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【摘要】663工作面为大俯角回采工作面,根据该工作面的实际地质情况,制定了支架防倾斜、防飞车、防飞矸针对性的安全回采技术措施及管理方法,确保了663工作面的安全回采。
【关键词】工作面 回采 安全 技术
【中图分类号】TD2 【文献标识码】A 【文章编号】1009-8585(2011)05-0-02
1 概况
刘桥一矿主系二叠系下石盒子组的四煤层和山西组的六煤层,分两个水平开采。近年来,一水平、南翼二水平相继报废,采场已集中在北翼二水平。六采区为一水平遗留的一块六煤,设计从北翼二水平够采这块六煤。663工作面为六采区右翼首采工作面,在工作面俯采角度大的条件下,通过加强工作面回采安全技术管理,取得了良好的成效。
2 工作面地质情况
663工作面为北翼二水平66采区六煤层首采面,工作面平均走向长750米,倾向长200米,煤层厚度1.3-3.7m,平均厚度2.8m,煤层赋存较稳定。该工作面可采储量为54.17万t,工作面煤层倾角18°-32°,平均倾角为26°。工作面共揭露4条断层,落差为1.0-1.5m。煤层伪顶为泥质粉砂岩,厚0.1 m；直接顶为粉砂岩,深灰色,较硬,厚约3.7m；老顶为15.4m厚的中粒砂岩和13.8m厚的砂质泥岩。直接底为深灰色砂质泥岩,厚5.6m；老底为砂质泥岩,厚度19.7m。工作面六煤底板至太灰水顶板间距为42～50m,太灰水对工作面回采有相当大的威胁,回采前采取了针对性的措施,保证了工作面的安全回采。
3 工作面巷道布置
663工作面回采上限标高-150m,下限标高-360m,掘进工程量为2000米。风巷靠近刘桥镇保护煤柱,风巷掘进520 m遇F663-3断层,调整方向进尺80 m作为外段切眼,再调整方向与外风巷平行再进尺130 m到里切眼；机巷上部为待开采区；切眼靠近煤层露头防隔离煤柱。
4 底板水的治理与应用
六煤底板至太灰水顶板间距为42～45m,工作面在俯采过程中可能造成对六煤底板的破坏,导致太灰水涌出,威胁矿井安全。回采前加大对太灰水的治理是663工作面回采首要解决的问题。
4.1 打钻放水
六采区轨道石门二处打有四个钻孔、3#联络眼打有二个钻孔,现在放水量控制在260m3/h。通过对六煤底板太灰水的疏放,控制了水压,降低了突水系数。
4.2 太灰水的应用
3﹟联络眼二个钻孔疏放的水直接为663工作面所利用；380轨道石门四个钻孔调节向Ⅱ46采区、Ⅱ66采区供水。对六煤底板太灰水既达到了有效治理又达到有效应利用。
4.3 底板加固
风巷设计4个钻机窝、机巷设计5个钻机窝,分别对663工作面底板进行打钻注浆加固,每个钻机窝设计5—8个成放射状注浆孔,共注水泥1.2万t,有效地控制了太灰水的涌出。
5 支架防倾斜管理
5.1 控制割煤速度及割煤量
采取单向割煤,往返一次进一刀,空刀装煤；或采取浅截深多循环,使其达到截割深度,卧底量符合要求；再者割煤速度要控制在1.5～2m/min。通过减缓割煤速度,保证煤机匀速运行,减少割煤负荷,有助于保持支架的稳定性。
5.2 移架防倾斜措施
工作面抵车前先人工卧底并找平底板,采用带压擦顶移架。移架时严格控制降架高度,防止支架倾斜。拉架必须保证支架垂直于顶底板,歪斜度<±5°。
5.3 支架歪斜处理
支架歪斜度＞5°时使用侧护千斤顶进行调架,必要时可使用单体进行调架。用单体调架以相邻支架的顶梁或底座为支撑点（避免刚性接触）,将支架扶正。
6 工作面对接支架防倾斜管理
生产技术部测量人员提前对工作面对接地点进行测量,为工作面对接提供可靠数据,保证工作面支架对接间隙不超过规定（200-300mm）。
施工单位做好工作面对接前的准备工作,根据对接地点底板高低控制采煤高度,使对接地点两面高低一致,并人工趁平底板,防止对接支架倾斜。
7 工作面移架主要安全技术措施
抵车前先支护好顶板,找掉伞岩,然后人工卧底攉煤,找平底板再抵车。
采用液压单体辅助抵车时,单体一端打在力柱上,另一端打在采煤机跑道下方,每隔2架打一液压单体,用棕绳将其拴紧拴牢。刚性接触之间用薄板皮垫实,防止打滑崩坏设备或伤人。推移千斤顶与液压单体应同时供液,且对液压单体远距离操作。
