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[摘 要]针对综采对拉工作面局部托顶煤回采的安全问题,我们进行了调查研究和论证分析并精心准备,通过严格执行综采对拉工作面局部托顶煤回采等专项措施,科学合理组织生产,实现了单产创出新水平,为今后综采工作面局部托顶煤回采提供了可借鉴的经验。
[关键词]托顶煤;顶板;片帮;冒顶;
中图分类号:TD-05 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0001-01
一、前言
K2101综采对拉工作面(后期)在回采过程中,由于工作面局部煤层厚度变化较大(2.54-3.66m)及中间巷标高较低,且顶板岩石坚硬,不适宜挑顶,为实现工作面顶板的平缓过渡,并确保顶板支护安全及液压支架不错差,工作面局部需要托顶煤回采。因此,针对综采对拉工作面局部托顶煤回采的安全问题,我们以K2101综采工作面为突破口,实施综采对拉工作面局部托顶煤回采安全高效专项研究,并取得了良好的效果。
二、K2101综采工作面概况
城郊煤矿K2101综采对拉工作面地表有杜园、三台阁、西大营等村庄以及311国道沿途店铺等,地面建筑物较多,311国道、地销煤路、永宿公路等贯穿整个工作面。该工作面东为东南翼胶带、轨道巷保护煤柱,南为2101-1工作面(已采),西为老城保护煤柱,北为东翼胶带、轨道巷保护煤柱。工作面二2煤层位稳定,煤层结构简单,以亮、镜煤为主,为半亮型;工作面掘进实际揭露煤层厚度总体变化不大,煤厚最大3.80m,最小1.20m,平均2.83m。中间巷里段及3#切眼靠近上巷里侧揭露一煤层变薄带,煤层厚度为0.30~0.70m;受煤层变薄带影响,上巷通尺583~813m处煤层较薄,厚度为1.20~2.19m。
工作面煤层顶底板情况表1。
三、局部托顶煤回采的工艺
3.1 技术方案
在托顶煤回采区域,及时拉超前架支护,并使用好伸缩梁和护帮板支护好帮顶,且液压支架必须由经验丰富的支架工操作,少降快拉,带压擦顶移架。在托顶煤回采区域,液压支架伸缩梁要紧顶煤墙,尽量减小端面距。拉移液压支架时,收液压支架伸缩梁要与液压支架前移同步进行,减少顶煤遗漏。
随着工作面的推进,刮板输送机要随着煤层变厚的发展方向适当上抬,使液压支架尽快的接实煤层顶板,达到沿顶回采。在托顶煤回采区域,液压支架要升紧,保证液压支架的初撑力不低于24MPa。若托顶煤区域顶煤在回采过程中脱落,则必须使用圆杂木或旧道木进行背顶,以保证液压支架接顶严实。在托顶煤回采区域,液压支架的护帮板必须正常使用,防止煤墙发生片帮。
3.2 处理片帮措施
工作面在生产期间,要加强煤壁的维护管理工作,当煤壁片帮超过规定时,必须采取以下措施及时进行处理:
当支架顶梁距煤壁宽度小于1140mm时,必须及时伸出伸缩梁和护帮板支护帮顶。如因支架平衡调整不到位造成前梁接顶不实的,要重新调整,因顶板不平造成空顶的,使用圆杂木背实顶板。
当支架顶梁距煤壁宽度在1140~1740mm时,及时拉超前架并伸出伸缩梁和护帮板支护帮顶。支架顶梁梁端到煤壁的距离在1740mm以上时,及时拉超前架并伸出伸缩梁护顶支护顶板。如果拉过超前架后伸缩梁前剩余深度超过800mm以上时,架设走向梁前先打倾向棚支护顶板。倾向棚采用4m或2.4m长、Φ160mm以上的半圆木或圆木,一梁两柱,柱距不小于1.5m,平行于工作面方向架设1~2棚,以确保在架设走向棚期间的安全。走向棚棚梁采用直径Φ160mm以上的圆木,每架不少于2根,圆木一头担在支架伸缩梁上,另一头紧贴煤墙,圆木担在支架上的长度不小于500mm,煤墙侧打单体支柱支撑木梁,最后将倾向棚的单体柱回撤。
3.3 处理冒顶的对策
工作面在回采期间发生冒顶时,为保证在处理冒顶期间的安全施工,特采取以下措施。
