论文部分内容阅读
摘要:通过对仰采工作面片帮掉顶超前进行管理,加快了工作面推进度,避免了煤柱损失,实现资源的最大回收;工作面设防矸网、防矸链,解决了仰采工作面片帮掉顶飞矸伤人问题。
关键词:综采工作面;孤岛;片帮;掉顶
一、提出背景
杨庄煤矿NⅡ528综采工作面,走向长1260m,倾向长175m,工作面煤厚2.8~3.6m,平均3.3m,仰采角度30~12°,平均6°。顶板为0.77~12.0m黑色泥岩,平均厚6m,底板为0.79~1.54灰色泥岩,平均1.5米。工作面为单体斜构造,煤层走向变化不太大。地质构造简单,整体构造为一单斜构造,煤层局部夹有泥岩。工作面在掘进过程中共揭露8条断层,落差1.4~4.4m。工作面采用ZZ7600/20/40型支架支护顶板,共116架,支架初撑力6970KN,适应采高2.2-3.8m,适应倾角<20°。机巷采用一组ZTZ30000/19/35型端头支架支护下出口。
工作面从3月15日回采至今,多次发生片帮掉顶事故,严重影响安全生产,为了有效杜绝这一安全隐患,需要采取措施防止工作面片帮掉顶。
二、片帮掉顶原因分析:
1、NⅡ528工作面东为NII529工作面(已采),西为NII520工作面(已采),是典型的孤岛面,煤壁及两巷受采动影响矿压显现明显。
2、工作面走向420m内仰采角度较大,平均10°。
3、工作面煤层松软,工作面遇断层及构造时易发生片帮、掉顶现象。
4、工作面支架为NⅡ529工作面整体移架过来,没有升井进行大的检修,推移千斤顶损坏较多,影响工作面推进度。尤其在初放期间,因老塘冒落不实,片帮掉顶后,支架不能有效支护顶板及抵不动运输机加剧工作面片帮掉顶。
5、煤层存在夹矸,且夹矸为极松软的泥岩,厚度变化较大,夹矸厚度0-2.2m,直接顶为泥岩,易掉落。
三、片帮掉顶的影响:
㈠增加事故率
1、工作面片帮掉顶,人员进入煤壁进行管理,易受到再次掉顶造成飞矸、窜矸伤人。
2、支架易歪架形成超过200mm的架间距,人员在架间行走时易掉矸伤人。
3、掉落运输机里的货多,易压车。
4、瓦斯瞬间涌出,造成瓦斯超限。
NⅡ528工作面自2014年3月15日回采至6月20日,因片帮掉顶飞矸伤人出现4例工伤、2次瓦斯超限、15次压车事故。
㈡造成经济损失
1、片帮掉顶影响推进度,减小出煤量。
2、管理片帮掉顶,减小采高,降低回采率。
3、机电设备损坏多。
NⅡ528工作面设计月产量12万吨,3月15至6月20日合计出煤19万吨,亏产17万吨。设计采高3.3米,实际采高2.8米,漏采2.7万吨原煤。因压车运输机电机烧坏电机2部,升井检修、更换推移千斤顶200个,直接经济损失40万。通过调查发现一起飞矸伤人轻伤事故的直接经济损失约为10万元,间接经济损失(按损失工作日100个,每个工作日工资150元计算)约为150×100=1.5万元。
四、针对以上分析的危险因素、触发事件,制定了相应的对策措施:
1、工作面回采期间,控制采高2.8m,煤机司机注意顶板情况,尽量提车跟顶板推进。
2、工作面遇断层及构造时,超前断层及构造揭露处,加固顶板及煤壁,从源头控制煤壁片帮、掉顶。在超前揭露处的顶板,每三架斜补打一排顺山锚索进行加强支护(锚索钢绞线与顶板成75°夹角,顶板较好处可选择使用铁锚杆),锚索配合铁盖板支护,锚索规格为Ф17.8×3.5m,每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固,锚索外露长度不大于350mm不小于150mm,超长部分用液压截割器将多余的钢铰线截去,以防伤人。然后在煤壁处补打两排MSL20/18F树脂锚杆配合木锚杆盘(木锚杆盘规格:长×宽×厚=600mm×300mm×50mm)进行加固煤壁,每架三颗,采用倒三角布置,第一排锚杆距顶板400mm,第二排位于支架正中间,锚杆株、排距均为800mm,锚杆初锚扭矩≮200N·M,锚固力≮60KN,锚杆外露长度20-40mm,锚杆角度≥75°,锚固剂采用Z2550型树脂卷,每眼孔用2卷。
3、当工作面断层及构造处已发生煤壁片帮、掉顶时,人员应从未掉顶处向已掉顶处且由上向下进行管理。先人工穿插梁进行顶板管理,待顶板管理好后,再在煤壁和顶板处补打锚杆及锚索,对煤壁和顶板进行加强管理。
