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【摘要】鲁庄煤矿1102工作面煤层顶底板岩层节理发育,岩层松软、破碎,矿压较大,对巷道支护影响较大,不易管理。本文针对1102工作面顶底板支护工艺作简要分析。
【关键词】顶底板管理;工作面支护
1、工作面概况
1102工作面为我矿的主要可采煤层。煤层产状N65,倾向155°,平均煤层倾角14°--16°,煤层厚度为0.3m--6m,二1煤层平均厚度1.98m,煤层结构简单。
2、1102工作面顶底板地质条件
煤层顶底板岩层节理发育,岩层松软、破碎,矿压较大,对巷道支护影响较大,顶板随放随落,周期来压不明显,可出现冒顶,片帮、掉块等不良工程地质现象,底板易发生底鼓,回采过程中容易出现矸石伤人和埋压事故等不利因素
3、1102顶底板支护工艺分析
3.1工作面支护设备及主要技术参数
一、设备:分体顶梁组合悬移液压支架:ZH2000/17/25F、单体液压支柱:DW25-250/100、乳化液泵:BRW-125/31.5
二、主要技术参数:
单体液压支柱主要技术参数:最大高度2.5m,最小高度1.8m,工作行程0.8m,额定工作阻力250KN,油缸直径0.1m,额定工作液压31.16Mpa,重量58Kg。
3.2支护设计
一、支架布置和间距说明:
(一)1102工作面采用ZH2000/17/25F分体顶梁组合悬移液压支架支护顶板,支架中心距1.0m,最大控顶距3.5m,最小控顶距2.7m,放顶步距0.8m,工作阻力2000KN,支架初撑力不小于1545KN。
(二)工作面上、下机头大棚采用DW22-300/100单体液压支柱配3.6m箱型梁对棚支护,一梁四柱,对棚间距0.7m。
二、乳化液泵站:
乳化液泵站配备2台BRW-125/31.5型乳化液泵,1台泵工作,1台备用(完好),一台不能工作时,另外一台必须能及时启动。1台注水泵,泵站压力不小于25MPa,任何人不得私自调高或降低工作压力。
3.3工作面顶板控制
1102工作面采用ZH2000/17/25F分体顶梁组合悬移液压支架支护顶板,支架中心距1.0m,最大控顶距3.5m,最小控顶距2.7m,放顶步距0.8m。顶梁上铺单层菱形网。工作面上、下机头大棚采用DW22-300/100单体液压支柱配3.6m箱型梁对棚支护,一梁四柱,对棚间距0.7m。
3.4上、下顺槽替棚、修棚措施:
(一)工字钢棚替棚措施:
①替棚前应准备好工具,备足物料,至少有两人配合作业,一人观顶监护。②当人员进入替棚段作业时,应先检查巷道支护情况,空顶、空帮处要刹紧背严。③回工字钢棚腿时,要坚持先支后回的原则。在所替棚棚梁下用单体柱打好点柱,然后人工清挖工字钢棚腿柱窝,将工字钢腿根掏空回掉。在挖掏工字钢腿根时,应有人扶棚腿,防止棚腿歪倒伤人。④替棚后,在巷道中心线上偏200mm及煤壁帮200mm加补双抬棚,双抬棚梁上必须垫木板,单体必须打成直线,偏差±100mm,且严禁将单体打在梁头上。⑤工字钢顶梁在窜机头大棚时回出。⑥质量要求:(1)替棚结束后,要确保单体初撑力达到要求,单体要打成直线,其偏差不超过±50mm。单体柱要编号管理,编号顺序准确,号牌悬挂高度一致成直线,手把、三用阀方向一致,防倒链齐全悬挂成直线。(2)替棚结束后,杂物要清理干净,人行道高度不低于1.8m。(3)替棚结束后,要保证帮顶背实背牢,背木要布置均匀成一条线,背木要刹紧背牢,不得松动,严禁出现空帮空顶、烂网、坠网兜现象。
(二)修棚措施:
①.施工前先检查瓦斯,瓦斯浓度小于0.7%时方可施工。
②.施工前,首先将施工地点前后5m范围内所有支架进行加固,确保施工地点安全。
③.修棚时,要严格执行“敲帮问顶”及“先支后回”制度,施工前、拆棚后都要认真找净帮、顶活矸及危岩,找顶时严禁行人,并有人观顶注意后路,保证后路畅通。
④上、下顺槽替棚和修棚时,要有两人以上配合作业,一人观顶,如在施工中发现有响煤炮声、瓦斯忽大忽小等突出预兆时,必须停止一切工作,撤出人员。
⑤.每天检修班要派专人维修上、下顺槽,对有空帮或烂网处要及时处理,发现棚腿断裂现象,要及时打上单体点柱。替棚和维修棚时,如有顶板压力显现异常,必须停止工作,查明原因。
