【doc】 中厚煤層綜采放頂煤工作面頂板管理.doc

中厚煤層綜采放頂煤工作面頂板管理第24卷第lo期2005年lo月煤炭技術(shù)coaltechnologvvo1.24.no.10oet.2005中厚煤層綜采放頂煤工作面頂板管理程弋(淮南礦業(yè)集團(tuán)公司張北煤礦,安徽淮南232174)摘要:論述了中厚煤層綜采放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和頂板管理的特點(diǎn),指出了綜放工作面頂板管理的方法,以及工作面初采,收作時(shí)頂板管理的要點(diǎn).關(guān)鍵詞:中厚煤層;綜采放頂煤;頂板管理中圖分類號(hào):td327.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):10088725(2005)10一oo4402o前言綜采放頂煤采煤法是用來開采中厚及厚煤層的一種較為先進(jìn)的采煤技術(shù),它具有高產(chǎn),高效,經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn).淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦在厚度為3.06.0m的中厚煤層中運(yùn)用這一先進(jìn)的采煤方法,綜采面單產(chǎn)提高近1倍,獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益.綜放工作面的頂板管理,對(duì)于保證工作面的安全生產(chǎn),具有十分重要的意義.下面以潘一礦2622(3)工作面為例來進(jìn)行分析.1工作面概況1.1工作面地質(zhì)概況2622(3)工作面位于潘一礦26采區(qū)二階段東翼,所采煤層為131煤層,該工作面走向長857m,傾斜長178m,煤層傾角58.,煤層總厚3.45.8m,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,賦存穩(wěn)定,頂?shù)装迩闆r如表1所示.表1煤層頂?shù)装迩闆r表.址.il.址.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il.il度僅為640nlln,是碳化硅避雷器不可比擬的.串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器,采用非線性電阻和放電間隙相結(jié)合的結(jié)構(gòu),使兩者互為保護(hù),放電間隙使氧化鋅電阻片的荷電率為零,氧化鋅電阻片的非線性特性又使放電間隙動(dòng)作后,立即熄弧,無續(xù)流,無截波,放電間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù),提高了產(chǎn)品的使用壽命.如tbp在操作過電壓情況下,動(dòng)作壽命可達(dá)10,采用四星形接法,將相間過電壓大大降低,與常規(guī)避雷器相比,相間過電壓降低了60%70%,保護(hù)的可靠性大為提高.1.2采煤方法和回采工藝該面采用區(qū)內(nèi)后退式走向長壁采煤法,煤機(jī)采煤高度為2.42.6m,放煤高度為2.32.5m,采放比為1:0.891:1.04;工作面采用zf4000/17.5/28sl型低位放頂煤支架支護(hù)頂板;煤機(jī)為mg一200/475一w型采煤機(jī),端頭斜切式進(jìn)刀,雙向割煤,往返一次進(jìn)兩刀;工作面使用前后兩部sgz一764/630輸送機(jī)將采放落的煤炭運(yùn)至機(jī)巷,機(jī)巷使用s7z800/200轉(zhuǎn)載機(jī),ssj1200/2x200皮帶機(jī)將煤炭運(yùn)出工作面系統(tǒng).主要工藝流程:割煤一移架一推前部輸送機(jī)一放煤一拉后部輸送機(jī).