论文部分内容阅读
[摘 要]本文通过2446薄煤层综采工作面快速安全过机巷石门技术及其过程的分析,确定了综采工作面快速安全过机巷石门的过程,根据矿山工作实践,提出了薄煤层综采工作面快速安全过机巷石门的整个工艺流程。
[关键词]机巷石门铺设假顶、假底 石门铺设假顶段扩刷和加固支护 机巷及机巷石门加固 机巷石门充填
中图分类号:TG126 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0053-01
目前,随着煤矿井下开采技术的发展和装备的发展,薄煤层综合机械化开采工艺已经首次在三汇一矿应用,随之而来的在实践中,如何在确保安全的前提下缩短薄煤层综采工作面过机巷石门时间,减少薄煤层综采工作面过石门对生产的影响,就涉及到提前对薄煤层综采工作面机巷石门的布置及过石门的工艺。本文对三汇一矿2446综采工作面快速安全的过机巷石门开展了研究。
1.综采工作面概况
薄煤层2446工作面位于+590m水平S4采区,属K4煤层,保护层开采,平均厚度0.9m,平均斜长114m,走向长度300m,煤层平均倾角18°。
工作面运输巷位于+630S4石门以北,长度约319m,梯形架棚巷道,棚距为800mm,作为该工作面的进风及运输煤炭作用。巷道断面设计为异形棚,设计掘进断面为9.10m2,净断面积8.21m2。
该面风巷位于+674mS4石门以北,长度约286m,架棚巷道,棚距为800mm,作为该工作面的回风及材料运输作用。巷道断面设计为梯形棚,上净宽1.9m,下净宽3.2m,净高2.1m,设计掘进断面为7.78m2,净断面积6.8m2,该回风巷全部为沿空掘巷。综采工作面设备情况如表1所示。
表1 综采工作面设备情况表
2.过机巷石门前的准备工作
2.1 何时对机巷石门进行提前施工
2446工作面下出口煤壁线已回采到距+630mS4石门北帮还余有20m~25m时,提前对机巷石门进行施工。
2.2 薄煤层综采工作面过对机巷石门施工要求概述
2446工作面下安全出口煤壁采至距+630mS4石门北帮还有7m时,采须对+630mS4石门皮带撤除及对该石门进行铺设假顶、假底及对该石门铺设假顶段进行扩刷和加固支护;2446機巷未加固段及2445机巷+630mS4石门以南25m進行加固。
2.3 薄煤层综采工作面过对机巷石门施工技术工艺
薄煤层综采工作面过+630S4机巷石门加固施工示意如图1所示。
图1 工作面过+630S4机巷石门加固施工示意图
(1)施工队在+674m南四石门巷道底板铺设4趟6寸的管子并且配置弯头,弯头出口距离该石门底板1.0m以上,该4趟管子用于施工期间的通风
(2)扩刷及需铺设假顶、假底(A-A)段
①+630m南四石门扩刷位置:2446机巷与+630m南四石门岔口沿+630m南四石门向外3.0m,扩刷要求:扩刷后必须保证+630m南四石门巷中中线距该石门南、北两帮2.7m。
②施工队对铺设假顶段由里向外采用5.4m梁头沿该石门断面方向“一梁四柱”并且铺设假顶、假顶逐棚对该石门南、北两帮进行扩刷,扩刷一棚及时支护一棚,然后再回撤出原来该棚支护的工字钢腿子和2.6m梁头,必须严格执行“先支后回”。
③假底铺设:施工队扩刷该石门南、北两帮扩刷后产生的煤、矸沿2446工作面煤层底板对该段进行铺设假底。
④假顶铺设:施工队沿煤层顶板铺设假顶,假顶支护采用单体液压支柱配合5.4m工字钢梁头“一梁四柱”沿该该门断面方向铺设,棚距800mm,假顶铺设采用废旧枕木架设“#”型木垛接顶。
⑤未铺设假顶段:施工队必须先在原支护每根工字钢梁头旁支设2根以上单体液压支柱并戴帽点柱形成临时支护,然后回撤出该段工字钢梁头及工字钢腿子,再采用煤、矸直接充填在假底上接顶,充填一棚及时回撤出该棚用于临时支护的单体液压支柱,必须先充填后回。
(3)充填(B-B)段
①待+630m南四石门A-A段铺设假顶、假底及扩刷施工完毕后,施工队对+630m南四石门B-B段进行充填。
②充填要求:充填长度为3.0m,施工队先采用水泥枕木架设“#”型垛或侧架设实体水泥枕木后,在水泥枕木空隙之间,采用矸渣进行充填,充填必须严实牢固可靠,“#”型垛必须接顶严实牢固可靠。
