中厚煤层综采放顶煤工作面顶板管理.pdf

2 0 1 6年第 2期 撼蒺 钟技 4 9 中厚煤层综采放顶煤工作面顶板管理 张鹏 同煤集 团燕子 山矿 ，山西 大同 0 3 7 0 3 7 摘要文章以燕子山矿 8 2 0 4工作面为例 ，首先简要介绍了工作面概况，其次分析了采场矿压显现规律，最后结合笔者多 年 实际工作 经验 ，重点研 究 了正常回采时工作面顶板管理特点 以及工作 面初采 、收作 时顶板 管理 的要点 ，以期对 中厚煤层 综采放顶煤工作面顸板管理能提供参考价值。 关键词中厚煤层 综采放 顶煤 矿压 顶板 管理 中图分类 号T D8 2 3 ． 4 9 文献标 识码B d o i 1 0 ．3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 2 2 Ro o f m a na ge m e n t I n f ul l y m e c ha ni z e d t op c o a l c a v i ng f ac e of m e di um- t hi c kne s s c oa l s e a m Zh a n g Pe n g Da t o n g C o a l Mi n e G r o u p Y a n z i s h a n mi n e ， S h a n x i D a t o n g 0 3 7 0 3 7 Ab s t r a c t T a k i n g 8 2 0 4 wo r k i n g f a c e i n Ya n z i s h a n c o a l mi n e a s a l l e x a mp l e ． F i r s t l y , t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e g e n e r a l s i t u a t i o n o f wo r k i n g f a c e ， t h e n a n a l y z e s t h e s t o p e m i n e p r e s s i n g b e h a v i o r F i n a l l y , c o mb i n e d wi t h the a u t h o r ’ S ma n y y e a r s o f p r a c t i c a l wo r k e x p e rie n c e t o f o c u s o n n o r ma l mi n i n g wo r k i n g f a c e r o o f ma n a g e me n t f e a tur e s a n d the r o o f ma n a g e me n t p o i n t s d u r i n g the b e g i n n i n g a n d e n d i n g o f t h e wo r k i n g f a c e ， wi th a v i e w t o p r o v i d e r e f e r e n c e v a l u e f o r f u l l y m e c h a n i z e d t o p c o a l c a v i n g wo r k i n g f a c e r o o f ma n a g e me nt i n m e d i u m t h i c k n e s s c o a l s e a m ． Ke y wo r d s me d i u m- t h i c k n e s s c o a l s e a m f ul l y me c h a n i z e d t o p c o a l c a v i n g r o o f p r e s s u r e ma n a g e me n t 1 工作面概况 1 ． 