4、片帮掉顶严重段,严禁使用煤机割煤。采用人工采煤,人工采煤时采用Φ200适当长半圆木配合单体挑一梁两柱倾向棚进行临时支护。
5、工作面设防矸网、防矸链
①工作面机头至机尾设防矸网,防矸网沿倾向将人行道与煤壁隔开,防矸网上面吊挂在支架顶梁上,下面拴在运输机导向杆上。
②工作面每10架设一处防矸链,机头处设护身板。
6、正确使用支架
①工作面支架采取超前支护顶板方式,移架时,适当带压移架,移架后及时伸出伸缩梁和防片帮。
②严禁支架出现立柱自动下降及管路系统的跑、冒、窜、漏、滴液现象,且支架工每次移架后必须保证支架初撑力≮24MPa /架。
③拉架时需调整工作面支架状态,防止出现挤架、爬架等现象,确保工作面支架正常拉移。
④工作面拉移支架时要先降前立柱,降至与后立柱一齐时再稍降后立柱,升架时先升后立柱再升前立柱。
⑤若支架间距大于200mm,及时用塘柴配合笆片进行过顶。
⑥减少抬底千斤顶的使用,避免支架推移千斤顶受到损坏。
6、加强设备检修,对损坏的的推移千斤顶及时更换,增加开机率。
7、由于工作面两侧为采空区,巷道矿压显现明显,胀帮底鼓严重,需对机巷进行刷帮卧底,以便于端头支架的拉移,减小因端头支架拉移困难而影响推进度。
8、现场管理
①強化现场操作管理,使各项工序程序化,标准化。
②加强职工安全培训,建立跟班干部责任制度。
五、管理效果:
1、事故率降低为零,更为重要的是,通过措施的实施,为职工创造了安全的工作环境,提高了职工的工作效率。
2、6月21日至7月10日,工作面推进92米,是3月15至6月20日平均推进度的2.1倍,大大提高了生产效率;采高增加0.5m,增加回采率15%。
3、解决了杨庄煤矿仰采工作面片帮掉顶飞矸伤人问题,通过研究活动的开展,单位干群分工协作,充分发挥了各自的主观能动性,提高了团队共同奋进的能力,学习到了解决实际问题的方法。
参考文献:
[1]徐永圻.煤矿开采学(修订本).徐州:中国矿业大学出版社,1999
[2]国家安全生产监督管理局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京:煤炭工业出版社,2004
关键词:综采工作面;孤岛;片帮;掉顶
一、提出背景
杨庄煤矿NⅡ528综采工作面,走向长1260m,倾向长175m,工作面煤厚2.8~3.6m,平均3.3m,仰采角度30~12°,平均6°。顶板为0.77~12.0m黑色泥岩,平均厚6m,底板为0.79~1.54灰色泥岩,平均1.5米。工作面为单体斜构造,煤层走向变化不太大。地质构造简单,整体构造为一单斜构造,煤层局部夹有泥岩。工作面在掘进过程中共揭露8条断层,落差1.4~4.4m。工作面采用ZZ7600/20/40型支架支护顶板,共116架,支架初撑力6970KN,适应采高2.2-3.8m,适应倾角<20°。机巷采用一组ZTZ30000/19/35型端头支架支护下出口。
工作面从3月15日回采至今,多次发生片帮掉顶事故,严重影响安全生产,为了有效杜绝这一安全隐患,需要采取措施防止工作面片帮掉顶。
二、片帮掉顶原因分析:
1、NⅡ528工作面东为NII529工作面(已采),西为NII520工作面(已采),是典型的孤岛面,煤壁及两巷受采动影响矿压显现明显。
2、工作面走向420m内仰采角度较大,平均10°。
3、工作面煤层松软,工作面遇断层及构造时易发生片帮、掉顶现象。
4、工作面支架为NⅡ529工作面整体移架过来,没有升井进行大的检修,推移千斤顶损坏较多,影响工作面推进度。尤其在初放期间,因老塘冒落不实,片帮掉顶后,支架不能有效支护顶板及抵不动运输机加剧工作面片帮掉顶。
5、煤层存在夹矸,且夹矸为极松软的泥岩,厚度变化较大,夹矸厚度0-2.2m,直接顶为泥岩,易掉落。
三、片帮掉顶的影响:
㈠增加事故率
1、工作面片帮掉顶,人员进入煤壁进行管理,易受到再次掉顶造成飞矸、窜矸伤人。
2、支架易歪架形成超过200mm的架间距,人员在架间行走时易掉矸伤人。
3、掉落运输机里的货多,易压车。
4、瓦斯瞬间涌出,造成瓦斯超限。