处理冒顶前必须停采煤机和刮板输送机,并将电源开关打到闭锁位置。处理冒顶期间工作面冒顶区及上下15m范围内,停止其它与处理冒顶无关的工作,撤出无关人员到安全地点。
处理冒顶前冒顶区内的液压支架关闭截止阀并将操作手柄闭锁,防止支架误动作。处理冒顶过程中,人员每次接近煤壁前都要先清理退路和严格执行“敲帮问顶”制度,用敲帮问顶工具提前挑落顶板活矸,待顶板稳定后方可开始作业。处理冒顶前先备足木料,传递木料的人员要保证木料的供应,确保冒顶处理能够连续进行,并争取在最短时间内完成。在处理冒顶时,要先对冒顶区两侧顶板进行加固,再从冒顶区上方一侧开始处理冒顶,处理冒顶要一架接一架的处理,在处理完一架后再处理下一架,不允许隔架处理。
架走向棚处理冒顶时,棚梁采用4m长π型梁,用40T链条将π型梁固定在顶梁和伸缩梁下面,一架2根。在π型梁露出液压支架的部分上用直径不小于160mm圆木封实顶板(圆杂木沿倾向放置)。支设单体时,单体柱到刮板输送机的距离应能通过采煤机。采煤机通过时需替换单体柱的,必须先加固该处顶板支护,再替换单体柱。
四、效果分析
按照方案施工预防了综采工作面局部托顶煤回采所带来的安全问题,经过 K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采考验后,该方案施工预防了K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采所出现片帮和冒顶事故。目前K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采已经安全通过,未发生任何问题,K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采方案取得成功。
五、结束语
综上所述,综采对拉工作面局部托顶煤回采的安全管理的重点和难点是顶板管理和片帮的治理。尤其是综采工作面顶板的管理关系着煤矿是否能够进行安全生产。一旦发生了采面顶板事故,将造成较大的人员伤亡和重大的经济损失,严重威胁着煤矿的生产安全。实践证明,综采对拉工作面局部托顶煤回采时对顶板和片帮的有效治理,如有些事故是可以被预防和解决的。对于煤矿生产安全有着重要的意义。
[关键词]托顶煤;顶板;片帮;冒顶;
中图分类号:TD-05 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0001-01
一、前言
K2101综采对拉工作面(后期)在回采过程中,由于工作面局部煤层厚度变化较大(2.54-3.66m)及中间巷标高较低,且顶板岩石坚硬,不适宜挑顶,为实现工作面顶板的平缓过渡,并确保顶板支护安全及液压支架不错差,工作面局部需要托顶煤回采。因此,针对综采对拉工作面局部托顶煤回采的安全问题,我们以K2101综采工作面为突破口,实施综采对拉工作面局部托顶煤回采安全高效专项研究,并取得了良好的效果。
二、K2101综采工作面概况
城郊煤矿K2101综采对拉工作面地表有杜园、三台阁、西大营等村庄以及311国道沿途店铺等,地面建筑物较多,311国道、地销煤路、永宿公路等贯穿整个工作面。该工作面东为东南翼胶带、轨道巷保护煤柱,南为2101-1工作面(已采),西为老城保护煤柱,北为东翼胶带、轨道巷保护煤柱。工作面二2煤层位稳定,煤层结构简单,以亮、镜煤为主,为半亮型;工作面掘进实际揭露煤层厚度总体变化不大,煤厚最大3.80m,最小1.20m,平均2.83m。中间巷里段及3#切眼靠近上巷里侧揭露一煤层变薄带,煤层厚度为0.30~0.70m;受煤层变薄带影响,上巷通尺583~813m处煤层较薄,厚度为1.20~2.19m。
工作面煤层顶底板情况表1。
三、局部托顶煤回采的工艺
3.1 技术方案
在托顶煤回采区域,及时拉超前架支护,并使用好伸缩梁和护帮板支护好帮顶,且液压支架必须由经验丰富的支架工操作,少降快拉,带压擦顶移架。在托顶煤回采区域,液压支架伸缩梁要紧顶煤墙,尽量减小端面距。拉移液压支架时,收液压支架伸缩梁要与液压支架前移同步进行,减少顶煤遗漏。