1 工作面地质概况 燕子山矿 8 2 0 4工作面位于东区 5 ≠ } 层 3 0 2 盘区， 走 向长度 1 3 0 0 m，工作面宽 1 8 0 m，煤层平均厚度 5 ． 6 8 m，煤层倾角 2 。 ～6 。。基本顶为致密、坚硬 、 完整性好 的稳定砾岩、细砂岩，直接顶为遇水易软 化的软质砾砂岩 、高岭岩 、粉砂岩、泥岩，伪顶为 高岭岩，直接底为脆性的高岭砂岩 、炭质泥岩。 1 ． 2 采煤方法与工艺流程 采用 长壁 综采 放 顶煤采 煤 法，工 作 面采用 一 台 功 率 9 3 0 k W的 MG 4 0 0 ／ 9 3 0 ． WD型 采 煤 机 采煤 ；前 刮板 运输 机型号 为 S G Z ． 8 3 0 ／ 6 3 0 ，功率 2 3 1 5 k W；后刮板运输机型号为 S G Z ． 8 8 0 ／ 8 0 0 ，功 率 24 0 0 k W；转 载机 型号为 S Z Z 一 8 0 0 ／ 2 5 0 ，功率 2 5 0 k W；破碎机型号为 P C M一 1 6 0 ，功率 1 6 0 k W；胶 带机型号为 S S J 一 1 2 0 0 ／ 2 2 0 0 ，功率 2 2 0 0 k W；乳 化液泵型号为 B R W4 0 0 ／ 3 1 ． 5 ，功率 2 0 0 k W；喷雾泵 型号为 B P W3 1 5 ／ 1 6 K A，功率 1 2 5 k W。配备工作阻 收稿 日期2 0 1 5 一 l 1 0 2 作者简介张鹏 1 9 8 0 ． 7 一 ，男。山西忻州人，2 0 0 2 年毕业于 山西矿业职业技术学院，燕子山矿综采二队书记，助理工程师。 力 7 5 0 0 K N的 Z F S 7 5 0 0 支撑掩护式液压支架 1 1 7 架， 工作阻力 6 8 0 0 K N的 Z F S G6 8 0 0过渡支架 6架，工 作阻力 5 6 0 0 K N的 Z F S D 5 6 0 0端头支架一组。 主要工艺流程割煤 一移架 一推前部输送机 一 放煤 一拉后部输送机。 2 采场矿压显现规律 通过观测 ，8 2 0 4工作面从开采到结束，累计来 压 5 5次，顶煤初次跨落步距为 1 5 ～ 1 8 m，顶板初次 来压为 3 0 ～ 3 2 m，工作面正常推进周期来压步距为 1 5 ～ 1 8 m，工作面推进缓慢时来压步距为 1 4 m，平均 周期来压步局 1 6 m。周期来压时，支架最大工作阻 力 6 9 9 6 ． 5 k N，平均阻力 6 3 1 5 ． 9 k N，未来压时工作 面平均阻力为 5 7 1 3 ． 5 k N。 3 正常回采时工作面顶板管理 3 ． 1 顶板 管理中存在的问题 综采放顶煤工作面的顶板管理直接受到顶煤破 碎度的影响，综放工作面与普通综采面相比煤壁侧 的采高一般较低 ，因此片帮、冒顶现象通常少于普 通综采面。但工作面也会发生冒顶事故，主要原因 5 0 娃蒺 斜技 2 0 16 年 第 2 期 1 支架初撑力不足。支架初撑力的不足可 能是窜液、漏液致使系统没有足够的压力 ，不能达 到支架 支撑所需 的额 定压力 ，也 可能是 由于职工 的 不当操作造成 ，如在升紧支架立柱时，给操作手把 供液的时间不足，这样也会造成支架初撑力不达标。 观测实 际矿压数据可知，若设计的支架初撑力为 3 5 2 0 k N ／ 架，现场的支架初撑力多在 1 2 0 0 ～ 2 0 0 0 k N／ 架之 间。 2 支架接顶状况不 良。采煤机在割煤时若 没有调整好滚筒的割煤高度，割出来的顶底板会高 低不平 ，会增加支架支护的难度 ，支架受力很难均 匀，造成接顶不 良现象 ，不能及时有效的支护顶板。 3 不能保证正规循环作业。 割煤、 推溜、 移架、 放煤等工序没有配合好，也可能导致未及时有效的 支护顶板 ，出现过长 的空顶时间 。 