工作面采用單輪間隔放煤,每架1次,見矸關(guān)門,其中機(jī)頭,機(jī)尾各3架不放煤,工作面一刀一放,放煤步距0.6m,采放平行作業(yè).2采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律為了更好地抓好綜放工作面的頂板管理,必須對(duì)采場(chǎng)礦壓規(guī)律有一定認(rèn)識(shí),2622(3)工作面礦壓觀測(cè)見表2及圖1.表22622(3)工作面礦壓觀測(cè)結(jié)果.3結(jié)束語避雷器作為過電壓保護(hù)器件,對(duì)整個(gè)礦區(qū)乃至全國電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,起著重要的保護(hù)作用,因而其性能的完善也是一個(gè)不容忽視的話題.串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器能夠彌補(bǔ)老一代避雷器的不足,而無間隙氧化鋅避雷器可通過再串接外間隙來改善其電阻片長期承受電網(wǎng)電壓的工作條件,使避雷器充分發(fā)揮其保護(hù)職能,使電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行再上新臺(tái)階.收稿日期:20050705;修訂日期:20050816作者簡(jiǎn)介:程弋(1972一),安徽淮南人,助理工程師,1991年畢業(yè)于北京煤炭工業(yè)學(xué)校,曾長期從事綜采技術(shù)管理工作,現(xiàn)在淮南礦業(yè)集團(tuán)張北煤礦綜采一隊(duì)工作.采第lo期程弋:中厚煤層綜采放頂煤工作面頂板管理?45?.甚20001000010203040b06t)7080u推進(jìn)距離圖1支架阻力曲線由觀測(cè)可知,工作面直接頂垮落步距8.0m,垮落高度3.0m,分層分次垮落,垮落期間平均支架阻力1436kn/架,僅為額定阻力的35.9%;老頂來壓步距較大,為35m,其原因是初采的25m未放頂煤,頂煤與直接頂垮落后基本上充滿了采空區(qū),故推遲了老頂來壓時(shí)間;周期來壓步距平均12.0m,來壓系數(shù)平均1.19.放頂煤工作面與普通綜采面相比,具有以下特點(diǎn):(1)放頂煤工作面來壓不太明顯.來壓時(shí)有少量的片幫現(xiàn)象,片幫深度一般小于2.0m,來壓系數(shù)也比普通綜采面1.31.4為低.這主要是由于放頂煤工作面煤機(jī)割煤高度小(2.52.7m),小于普通綜采面的采高(平均3.0m).(2)支架載荷低.2622(3)工作面平均支護(hù)阻力為1252kn,較普通綜采面低20%30%,僅為額定阻力的31.3%,來壓時(shí)支架載荷也僅為額定阻力的55%,并且支架的運(yùn)行特性以一次初撐增阻曲線為主,占78.9%(見表3),均未超過額定初撐力,只有l(wèi)露越充分愈易冒落的緣故.3正?；夭蓵r(shí)工作面頂板管理3.1頂板管理中存在的問題綜采放頂煤工作面跟底板回采,所以工作面的頂板就是頂煤,如果頂煤破碎,則會(huì)給工作面頂板管理帶來一些不利因素.綜放工作面由于煤壁側(cè)采高較矮,片幫,冒頂現(xiàn)象比普通綜采面有所減少.但是,工作面也出現(xiàn)過多次冒頂事故,分析其原因,主要有以下幾方面:(1)支架初撐力不足.支架初撐力不足是放頂煤工作面的特點(diǎn),還有其他一些因素也會(huì)造成支架初撐力不足,如液壓系統(tǒng)出現(xiàn)竄液,漏液現(xiàn)象,系統(tǒng)壓力不足,達(dá)不到支架額定壓力,或者由于職工操作時(shí),支架立柱升勁過程中操作手把供液時(shí)間短,支架達(dá)不到應(yīng)有初撐力,造成頂板臺(tái)階下沉,裂隙增加,使頂板條件惡化.根據(jù)礦壓觀測(cè)數(shù)據(jù)表明:支架設(shè)計(jì)初撐力為3520kn/架,實(shí)測(cè)初撐力大部分為12002000kn/架,利用率為40%6o%,這說明支架初撐力遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值.(2)支架接頂狀況不良.由于采煤機(jī)滾筒的割煤高度不好,致使頂?shù)装甯畹牟黄秸?