(4)加固(C-C)段:
施工队采用单体液压支柱对+630m南四石门充填段向外5.0m段进行加固,首先在已有的梯形棚每根工字钢梁头上用木料绞顶严实并且在梁头两端支设单体液压支柱进行加固,然后在每棚工字钢梯形棚之间用2.2m的工字钢或废旧钢轨配合单体液压支柱“一梁两柱”掺设一棚料加固,加固的单体液压支柱必须掺设大底座加强支护,加固棚距不得大于0.5m,待工作面推过+630m南四石门30m后,再对加固支柱、梁头及绞顶材料进行回撤。
3.工作面过机巷石门注意的事项
薄煤层综采工作面沿原来工作面推进方向正常推进,当推进至+630m南四石门时,支架背假顶长钢梁回采。并需注意以下事项:
(1)施工队施工前,施工队必须先对漏帮、漏顶段采用新笆片和大排材进行背杠,背杠必须严实牢固。
(2)加固的所有单体液压支柱必须拴齐拴牢防倒绳,每班进班后施工队必须对所有支柱进行注液复升,对漏液及坏支柱及时进行更换。
(3)施工期间,施工队必须在+630m南四石门铺设假底、充填机加固作业时悬挂便携式瓦检仪,随时监测瓦斯浓度变化情况。若瓦斯浓度超过0.9%或则微风状态时,必须立即停止施工,撤出人员至+630大巷,并汇报调度室,待采取恢复局部通风机正压通风等措施将瓦斯浓度降至0.9%以下后方能恢复作业。
(4)施工期间,施工队必须指派值班队干现场值班,负责现场施工安全。
(5)+630m南四石门施工只能选择在采煤五队检修班时间进行,工作面割煤、打排放及效检期间不得施工。
(6)施工期间,若棚顶有异常情况出现,现场值班队干立即将施工人员撤离至+630m大巷,或撤离至顶板支护安全可靠的地方。
(7)工作面下端头回采至距+630mS4石门北帮5m时开始值班,在过该石门南帮10m后取消值班,值班届时另出值班生产技术通知书。
4.结论
2446薄煤层综采工作面条件复杂,在采用薄煤层综采工作面快速安全过机巷石门技术后,实现了安全、高效、顺利跨过石门,比计划工期提前了完成,可为今后同类型、同条件薄煤层综采工作面跨机巷提供了宝贵的技术措施和经验。
作者简介
吴月雷(1981.1-),男,本科,毕业于重庆大学采矿工程专业,从事煤矿采掘工作。
[关键词]机巷石门铺设假顶、假底 石门铺设假顶段扩刷和加固支护 机巷及机巷石门加固 机巷石门充填
中图分类号:TG126 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0053-01
目前,随着煤矿井下开采技术的发展和装备的发展,薄煤层综合机械化开采工艺已经首次在三汇一矿应用,随之而来的在实践中,如何在确保安全的前提下缩短薄煤层综采工作面过机巷石门时间,减少薄煤层综采工作面过石门对生产的影响,就涉及到提前对薄煤层综采工作面机巷石门的布置及过石门的工艺。本文对三汇一矿2446综采工作面快速安全的过机巷石门开展了研究。
1.综采工作面概况
薄煤层2446工作面位于+590m水平S4采区,属K4煤层,保护层开采,平均厚度0.9m,平均斜长114m,走向长度300m,煤层平均倾角18°。
工作面运输巷位于+630S4石门以北,长度约319m,梯形架棚巷道,棚距为800mm,作为该工作面的进风及运输煤炭作用。巷道断面设计为异形棚,设计掘进断面为9.10m2,净断面积8.21m2。
该面风巷位于+674mS4石门以北,长度约286m,架棚巷道,棚距为800mm,作为该工作面的回风及材料运输作用。巷道断面设计为梯形棚,上净宽1.9m,下净宽3.2m,净高2.1m,设计掘进断面为7.78m2,净断面积6.8m2,该回风巷全部为沿空掘巷。综采工作面设备情况如表1所示。
表1 综采工作面设备情况表
2.过机巷石门前的准备工作
2.1 何时对机巷石门进行提前施工
2446工作面下出口煤壁线已回采到距+630mS4石门北帮还余有20m~25m时,提前对机巷石门进行施工。
2.2 薄煤层综采工作面过对机巷石门施工要求概述
2446工作面下安全出口煤壁采至距+630mS4石门北帮还有7m时,采须对+630mS4石门皮带撤除及对该石门进行铺设假顶、假底及对该石门铺设假顶段进行扩刷和加固支护;2446機巷未加固段及2445机巷+630mS4石门以南25m進行加固。