4 推进工作面的途 中，若揭露地质构造， 也容易造成冒顶事故的发生。 3 ． 2 片帮、冒顶事故的预防及处理 依据 8 2 0 4综放工作面的实际回采情况，发现 工作面周期来压时最容易 出现片帮现象，深度为 2 ． 0 m 以下的片帮现象发生最多。一旦发生片帮现象 后，若支护不能及时有效地跟上，极易发生 冒顶事 故。为了更好地防止片帮与冒顶事故的发生，在回 采时采取 了以下措施 1 加强液压系统 的检修与维护，使液压系 统供液压力满足需求，按规范操作支架 ，保障升起 的支架初撑力达标 。 2 加强工作面施工质量管理，为了保障后 期支架的均匀受力，要严格执行 “ 直二平”的工 作要求 ，尤其要割平割直顶底板。 3提高职工素质，各工序 间的配合要好， 按正规程序循环作业，防止空顶现象的发生，把过 来压 区的时 间缩减到最短 。 4工作 面 出现 片帮现象 时，若片帮 深度 在 1 ． 0 m以内，可及时操作支架伸出前探梁维护顶 板。若发生了较宽的片帮现象，这时单用支架本身 已经很难有效支护顶板 ，可在支架梁头插入两根 1 ． 5 - 2 ． 0 m的钢管，在钢管上用笆片、木料等接实顶 板 。 4 初采时与收作时工作面顶板管理 4 ． 1 初采时工作面的顶板 管理 工作面切眼开出后 ，需要安装综采设备 ，可能 不立即进行回采，因此需要较长时间来维护切眼， 支撑压力会作用到开切眼两壁的煤体，使煤体变松 软。开始回采时易出现片帮现象。为了防止片帮， 支架的前探梁要及时伸出来支护顶板。 4 ． 2 收作时工作 面的顶板 管理 采用联双层 金属 网与 钢丝绳 的方 法来管理工 作 面的顶板。开采到距离停采线 1 0 ～ 1 2 m时，把双层 金属网铺设在支架顶部，把钢丝绳沿煤壁方向铺设 于支架前梁端双层网下，让它们随着工作面的推进 一 块向前推进，每割 1 刀煤铺设 1 根钢丝绳 ，在上、 下端头挑棚梁上 固定绳 的两端 。 5 总结 综放工作面的顶板管理具有其特殊性 ，在综放 工作面开采时，要依据实际矿压显现规律 ，科学、 合理的来制定管理顶板的措施，并做好措施的落实， 只有这样才能确保工作面正常回采，提高矿井开采 的安全性与高效性。 【 参考文献 】 [ 1 ] 曹晓鹏；综采放顶煤工作面顶板管理及安全措施 ． 【 J 】中国煤炭工业 ． 2 0 1 5 ． 0 6 ． [ 2] 邵广印；厚层坚硬顶板综采工作面初次放顶技术 管理 ．【 J 】 煤炭技术，2 0 0 9 ． 1 0 ． [ 3] 刘超；曹品伟；三软煤层综放工作面片帮漏顶原 因分析及对策 ． 【 J 】 ． 中州煤炭， 2 0 1 0 ． 0 8 ． 上接 第 4 8页 过断层期间并未出现任何安全问题，煤炭回采率得 到了显著提高 ，开采速度显著增加，支护等材料成 本大大降低。 【 参考文献 】 [ 1 ] 陈少华 ， 隋海龙 ， 高金龙 ． 综采面过落差 1 2 m大断 层的技术实践 [ J ] ． 煤矿开采 ， 2 0 1 3 ， 1 8 0 2 2 6 2 8 [ 2] 刘正茂 ． 浅析大采高综采工作面过大落差断层 [ J 】 l 水力采煤与管道运输，2 0 1 2 ， 0 3 8 6 8 9 [ 3] 杨胜 ， 张志智 ， 彭立华 ， 李汉文 ． 大倾角煤层综采 工作 面过断层技 术与实践 [ J ] ． 华北科技 学院学 报 ， 2 0 1 4 ， 1 1 1 0 4 5 4 8 [ 4] 王坚刚， 柏正才． 综放工作面过大落差断层技术 [ J ] ． 矿山压力与顸板管理，2 0 0 3 ， 0 1 7 4 7 5 [ 5 ] 刘志刚， 张华清． 综采工作面过断层技术与实践 [ J ] ． 煤矿开采 ，2 0 1 0 ， 1 5 0 5 3 0 3 1 E 6 ] 王 平 儿 ， 伍 祖 恩 ， 周 萧 ， 杨 建 平 拳 粪 秦 妻 ；