内时,暂不使用长钢梁。机尾处长钢梁至上帮扶走向架棚,架棚排距1.0m,一梁一柱,梁用HDJA-1000金属铰接顶梁,柱用单体支柱,柱打在梁中央,切顶线同工作面机尾处支架切顶线相齐。
(3)、超前支护
上顺槽超前工作面煤壁100米范围为超前支护,自煤壁向外40米内扶三排走向架棚,煤壁外40米至100米扶两排走向架棚。超前架棚一梁一柱,梁用HDJA-1000金属铰接顶梁,柱用单体支柱,柱打在梁中央,下帮一排距下帮0.5m,上帮一排距上帮1.0米,中间一排距下帮一排排距1.5m,为行人、运料通道。
下顺槽超前工作面煤壁100米范围为超前支护,自转载机头向内扶三排走向架棚(皮带自移机尾处两排),转载机头向外扶两排走向架棚。超前架棚一梁一柱,梁用HDJA-1000金属铰接顶梁,柱用单体支柱,柱打在梁中央,转载机两侧架棚距转载机大于100mm,下帮一排单体距中间一排单体大于0.8m,为行人通道。
若顶板破碎梁上用木料、板皮接顶。底板松软处,单体支柱应穿铁鞋或尼龙鞋,规格Ф>380mm。
5.矿压观测
5.1.顶板动态
对工作面及两道的顶板完好及漏顶情况进行评价。
5.2.支护质量
(1)统计液压支架支柱工作阻力;
(2)观察两顺槽超前压力显现情况。
5.3.矿压观测方法
(1)、工作面两道每50米安设一个顶板离层仪,每周观察一次。
(2)、工作面支架每架安装两只压力表,每10架安装一台尤洛卡压力表。每周由公司矿压记录人员对尤洛卡采集一次数据并出报表,由工区根据报表情况制定提高支护质量的措施。
3)、工区每月对工作面及两道的矿压观察数据进行整理、分析,形成矿压观测报告。
结束语
综上所述,通过以上方法的采取,秦源煤矿206工作面成功实现了综放安全生产,这对于在顶板压力大的厚煤层内进行综放作业时,工作面两道、上下端头及工作面頂板压力可控,克服和减少顶板对采煤的影响,杜绝顶板事故,从而达到安全生产的目的。
参考文献
[1] 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局.《煤矿安全规程》.北京:煤炭工业出版社,2011.
[2] 田水承,采矿学.西安:西安科技大学.
[3] 《中国矿业》相关综放技术.
[4] 《煤矿安全》关于综放工作面放顶煤技术要求.