2.3 薄煤层综采工作面过对机巷石门施工技术工艺
薄煤层综采工作面过+630S4机巷石门加固施工示意如图1所示。
图1 工作面过+630S4机巷石门加固施工示意图
(1)施工队在+674m南四石门巷道底板铺设4趟6寸的管子并且配置弯头,弯头出口距离该石门底板1.0m以上,该4趟管子用于施工期间的通风
(2)扩刷及需铺设假顶、假底(A-A)段
①+630m南四石门扩刷位置:2446机巷与+630m南四石门岔口沿+630m南四石门向外3.0m,扩刷要求:扩刷后必须保证+630m南四石门巷中中线距该石门南、北两帮2.7m。
②施工队对铺设假顶段由里向外采用5.4m梁头沿该石门断面方向“一梁四柱”并且铺设假顶、假顶逐棚对该石门南、北两帮进行扩刷,扩刷一棚及时支护一棚,然后再回撤出原来该棚支护的工字钢腿子和2.6m梁头,必须严格执行“先支后回”。
③假底铺设:施工队扩刷该石门南、北两帮扩刷后产生的煤、矸沿2446工作面煤层底板对该段进行铺设假底。
④假顶铺设:施工队沿煤层顶板铺设假顶,假顶支护采用单体液压支柱配合5.4m工字钢梁头“一梁四柱”沿该该门断面方向铺设,棚距800mm,假顶铺设采用废旧枕木架设“#”型木垛接顶。
⑤未铺设假顶段:施工队必须先在原支护每根工字钢梁头旁支设2根以上单体液压支柱并戴帽点柱形成临时支护,然后回撤出该段工字钢梁头及工字钢腿子,再采用煤、矸直接充填在假底上接顶,充填一棚及时回撤出该棚用于临时支护的单体液压支柱,必须先充填后回。
(3)充填(B-B)段
①待+630m南四石门A-A段铺设假顶、假底及扩刷施工完毕后,施工队对+630m南四石门B-B段进行充填。
②充填要求:充填长度为3.0m,施工队先采用水泥枕木架设“#”型垛或侧架设实体水泥枕木后,在水泥枕木空隙之间,采用矸渣进行充填,充填必须严实牢固可靠,“#”型垛必须接顶严实牢固可靠。
(4)加固(C-C)段:
施工队采用单体液压支柱对+630m南四石门充填段向外5.0m段进行加固,首先在已有的梯形棚每根工字钢梁头上用木料绞顶严实并且在梁头两端支设单体液压支柱进行加固,然后在每棚工字钢梯形棚之间用2.2m的工字钢或废旧钢轨配合单体液压支柱“一梁两柱”掺设一棚料加固,加固的单体液压支柱必须掺设大底座加强支护,加固棚距不得大于0.5m,待工作面推过+630m南四石门30m后,再对加固支柱、梁头及绞顶材料进行回撤。
3.工作面过机巷石门注意的事项
薄煤层综采工作面沿原来工作面推进方向正常推进,当推进至+630m南四石门时,支架背假顶长钢梁回采。并需注意以下事项:
(1)施工队施工前,施工队必须先对漏帮、漏顶段采用新笆片和大排材进行背杠,背杠必须严实牢固。
(2)加固的所有单体液压支柱必须拴齐拴牢防倒绳,每班进班后施工队必须对所有支柱进行注液复升,对漏液及坏支柱及时进行更换。
(3)施工期间,施工队必须在+630m南四石门铺设假底、充填机加固作业时悬挂便携式瓦检仪,随时监测瓦斯浓度变化情况。若瓦斯浓度超过0.9%或则微风状态时,必须立即停止施工,撤出人员至+630大巷,并汇报调度室,待采取恢复局部通风机正压通风等措施将瓦斯浓度降至0.9%以下后方能恢复作业。
(4)施工期间,施工队必须指派值班队干现场值班,负责现场施工安全。
(5)+630m南四石门施工只能选择在采煤五队检修班时间进行,工作面割煤、打排放及效检期间不得施工。
(6)施工期间,若棚顶有异常情况出现,现场值班队干立即将施工人员撤离至+630m大巷,或撤离至顶板支护安全可靠的地方。
(7)工作面下端头回采至距+630mS4石门北帮5m时开始值班,在过该石门南帮10m后取消值班,值班届时另出值班生产技术通知书。
4.结论
2446薄煤层综采工作面条件复杂,在采用薄煤层综采工作面快速安全过机巷石门技术后,实现了安全、高效、顺利跨过石门,比计划工期提前了完成,可为今后同类型、同条件薄煤层综采工作面跨机巷提供了宝贵的技术措施和经验。
作者简介
吴月雷(1981.1-),男,本科,毕业于重庆大学采矿工程专业,从事煤矿采掘工作。