造成支架受力不均,接頂不良,不能使頂板得到及時(shí)有效的支護(hù).(3)不能保證正規(guī)循環(huán)作業(yè).由于各方面原因影響,末能組織正規(guī)循環(huán)作業(yè),割煤,推溜,移架和放煤等工序不能得到很好的配合,使頂板得不到及時(shí)支護(hù),空頂時(shí)間過長,造成冒頂事故發(fā)生.(4)工作面推進(jìn)過程中,遇有地質(zhì)構(gòu)造如斷層,破碎帶等,也會(huì)引起冒頂事故的發(fā)生.3.2片幫,冒頂事故的預(yù)防及處理根據(jù)2622(3)綜放工作面回采實(shí)踐,片幫現(xiàn)象多出現(xiàn)在工作面周期來壓時(shí),片幫深度一般在2.0m以內(nèi),如不及時(shí)支護(hù),易造成冒頂.根據(jù)這一特點(diǎn),回采時(shí)采取了以下措施防止,處理工作面片幫及冒頂.(1)加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的檢修和維護(hù),保證系統(tǒng)供液壓力達(dá)規(guī)定值,職工操作支架時(shí)要規(guī)范,支架升起時(shí)要保證初撐力符合規(guī)定要求.(2)加強(qiáng)工作面工程規(guī)格質(zhì)量,嚴(yán)格按”三直二平”的要求執(zhí)行,特別是頂?shù)装逡钇礁钪?保證支架有良好的受力狀態(tài).(3)提高職工素質(zhì),抓好各工序問的配合,保證工作面按正規(guī)循環(huán)作業(yè),盡快渡過來壓區(qū).(4)工作面發(fā)生片幫時(shí),如片幫深度不超過1.0m,可及時(shí)伸出支架前探梁維護(hù)頂板,必要時(shí)支架及時(shí)拉超前支護(hù)頂板;如煤壁片幫較寬,支架本身無法有效支護(hù),易造成掉頂時(shí),可在支架梁頭兩圓孔內(nèi)插兩根長度為1.52.0m的鋼管用于超前支護(hù),其上用笆片,塘柴棍,木料等接實(shí)過嚴(yán)頂板.支架下井安裝前,考慮到無護(hù)幫板,無法用護(hù)幫板護(hù)幫或托料維護(hù)頂板,故在每架支架梁頭處加工了兩直徑為0.2m的圓孔,用于插設(shè)超前支護(hù)的鋼管.4初采時(shí)和收作時(shí)工作面頂板管理4.1初采時(shí)工作面的頂板管理由于工作面上,下風(fēng)巷和開切眼跟煤層頂板掘進(jìn),加之安裝綜采設(shè)備,開切眼掘進(jìn)后維護(hù)時(shí)間較長,致使開切眼兩壁的煤體在支承壓力的作用下己被壓酥,極為松軟;工作面自切眼進(jìn)入煤體時(shí),出現(xiàn)片幫現(xiàn)象較多,此時(shí)支架要及時(shí)伸出前探梁,及時(shí)移架支護(hù)頂板;如煤壁片幫較寬,仍需采用插設(shè)鋼管的方法處理片幫.另外,工作面初采時(shí),逐步下剎至跟底板回采,同時(shí)在初采25m前不放煤,2622(3)工作面來壓步距為35m左右.4.2收作時(shí)工作面的頂板管理為保證工作面收作后液壓支架能順利拆除,工作面采用第24卷第lo期2005年lo月煤炭技術(shù)coaltechnology_vo1.24.no.10oct.2005懸移支架放頂煤開采實(shí)踐中技術(shù)創(chuàng)新周張庚(淮南礦業(yè)集團(tuán)公司生產(chǎn)技術(shù)部,安微準(zhǔn)南232001)摘要:簡(jiǎn)要分析和總結(jié)了懸移支架放頂煤開采的實(shí)踐中支架結(jié)構(gòu)的缺陷,煤層賦存的不適應(yīng),基礎(chǔ)管理的粗放對(duì)回采工藝的影響,針對(duì)性提出了改進(jìn)及解決的方法,對(duì)完善和推廣懸移支架放頂煤開采技術(shù)具有指導(dǎo)作用.關(guān)鍵詞:懸移支架放頂煤;支架結(jié)構(gòu);煤層賦存;基礎(chǔ)管理中圖分類號(hào):td823文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):10088725(2005)100046021礦區(qū)概況及開采現(xiàn)狀淮南礦業(yè)集團(tuán)現(xiàn)有9對(duì)生產(chǎn)礦井(公司),礦區(qū)以淮河為界,分為老區(qū)和潘謝新區(qū).