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摘要:通过清水营煤矿110204综采工作面对过断层的回采工艺进行技术分析,总结出了工作面过断层期间的顶板管理方法及经验,为工作面的安全回采奠定了基础。
关键词:综采工作面 断层 顶板管理
1 概述
神华宁夏煤业集团清水营煤矿110204工作面走向长2463m、倾斜长180m,煤层倾角23°。所采煤层为二煤,厚度3.8~5.4m,平均4.3m,煤层普式硬度为1.6~1.9。二煤直接顶为粉砂岩,厚2.32m,普式硬度为1.0~3.0;直接底为细砂岩~粉砂岩,普式硬度为1.0~3.0。工作面采用沿底、留顶煤开采,采高3.8m,在回采过程中顶板出现淋水、漏顶等现象。F13正断层、f6正断层、f7逆断层位于工作面中部,其中F13正断层在回风巷全岩断面长度达44m,揭露断层落差为11m,影响长度66m;机巷揭露断层落差1.9m,影响长度为10m。
断层产状描述如下:
2 工作面过断层方案
2.1 提前对风、机两巷断层影响区域巷道顶板进行加强支护 其中在风巷F13断层巷道超高段架设拖钩棚子,对此处顶板进行绞顶处理;对机巷顶板沿走向打设两排锚索梁加强支护。
2.2 铺设金属网管理工作面顶板 工作面上口距F13断层面20m时从风巷上帮至109#架全断面挂双层金属网,直至通过F13断层为止,如该段断层全岩断面向下发育则铺网根据断层向下延伸。工作面机巷至7#架始终全段面铺设双层金属网。铺网要符合标准,确保扣扣相连。
2.3 工作面化学注浆管理顶板 为了确保在过断层过程中有效的控制顶板,根据现场情况,采取对风、机巷顶板提前注射化学浆的方法加固顶板。
3 施工工艺
3.1 采前注浆加固工艺
3.1.1 提前对风、机两巷断层实际揭露位置前后各30m巷道顶板注射化学浆。在风巷下帮沿巷道走向布置一排布置注浆孔,孔深5m、间距2m,水平夹角45°;在机巷布置两排注浆孔,孔深2.5m、间排距2m×2m。
3.1.2 工作面揭露断层面时,根据顶板实际情况,沿煤岩交接面附近以45-60°角向煤壁注射化学浆加固顶板(孔深5m),直至通过F13断层,结束注浆。
3.1.3 工作面过断层推进期间,如遇到顶板漏矸,则根据现场实际情况在漏矸点架间补注化学浆。
3.2 工作面回采工艺
3.2.1 使用设备。工作面采用MG650/1660-WD型双滚筒采煤机落煤,采煤机螺旋滚筒配合SGZ1000/2×700型中双链可弯曲刮板输送机铲煤装煤,刮板输送机配合SZZ1200/525型中双链转载机搭接DSJ120/200/3×400型可伸缩式带式输送机联合运输,工作面采用ZY7800/
19/40型两柱掩护式液压支架支护顶板。
3.2.2 工艺流程。交接班→检查→开机→采煤机下行割煤→移架→割通下端煤壁→采煤机反向上行空刀清理浮煤→推移刮板输送机→采煤机上部斜切进刀→割透上端煤壁→(下一循环开始)。
3.2.3 采煤方法。采用走向长壁综合机械化采煤法进行开采,采煤机进刀采用割三角煤斜切进刀,采用单向割煤。
4 顶板的控制技术
4.1 控制工作面采高
工作面断层影响区域上、下各20m范围降低采高,将采高严格控制在3.2-3.4m,工作面其他区域采高保持3.8m不变。
4.2 合理控制工作面的伪斜
为了确保过断层期间工作面与断层的交面尽可能小,避免一次性揭露断层面长度和面积过大,且必须有利于控制工作面支架及刮板输送机的上窜下滑,将机巷超前风巷距离控制在25m。
4.3 选择合理的移架方法
4.3.1 为了有效防止顶板漏矸,采用追机移架的方法管理顶板。工作面推进过程中,采煤机割煤后支架追机打出伸缩梁、护帮板,移架必须采用带压擦顶移架和够一架移一架的方式。
4.3.2 当工作面出现片帮、漏顶时,工作面移架时应减少支架的降架高度,采取超前移架的方法控制顶板。
4.4 缩小端面距,防止顶板冒顶
工作面回采过程中,应尽可能的缩小端面距,有效防止顶板冒落,始终保持支架处于最小控顶距范围内。
4.5 铺设金属网管理顶板
工作面通过断层影响区域时铺设双层金属网,可以防止架间漏矸,改善顶梁与顶板的接触状态。
5 结语
通过110204综采工作面的生产实践,杜绝了以往工作面过断层期间发生漏顶、冒顶事故,既保证了安全生产,又加快了回采进度,具有明显的经济效益。
参考文献:
[1]阎海鹏,黄江宁,刘毅,等.采煤工艺[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009:96-125.
[2]张效春.综采工作面过断层、过冲刷技术及有关参数的确定[J].山西煤炭,2005,25(4):33-35.
[3]郭守全,彭永伟.综采工作面过断层技术综述[J].煤矿开采,2008,13(4):30-31.