4、顶板动态监测及管理规定
4.1矿压观测
(一)工作面每周要对液压支架上的动态压力观测盒进行一次数据收集,并做好记录。(二)工作面机头、机尾大棚,由当班验收员负责观测压力,并做好记录。(三)若支架初撑力达不到规定值时,要及时进行二次补液。(四)每班验收员负责管理动态压力观测盒,不得敲打盒随意拆卸。(五)工作面单体支柱和悬移支架要坚持二次注液,保证初撑力符合要求。(六)工作面高档段及上、下安全口平均初撑力达到40KN;上、下顺槽单体初撑力不低于50KN。
4.2顶板动态监测
(一)工作面每周要对液压支架上的动态压力观测盒进行一次数据收集,并做好记录。(二)工作面机头、机尾大棚,由当班验收员负责观测压力,并做好记录。(三)若支架初撑力达不到规定值时,要及时进行二次补液。
4.3管理规定
(一)每班验收员负责管理动态压力观测盒,不得敲打盒随意拆卸。(二)工作面单体支柱和悬移支架要坚持二次注液,保证初撑力符合要求。(三)工作面单体支柱支护段及上、下安全口平均初撑力达到40KN;上、下顺槽单体初撑力不低于50KN。
5、工作面支护安全技术措施
(1)施工时及时补联网,防止煤埋工字钢,并由当班三铁工、验收员、跟班负责监督落实。
(2)施工时要保护好两巷的电缆,高压管及设备。
(3)替棚回腿和打单体柱腿时,严禁人员通行。
(4)替棚后腿下扎符合规定,背好帮,清净浮煤杂物,高度不低1.8m,确保巷道畅通。
(5)替棚后,必须保证单体平均初撑力不低于50KN,并拴牢柱头。
6、结论
1102工作面煤层顶底板岩层地质条件较为复杂,回采过程中容易出现矸石伤人和埋压事故等不利因素。在矿井生产过程中,矿方应采取有针对性的方法及措施进行顶底板灾害的预测、预防和治理工作,做到因势利导,走可持续发展矿业之路。
参考文献
[1]刘磊,.采煤工作面有效支护方式及创新的探讨[J].科技信息,2011(09)
[2]赵忠证.采煤工作面的支护问题研究[J].科技创新导报,2012(35)
作者简介
赵宏力,1980---,男,河南林州人,助理工程师,现为郑州鹤郑大峪沟鲁庄煤业有限公司生产技术科科长,毕业于河南理工大学,专业采矿工程。
【关键词】顶底板管理;工作面支护
1、工作面概况
1102工作面为我矿的主要可采煤层。煤层产状N65,倾向155°,平均煤层倾角14°--16°,煤层厚度为0.3m--6m,二1煤层平均厚度1.98m,煤层结构简单。
2、1102工作面顶底板地质条件
煤层顶底板岩层节理发育,岩层松软、破碎,矿压较大,对巷道支护影响较大,顶板随放随落,周期来压不明显,可出现冒顶,片帮、掉块等不良工程地质现象,底板易发生底鼓,回采过程中容易出现矸石伤人和埋压事故等不利因素
3、1102顶底板支护工艺分析
3.1工作面支护设备及主要技术参数
一、设备:分体顶梁组合悬移液压支架:ZH2000/17/25F、单体液压支柱:DW25-250/100、乳化液泵:BRW-125/31.5
二、主要技术参数:
单体液压支柱主要技术参数:最大高度2.5m,最小高度1.8m,工作行程0.8m,额定工作阻力250KN,油缸直径0.1m,额定工作液压31.16Mpa,重量58Kg。
3.2支护设计
一、支架布置和间距说明:
(一)1102工作面采用ZH2000/17/25F分体顶梁组合悬移液压支架支护顶板,支架中心距1.0m,最大控顶距3.5m,最小控顶距2.7m,放顶步距0.8m,工作阻力2000KN,支架初撑力不小于1545KN。
(二)工作面上、下机头大棚采用DW22-300/100单体液压支柱配3.6m箱型梁对棚支护,一梁四柱,对棚间距0.7m。
二、乳化液泵站:
乳化液泵站配备2台BRW-125/31.5型乳化液泵,1台泵工作,1台备用(完好),一台不能工作时,另外一台必须能及时启动。1台注水泵,泵站压力不小于25MPa,任何人不得私自调高或降低工作压力。
3.3工作面顶板控制
1102工作面采用ZH2000/17/25F分体顶梁组合悬移液压支架支护顶板,支架中心距1.0m,最大控顶距3.5m,最小控顶距2.7m,放顶步距0.8m。顶梁上铺单层菱形网。工作面上、下机头大棚采用DW22-300/100单体液压支柱配3.6m箱型梁对棚支护,一梁四柱,对棚间距0.7m。