随着工作面的推进,刮板输送机要随着煤层变厚的发展方向适当上抬,使液压支架尽快的接实煤层顶板,达到沿顶回采。在托顶煤回采区域,液压支架要升紧,保证液压支架的初撑力不低于24MPa。若托顶煤区域顶煤在回采过程中脱落,则必须使用圆杂木或旧道木进行背顶,以保证液压支架接顶严实。在托顶煤回采区域,液压支架的护帮板必须正常使用,防止煤墙发生片帮。
3.2 处理片帮措施
工作面在生产期间,要加强煤壁的维护管理工作,当煤壁片帮超过规定时,必须采取以下措施及时进行处理:
当支架顶梁距煤壁宽度小于1140mm时,必须及时伸出伸缩梁和护帮板支护帮顶。如因支架平衡调整不到位造成前梁接顶不实的,要重新调整,因顶板不平造成空顶的,使用圆杂木背实顶板。
当支架顶梁距煤壁宽度在1140~1740mm时,及时拉超前架并伸出伸缩梁和护帮板支护帮顶。支架顶梁梁端到煤壁的距离在1740mm以上时,及时拉超前架并伸出伸缩梁护顶支护顶板。如果拉过超前架后伸缩梁前剩余深度超过800mm以上时,架设走向梁前先打倾向棚支护顶板。倾向棚采用4m或2.4m长、Φ160mm以上的半圆木或圆木,一梁两柱,柱距不小于1.5m,平行于工作面方向架设1~2棚,以确保在架设走向棚期间的安全。走向棚棚梁采用直径Φ160mm以上的圆木,每架不少于2根,圆木一头担在支架伸缩梁上,另一头紧贴煤墙,圆木担在支架上的长度不小于500mm,煤墙侧打单体支柱支撑木梁,最后将倾向棚的单体柱回撤。
3.3 处理冒顶的对策
工作面在回采期间发生冒顶时,为保证在处理冒顶期间的安全施工,特采取以下措施。
处理冒顶前必须停采煤机和刮板输送机,并将电源开关打到闭锁位置。处理冒顶期间工作面冒顶区及上下15m范围内,停止其它与处理冒顶无关的工作,撤出无关人员到安全地点。
处理冒顶前冒顶区内的液压支架关闭截止阀并将操作手柄闭锁,防止支架误动作。处理冒顶过程中,人员每次接近煤壁前都要先清理退路和严格执行“敲帮问顶”制度,用敲帮问顶工具提前挑落顶板活矸,待顶板稳定后方可开始作业。处理冒顶前先备足木料,传递木料的人员要保证木料的供应,确保冒顶处理能够连续进行,并争取在最短时间内完成。在处理冒顶时,要先对冒顶区两侧顶板进行加固,再从冒顶区上方一侧开始处理冒顶,处理冒顶要一架接一架的处理,在处理完一架后再处理下一架,不允许隔架处理。
架走向棚处理冒顶时,棚梁采用4m长π型梁,用40T链条将π型梁固定在顶梁和伸缩梁下面,一架2根。在π型梁露出液压支架的部分上用直径不小于160mm圆木封实顶板(圆杂木沿倾向放置)。支设单体时,单体柱到刮板输送机的距离应能通过采煤机。采煤机通过时需替换单体柱的,必须先加固该处顶板支护,再替换单体柱。
四、效果分析
按照方案施工预防了综采工作面局部托顶煤回采所带来的安全问题,经过 K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采考验后,该方案施工预防了K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采所出现片帮和冒顶事故。目前K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采已经安全通过,未发生任何问题,K2101综采对拉工作面局部托顶煤回采方案取得成功。
五、结束语
综上所述,综采对拉工作面局部托顶煤回采的安全管理的重点和难点是顶板管理和片帮的治理。尤其是综采工作面顶板的管理关系着煤矿是否能够进行安全生产。一旦发生了采面顶板事故,将造成较大的人员伤亡和重大的经济损失,严重威胁着煤矿的生产安全。实践证明,综采对拉工作面局部托顶煤回采时对顶板和片帮的有效治理,如有些事故是可以被预防和解决的。对于煤矿生产安全有着重要的意义。