移架期间操作人员应站在四力柱之间,人要站稳,手要抓紧液压支架可靠部位,防止支架移动时人随下移方向滑倒。
移架应二人配合,一人操作液压支架,一人距此架不少于3m处观察移架情况,并作警戒,防止其他人员误入移架区内。
8 老塘防窜矸管理
由于工作面俯采开采,老塘侧矸石容易窜入支架内,影响移架、调架,危及安全生产。采取在液压支架架间设置挡矸帘。挡矸帘是用铁板制作并用配套的钢丝绳与绳卡固定在支架四连杆上。
9 机风巷隅角防窜矸管理
回柱前,靠放顶线打一排密集支柱,间距为300mm,要求所打密集支柱垂直顶底板,初撑力不小于11.4Mpa。
靠密集支柱里侧使用半圆木、塘柴捆、大笆背严挡实。
所打单体必须棵棵拴紧拴齐防倒绳,防止支柱卸载歪倒伤人。
10 机巷防飞车防飞矸管理
663工作面上部有180m俯采角度大,俯采角在32°左右；下部俯采角度变小,俯采角在18°～26°左右。机巷依次铺设一部皮带机、二部链板机及60m搪瓷溜槽。机巷设置了皮带机防飞车、防飞矸装置。
10.1 皮带机防飞车安全技术措施
皮带机为下山运行,煤量较大时容易造成飞车,针对防飞车设计阻尼板,每100m安置一个,有效控制了飞车事故的发生。阻尼板是用长4m×0.3m×0.002m的4块木板组合,并在木板上方钉上皮带,铺设在皮带下面的托辊上方,用铁丝将组合好的阻尼板捆扎在杠杆上。
10.2 皮带机防飞矸安全技术措施
为防止皮带机运行飞矸伤人,每隔50m安设一道防飞矸装置。防飞矸装置是使用加工的槽钢安设在皮带机杠杆架上,将长 5m、宽1m的皮带卡住,沿皮带运行方向压住随皮带机运行的大块煤矸石,防止飞矸。
10.3 搪瓷溜道防飞矸安全技术措施
机巷搪瓷溜道外侧设置挡煤板,其高度1.4m。挡煤板是使用厚30mm大板、方木撑装钉,挡板里侧钉上废旧皮带,用铁丝把钉好的挡板固定好。在搪瓷溜道距尾部2m、中部、距溜槽头部10m设置三处防飞矸帘。飞矸帘制作：是用长1.5m、宽1m的皮带距溜槽上沿200mm用1分的钢丝绳将其吊起并固定在顶板锚杆或棚梁上。
11 结语
663综采工作面安全俯采,取得了较好的安全效益、经济效益和社会效益。该面俯采成功经验为相邻工作面的安全回采提供了可靠依据,该项技术可在兄弟煤矿进行推广应用。
【关键词】工作面 回采 安全 技术
【中图分类号】TD2 【文献标识码】A 【文章编号】1009-8585(2011)05-0-02
1 概况
刘桥一矿主系二叠系下石盒子组的四煤层和山西组的六煤层,分两个水平开采。近年来,一水平、南翼二水平相继报废,采场已集中在北翼二水平。六采区为一水平遗留的一块六煤,设计从北翼二水平够采这块六煤。663工作面为六采区右翼首采工作面,在工作面俯采角度大的条件下,通过加强工作面回采安全技术管理,取得了良好的成效。
2 工作面地质情况
663工作面为北翼二水平66采区六煤层首采面,工作面平均走向长750米,倾向长200米,煤层厚度1.3-3.7m,平均厚度2.8m,煤层赋存较稳定。该工作面可采储量为54.17万t,工作面煤层倾角18°-32°,平均倾角为26°。工作面共揭露4条断层,落差为1.0-1.5m。煤层伪顶为泥质粉砂岩,厚0.1 m；直接顶为粉砂岩,深灰色,较硬,厚约3.7m；老顶为15.4m厚的中粒砂岩和13.8m厚的砂质泥岩。直接底为深灰色砂质泥岩,厚5.6m；老底为砂质泥岩,厚度19.7m。工作面六煤底板至太灰水顶板间距为42～50m,太灰水对工作面回采有相当大的威胁,回采前采取了针对性的措施,保证了工作面的安全回采。
3 工作面巷道布置
663工作面回采上限标高-150m,下限标高-360m,掘进工程量为2000米。风巷靠近刘桥镇保护煤柱,风巷掘进520 m遇F663-3断层,调整方向进尺80 m作为外段切眼,再调整方向与外风巷平行再进尺130 m到里切眼；机巷上部为待开采区；切眼靠近煤层露头防隔离煤柱。
4 底板水的治理与应用
六煤底板至太灰水顶板间距为42～45m,工作面在俯采过程中可能造成对六煤底板的破坏,导致太灰水涌出,威胁矿井安全。回采前加大对太灰水的治理是663工作面回采首要解决的问题。
4.1 打钻放水