NⅡ528工作面自2014年3月15日回采至6月20日,因片帮掉顶飞矸伤人出现4例工伤、2次瓦斯超限、15次压车事故。
㈡造成经济损失
1、片帮掉顶影响推进度,减小出煤量。
2、管理片帮掉顶,减小采高,降低回采率。
3、机电设备损坏多。
NⅡ528工作面设计月产量12万吨,3月15至6月20日合计出煤19万吨,亏产17万吨。设计采高3.3米,实际采高2.8米,漏采2.7万吨原煤。因压车运输机电机烧坏电机2部,升井检修、更换推移千斤顶200个,直接经济损失40万。通过调查发现一起飞矸伤人轻伤事故的直接经济损失约为10万元,间接经济损失(按损失工作日100个,每个工作日工资150元计算)约为150×100=1.5万元。
四、针对以上分析的危险因素、触发事件,制定了相应的对策措施:
1、工作面回采期间,控制采高2.8m,煤机司机注意顶板情况,尽量提车跟顶板推进。
2、工作面遇断层及构造时,超前断层及构造揭露处,加固顶板及煤壁,从源头控制煤壁片帮、掉顶。在超前揭露处的顶板,每三架斜补打一排顺山锚索进行加强支护(锚索钢绞线与顶板成75°夹角,顶板较好处可选择使用铁锚杆),锚索配合铁盖板支护,锚索规格为Ф17.8×3.5m,每孔采用三节Z2550中速树脂药卷加长锚固,锚索外露长度不大于350mm不小于150mm,超长部分用液压截割器将多余的钢铰线截去,以防伤人。然后在煤壁处补打两排MSL20/18F树脂锚杆配合木锚杆盘(木锚杆盘规格:长×宽×厚=600mm×300mm×50mm)进行加固煤壁,每架三颗,采用倒三角布置,第一排锚杆距顶板400mm,第二排位于支架正中间,锚杆株、排距均为800mm,锚杆初锚扭矩≮200N·M,锚固力≮60KN,锚杆外露长度20-40mm,锚杆角度≥75°,锚固剂采用Z2550型树脂卷,每眼孔用2卷。
3、当工作面断层及构造处已发生煤壁片帮、掉顶时,人员应从未掉顶处向已掉顶处且由上向下进行管理。先人工穿插梁进行顶板管理,待顶板管理好后,再在煤壁和顶板处补打锚杆及锚索,对煤壁和顶板进行加强管理。
4、片帮掉顶严重段,严禁使用煤机割煤。采用人工采煤,人工采煤时采用Φ200适当长半圆木配合单体挑一梁两柱倾向棚进行临时支护。
5、工作面设防矸网、防矸链
①工作面机头至机尾设防矸网,防矸网沿倾向将人行道与煤壁隔开,防矸网上面吊挂在支架顶梁上,下面拴在运输机导向杆上。
②工作面每10架设一处防矸链,机头处设护身板。
6、正确使用支架
①工作面支架采取超前支护顶板方式,移架时,适当带压移架,移架后及时伸出伸缩梁和防片帮。
②严禁支架出现立柱自动下降及管路系统的跑、冒、窜、漏、滴液现象,且支架工每次移架后必须保证支架初撑力≮24MPa /架。
③拉架时需调整工作面支架状态,防止出现挤架、爬架等现象,确保工作面支架正常拉移。
④工作面拉移支架时要先降前立柱,降至与后立柱一齐时再稍降后立柱,升架时先升后立柱再升前立柱。
⑤若支架间距大于200mm,及时用塘柴配合笆片进行过顶。
⑥减少抬底千斤顶的使用,避免支架推移千斤顶受到损坏。
6、加强设备检修,对损坏的的推移千斤顶及时更换,增加开机率。
7、由于工作面两侧为采空区,巷道矿压显现明显,胀帮底鼓严重,需对机巷进行刷帮卧底,以便于端头支架的拉移,减小因端头支架拉移困难而影响推进度。
8、现场管理
①強化现场操作管理,使各项工序程序化,标准化。
②加强职工安全培训,建立跟班干部责任制度。
五、管理效果:
1、事故率降低为零,更为重要的是,通过措施的实施,为职工创造了安全的工作环境,提高了职工的工作效率。
2、6月21日至7月10日,工作面推进92米,是3月15至6月20日平均推进度的2.1倍,大大提高了生产效率;采高增加0.5m,增加回采率15%。
3、解决了杨庄煤矿仰采工作面片帮掉顶飞矸伤人问题,通过研究活动的开展,单位干群分工协作,充分发挥了各自的主观能动性,提高了团队共同奋进的能力,学习到了解决实际问题的方法。
参考文献:
[1]徐永圻.煤矿开采学(修订本).徐州:中国矿业大学出版社,1999
[2]国家安全生产监督管理局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京:煤炭工业出版社,2004