作者简介:杨雄国(1984-),男,甘肃靖远人,助理工程师,学士,从事煤矿安全生产与管理工作。
关键词:综采工作面 断层 顶板管理
1 概述
神华宁夏煤业集团清水营煤矿110204工作面走向长2463m、倾斜长180m,煤层倾角23°。所采煤层为二煤,厚度3.8~5.4m,平均4.3m,煤层普式硬度为1.6~1.9。二煤直接顶为粉砂岩,厚2.32m,普式硬度为1.0~3.0;直接底为细砂岩~粉砂岩,普式硬度为1.0~3.0。工作面采用沿底、留顶煤开采,采高3.8m,在回采过程中顶板出现淋水、漏顶等现象。F13正断层、f6正断层、f7逆断层位于工作面中部,其中F13正断层在回风巷全岩断面长度达44m,揭露断层落差为11m,影响长度66m;机巷揭露断层落差1.9m,影响长度为10m。
断层产状描述如下:
2 工作面过断层方案
2.1 提前对风、机两巷断层影响区域巷道顶板进行加强支护 其中在风巷F13断层巷道超高段架设拖钩棚子,对此处顶板进行绞顶处理;对机巷顶板沿走向打设两排锚索梁加强支护。
2.2 铺设金属网管理工作面顶板 工作面上口距F13断层面20m时从风巷上帮至109#架全断面挂双层金属网,直至通过F13断层为止,如该段断层全岩断面向下发育则铺网根据断层向下延伸。工作面机巷至7#架始终全段面铺设双层金属网。铺网要符合标准,确保扣扣相连。
2.3 工作面化学注浆管理顶板 为了确保在过断层过程中有效的控制顶板,根据现场情况,采取对风、机巷顶板提前注射化学浆的方法加固顶板。
3 施工工艺
3.1 采前注浆加固工艺
3.1.1 提前对风、机两巷断层实际揭露位置前后各30m巷道顶板注射化学浆。在风巷下帮沿巷道走向布置一排布置注浆孔,孔深5m、间距2m,水平夹角45°;在机巷布置两排注浆孔,孔深2.5m、间排距2m×2m。
3.1.2 工作面揭露断层面时,根据顶板实际情况,沿煤岩交接面附近以45-60°角向煤壁注射化学浆加固顶板(孔深5m),直至通过F13断层,结束注浆。
3.1.3 工作面过断层推进期间,如遇到顶板漏矸,则根据现场实际情况在漏矸点架间补注化学浆。
3.2 工作面回采工艺
3.2.1 使用设备。工作面采用MG650/1660-WD型双滚筒采煤机落煤,采煤机螺旋滚筒配合SGZ1000/2×700型中双链可弯曲刮板输送机铲煤装煤,刮板输送机配合SZZ1200/525型中双链转载机搭接DSJ120/200/3×400型可伸缩式带式输送机联合运输,工作面采用ZY7800/
19/40型两柱掩护式液压支架支护顶板。
3.2.2 工艺流程。交接班→检查→开机→采煤机下行割煤→移架→割通下端煤壁→采煤机反向上行空刀清理浮煤→推移刮板输送机→采煤机上部斜切进刀→割透上端煤壁→(下一循环开始)。
3.2.3 采煤方法。采用走向长壁综合机械化采煤法进行开采,采煤机进刀采用割三角煤斜切进刀,采用单向割煤。
4 顶板的控制技术
4.1 控制工作面采高
工作面断层影响区域上、下各20m范围降低采高,将采高严格控制在3.2-3.4m,工作面其他区域采高保持3.8m不变。
4.2 合理控制工作面的伪斜
为了确保过断层期间工作面与断层的交面尽可能小,避免一次性揭露断层面长度和面积过大,且必须有利于控制工作面支架及刮板输送机的上窜下滑,将机巷超前风巷距离控制在25m。
4.3 选择合理的移架方法
4.3.1 为了有效防止顶板漏矸,采用追机移架的方法管理顶板。工作面推进过程中,采煤机割煤后支架追机打出伸缩梁、护帮板,移架必须采用带压擦顶移架和够一架移一架的方式。
4.3.2 当工作面出现片帮、漏顶时,工作面移架时应减少支架的降架高度,采取超前移架的方法控制顶板。
4.4 缩小端面距,防止顶板冒顶
工作面回采过程中,应尽可能的缩小端面距,有效防止顶板冒落,始终保持支架处于最小控顶距范围内。
4.5 铺设金属网管理顶板
工作面通过断层影响区域时铺设双层金属网,可以防止架间漏矸,改善顶梁与顶板的接触状态。
5 结语
通过110204综采工作面的生产实践,杜绝了以往工作面过断层期间发生漏顶、冒顶事故,既保证了安全生产,又加快了回采进度,具有明显的经济效益。
参考文献:
[1]阎海鹏,黄江宁,刘毅,等.采煤工艺[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009:96-125.
[2]张效春.综采工作面过断层、过冲刷技术及有关参数的确定[J].山西煤炭,2005,25(4):33-35.
[3]郭守全,彭永伟.综采工作面过断层技术综述[J].煤矿开采,2008,13(4):30-31.
作者简介:杨雄国(1984-),男,甘肃靖远人,助理工程师,学士,从事煤矿安全生产与管理工作。