六采区轨道石门二处打有四个钻孔、3#联络眼打有二个钻孔,现在放水量控制在260m3/h。通过对六煤底板太灰水的疏放,控制了水压,降低了突水系数。
4.2 太灰水的应用
3﹟联络眼二个钻孔疏放的水直接为663工作面所利用；380轨道石门四个钻孔调节向Ⅱ46采区、Ⅱ66采区供水。对六煤底板太灰水既达到了有效治理又达到有效应利用。
4.3 底板加固
风巷设计4个钻机窝、机巷设计5个钻机窝,分别对663工作面底板进行打钻注浆加固,每个钻机窝设计5—8个成放射状注浆孔,共注水泥1.2万t,有效地控制了太灰水的涌出。
5 支架防倾斜管理
5.1 控制割煤速度及割煤量
采取单向割煤,往返一次进一刀,空刀装煤；或采取浅截深多循环,使其达到截割深度,卧底量符合要求；再者割煤速度要控制在1.5～2m/min。通过减缓割煤速度,保证煤机匀速运行,减少割煤负荷,有助于保持支架的稳定性。
5.2 移架防倾斜措施
工作面抵车前先人工卧底并找平底板,采用带压擦顶移架。移架时严格控制降架高度,防止支架倾斜。拉架必须保证支架垂直于顶底板,歪斜度<±5°。
5.3 支架歪斜处理
支架歪斜度＞5°时使用侧护千斤顶进行调架,必要时可使用单体进行调架。用单体调架以相邻支架的顶梁或底座为支撑点（避免刚性接触）,将支架扶正。
6 工作面对接支架防倾斜管理
生产技术部测量人员提前对工作面对接地点进行测量,为工作面对接提供可靠数据,保证工作面支架对接间隙不超过规定（200-300mm）。
施工单位做好工作面对接前的准备工作,根据对接地点底板高低控制采煤高度,使对接地点两面高低一致,并人工趁平底板,防止对接支架倾斜。
7 工作面移架主要安全技术措施
抵车前先支护好顶板,找掉伞岩,然后人工卧底攉煤,找平底板再抵车。
采用液压单体辅助抵车时,单体一端打在力柱上,另一端打在采煤机跑道下方,每隔2架打一液压单体,用棕绳将其拴紧拴牢。刚性接触之间用薄板皮垫实,防止打滑崩坏设备或伤人。推移千斤顶与液压单体应同时供液,且对液压单体远距离操作。
移架期间操作人员应站在四力柱之间,人要站稳,手要抓紧液压支架可靠部位,防止支架移动时人随下移方向滑倒。
移架应二人配合,一人操作液压支架,一人距此架不少于3m处观察移架情况,并作警戒,防止其他人员误入移架区内。
8 老塘防窜矸管理
由于工作面俯采开采,老塘侧矸石容易窜入支架内,影响移架、调架,危及安全生产。采取在液压支架架间设置挡矸帘。挡矸帘是用铁板制作并用配套的钢丝绳与绳卡固定在支架四连杆上。
9 机风巷隅角防窜矸管理
回柱前,靠放顶线打一排密集支柱,间距为300mm,要求所打密集支柱垂直顶底板,初撑力不小于11.4Mpa。
靠密集支柱里侧使用半圆木、塘柴捆、大笆背严挡实。
所打单体必须棵棵拴紧拴齐防倒绳,防止支柱卸载歪倒伤人。
10 机巷防飞车防飞矸管理
663工作面上部有180m俯采角度大,俯采角在32°左右；下部俯采角度变小,俯采角在18°～26°左右。机巷依次铺设一部皮带机、二部链板机及60m搪瓷溜槽。机巷设置了皮带机防飞车、防飞矸装置。
10.1 皮带机防飞车安全技术措施
皮带机为下山运行,煤量较大时容易造成飞车,针对防飞车设计阻尼板,每100m安置一个,有效控制了飞车事故的发生。阻尼板是用长4m×0.3m×0.002m的4块木板组合,并在木板上方钉上皮带,铺设在皮带下面的托辊上方,用铁丝将组合好的阻尼板捆扎在杠杆上。
10.2 皮带机防飞矸安全技术措施
为防止皮带机运行飞矸伤人,每隔50m安设一道防飞矸装置。防飞矸装置是使用加工的槽钢安设在皮带机杠杆架上,将长 5m、宽1m的皮带卡住,沿皮带运行方向压住随皮带机运行的大块煤矸石,防止飞矸。
10.3 搪瓷溜道防飞矸安全技术措施
机巷搪瓷溜道外侧设置挡煤板,其高度1.4m。挡煤板是使用厚30mm大板、方木撑装钉,挡板里侧钉上废旧皮带,用铁丝把钉好的挡板固定好。在搪瓷溜道距尾部2m、中部、距溜槽头部10m设置三处防飞矸帘。飞矸帘制作：是用长1.5m、宽1m的皮带距溜槽上沿200mm用1分的钢丝绳将其吊起并固定在顶板锚杆或棚梁上。
11 结语
663综采工作面安全俯采,取得了较好的安全效益、经济效益和社会效益。该面俯采成功经验为相邻工作面的安全回采提供了可靠依据,该项技术可在兄弟煤矿进行推广应用。