老區(qū)的大部分礦井建于上世紀(jì)五,六十年代,由于受當(dāng)時(shí)開采技術(shù)條件的限制,井田走向長度普遍偏短,井田過密,生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜,生產(chǎn)工藝落后,采場(chǎng)條件不適宜綜合機(jī)械化開采.近年來,為適應(yīng)集團(tuán)公司做大做強(qiáng)煤炭主業(yè)的形勢(shì),老區(qū)礦井加大了采煤方法改革力度,完善和推廣以懸移支架放頂煤開采為主的簡(jiǎn)易支架放頂煤開采技術(shù).1998年原李二礦在一500me2c13ivv行工作面首次使用懸移支架放頂煤開采,取得了成功.五年來,新莊孜,謝一礦,謝李,孔李,潘東公司近25個(gè)工作面先后采用了懸移支架放頂煤開采,回采產(chǎn)量占非機(jī)械化采煤產(chǎn)量的比重越來越大(見表1).懸移支架放頂煤開采增強(qiáng)了工作面支護(hù)的穩(wěn)定性,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率.但隨著使用范圍的擴(kuò)大,懸移支架放頂煤開采實(shí)踐中逐漸暴露出支架結(jié)構(gòu)的不合理,煤層賦存條件適應(yīng)性不強(qiáng),基礎(chǔ)管理薄弱等問題,制約了聯(lián)雙層金屬網(wǎng)和鋼絲繩的方法管理頂板,同時(shí)收作期間不放頂煤.具體方法為距停采線1o12m時(shí),在支架頂部鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng),并隨工作面推進(jìn),在支架前梁端雙層網(wǎng)下沿煤壁方向鋪設(shè)鋼絲繩,每割1刀煤鋪設(shè)1根鋼絲繩,繩兩端固定在上,下端頭挑棚梁上.5結(jié)語綜放工作面的頂板管理,有著其特有的規(guī)律.在綜放工安全高效生產(chǎn).表1近年來懸移支架放頂煤回采產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表2存在問題和解決方法2.1支架結(jié)構(gòu)2001年以前淮南礦區(qū)工作面使用的懸移支架移架步距為0,8m,最大控頂距3.06m,最小控頂距2,06m,對(duì)于頂煤破碎的工作面控頂效果好,但對(duì)老區(qū)煤層較穩(wěn)定,瓦斯含量高的c13,b1lb,b8等煤層的工作面使用該型號(hào)支架,降低了通風(fēng)斷面,減少了循環(huán)進(jìn)尺,制約工作面生產(chǎn)能力的發(fā)揮.因此在c13,b1lb,b8煤層工作面懸移支架選型時(shí),對(duì)原有的支架進(jìn)行改進(jìn),增大支架行程步距.改進(jìn)后的xdyh型懸移支架行程步距達(dá)到1,0m,最大控頂距3.66m,最小控頂距2.66m,增大了機(jī)道,人行道的空間,方便工人的操作和行作面開采過程中,必須根據(jù)其礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,制定切實(shí)可行的頂板管理措施并貫徹執(zhí)行,才能保證工作面的正常回采,防止工作面片幫,冒頂事故的發(fā)生,創(chuàng)造良好的安全生產(chǎn)局面.theanalysisonroofcontrolofworkingfaceofmediumthicknesscoalseamcomprehensivemechanizedtopcoalcavingmethodchengyi(zhangbeicoalmine,huainanminingindustrygroup,huainan232174,china)abstract:thekeypointofgrandpressure1.awonworkingfaceofseamtopcoalcavingmethod,themethodofdealin