3.4上、下顺槽替棚、修棚措施:
(一)工字钢棚替棚措施:
①替棚前应准备好工具,备足物料,至少有两人配合作业,一人观顶监护。②当人员进入替棚段作业时,应先检查巷道支护情况,空顶、空帮处要刹紧背严。③回工字钢棚腿时,要坚持先支后回的原则。在所替棚棚梁下用单体柱打好点柱,然后人工清挖工字钢棚腿柱窝,将工字钢腿根掏空回掉。在挖掏工字钢腿根时,应有人扶棚腿,防止棚腿歪倒伤人。④替棚后,在巷道中心线上偏200mm及煤壁帮200mm加补双抬棚,双抬棚梁上必须垫木板,单体必须打成直线,偏差±100mm,且严禁将单体打在梁头上。⑤工字钢顶梁在窜机头大棚时回出。⑥质量要求:(1)替棚结束后,要确保单体初撑力达到要求,单体要打成直线,其偏差不超过±50mm。单体柱要编号管理,编号顺序准确,号牌悬挂高度一致成直线,手把、三用阀方向一致,防倒链齐全悬挂成直线。(2)替棚结束后,杂物要清理干净,人行道高度不低于1.8m。(3)替棚结束后,要保证帮顶背实背牢,背木要布置均匀成一条线,背木要刹紧背牢,不得松动,严禁出现空帮空顶、烂网、坠网兜现象。
(二)修棚措施:
①.施工前先检查瓦斯,瓦斯浓度小于0.7%时方可施工。
②.施工前,首先将施工地点前后5m范围内所有支架进行加固,确保施工地点安全。
③.修棚时,要严格执行“敲帮问顶”及“先支后回”制度,施工前、拆棚后都要认真找净帮、顶活矸及危岩,找顶时严禁行人,并有人观顶注意后路,保证后路畅通。
④上、下顺槽替棚和修棚时,要有两人以上配合作业,一人观顶,如在施工中发现有响煤炮声、瓦斯忽大忽小等突出预兆时,必须停止一切工作,撤出人员。
⑤.每天检修班要派专人维修上、下顺槽,对有空帮或烂网处要及时处理,发现棚腿断裂现象,要及时打上单体点柱。替棚和维修棚时,如有顶板压力显现异常,必须停止工作,查明原因。
4、顶板动态监测及管理规定
4.1矿压观测
(一)工作面每周要对液压支架上的动态压力观测盒进行一次数据收集,并做好记录。(二)工作面机头、机尾大棚,由当班验收员负责观测压力,并做好记录。(三)若支架初撑力达不到规定值时,要及时进行二次补液。(四)每班验收员负责管理动态压力观测盒,不得敲打盒随意拆卸。(五)工作面单体支柱和悬移支架要坚持二次注液,保证初撑力符合要求。(六)工作面高档段及上、下安全口平均初撑力达到40KN;上、下顺槽单体初撑力不低于50KN。
4.2顶板动态监测
(一)工作面每周要对液压支架上的动态压力观测盒进行一次数据收集,并做好记录。(二)工作面机头、机尾大棚,由当班验收员负责观测压力,并做好记录。(三)若支架初撑力达不到规定值时,要及时进行二次补液。
4.3管理规定
(一)每班验收员负责管理动态压力观测盒,不得敲打盒随意拆卸。(二)工作面单体支柱和悬移支架要坚持二次注液,保证初撑力符合要求。(三)工作面单体支柱支护段及上、下安全口平均初撑力达到40KN;上、下顺槽单体初撑力不低于50KN。
5、工作面支护安全技术措施
(1)施工时及时补联网,防止煤埋工字钢,并由当班三铁工、验收员、跟班负责监督落实。
(2)施工时要保护好两巷的电缆,高压管及设备。
(3)替棚回腿和打单体柱腿时,严禁人员通行。
(4)替棚后腿下扎符合规定,背好帮,清净浮煤杂物,高度不低1.8m,确保巷道畅通。
(5)替棚后,必须保证单体平均初撑力不低于50KN,并拴牢柱头。
6、结论
1102工作面煤层顶底板岩层地质条件较为复杂,回采过程中容易出现矸石伤人和埋压事故等不利因素。在矿井生产过程中,矿方应采取有针对性的方法及措施进行顶底板灾害的预测、预防和治理工作,做到因势利导,走可持续发展矿业之路。
参考文献
[1]刘磊,.采煤工作面有效支护方式及创新的探讨[J].科技信息,2011(09)
[2]赵忠证.采煤工作面的支护问题研究[J].科技创新导报,2012(35)
作者简介
赵宏力,1980---,男,河南林州人,助理工程师,现为郑州鹤郑大峪沟鲁庄煤业有限公司生产技术科科长,毕业于河南理工大学,专业采矿工程。