浅淡综采工作面过断层的几点成功做法.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 浅淡综采工作面过断层的几点成功做法 张 敏,常传强 新汶矿业集团鄂庄煤矿,山东 莱芜 271122 关键词 综采工作面 过断层 带压擦顶移架 挑顺山梁 架走向棚 鄂庄矿在5203西面使用了综合机械化采煤,实现了安 全、 快捷、 高产、 高效。但在工作面过断层、 特别是落差较大 的断层,就会出现了推进速度慢、 安全无保障等状况。 1 5203西面的开采状况 1.1 5203西面的概况 5203西工作面为井田西翼- 530水平五采区首采工作 面,该面位于502轨道上山以西,南至5203西运输巷,北至 5203西轨道巷,工作面走向长830m,倾斜宽130m,煤层最小 厚度1. 00m,最大厚度2. 7m,中上部含一层厚0.05m的粉砂 岩夹矸。 1.2 煤层顶、 底板情况 煤层直接顶细砂岩,厚度0～3. 5m;基本顶中粒砂岩,厚 度6.0m较坚硬;直接底粘土岩,厚度0～2m较软;老底细砂 岩,厚度1.6m,较完整坚硬。见图1。 图1 煤层顶、 底板柱状图 1.3 地质构造情况 5203西面轨道巷、 运输巷工程施工,先后揭露12条断 层,多为斜交断层,其中对回采影响较大的是F1、F8、F9断 层,落差2～3m,从东向西依次排列见表1。 表1 断层产状表 断 层 号 构造名称构造位置 产 状 倾角 走向 倾向 落差 m 对回采的 影响程度 F1斜交逆断层轨道巷30853552.0较大 F2斜交逆断层轨道巷709551.5较大 F3斜交正断层轨道巷60951651.0较小 F4倾向正断层轨道巷701202101.5较小 F5斜交正断层轨道巷75851751.2较小 F6倾向正断层轨道巷601402300.75较小 F7倾向正断层轨道巷60801700.7较小 F8斜交逆断层轨道巷30703403.0较大 F9倾向正断层轨道巷751552453.0较大 F10斜交逆断层轨道巷301802700.7较小 F11斜交逆断层运输巷601302200.6较小 F12斜交逆断层运输巷10803501.5较大 1.4 综采工作面设备装配情况 5203西面使用型号ZY2600/ 09/ 20型的综采支架,支架适 应采高1.1～1.8m,循环进度0.6m。见表2。 表2 综采工作面设备装配表 序号设备名称数量电压V功率kW备注 1MG180/ 435 - W采煤机11140435工作面 2SG D630/ 264 - W型刮板输送机11140264工作面 3SZB - 620/ 40T转载机1114055运输巷 4BRW200/ 31.5乳化液泵21140125kE轨道巷 5ZY2600/ 09/ 20型84 最大支护高度2.0m ; 最小支护高度0.9m 工作面 1.5 F8断层情况介绍 根据5203西轨道巷、 运输巷揭露情况,F8断层为斜交逆 断层,走向70,倾向340,倾角30,落差H 3.0m。预计该断 层与5203西运输巷F12断层为同一断层,对工作面影响较 大。F12断层为一斜交逆断层,走向80,倾向350,倾角10, 落差H 1.5m,该断层倾角较缓,局部煤层被挤压薄至1. 0m 左右,且造成直接顶离层,对工作面影响较大。 1.6 具体要求 1过F8断层首先要控制好采高,严禁超高采煤,并尽 量保持顶板平整,防止支架顶梁成线接触或点接触,支架顶 梁前端接顶严实。 2断层处挑顶、 卧底后以刮板输送机及支架正常推移 为准,保证采煤机畅通无阻,保证输送机的 “平、 直、 稳” 。 3挑顶、 卧底要沿顶底板层理进行,岩石松软时可直接 用采煤机截割,岩石较坚硬时必须采用爆破松动处理。 图2 5203西工作面示意图 2 具体做法 2.1 带压擦顶移架 断层带顶板破碎,移架时让支架仍保持一定的工作阻 力,使顶梁贴着顶板前移,减少由于移架而造成的顶板破坏。 由于支架顶梁与顶板间有摩擦力的存在,千斤顶需要有较高 的拉架力,而千斤顶能拉动支架,也会造成液压支架支柱的 92 2007年第1期 山东煤炭科技 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 损坏,应在实践中摸索出合适的移架压力。 2.2 挑顺山梁 采煤机割煤后,如果新暴露出来的顶板在短时间内不会 冒落,而在支架卸载前移时才有可能冒落,即可采用挑顺山 梁的方法。移架时先移顶板较完整处的支架,移架时的前梁 上,沿平等工作面方向放置1～2根3～4m长的木梁也可使 用费旧轨道、 铁管等 , 以便挑住附近不完整的顶板,然后再 移顶板破碎处的支架。 2.3 架走向棚 当工作面顶板随采随冒落,冒落面积又比较大时,可以 在相邻支架间超前架设一梁二柱或一梁三柱的走向棚,在走 向棚下面再架设1～2架临时顺山抬棚,顺山棚梁同时托住 三架走向棚梁,然后先移一架支架,支架顶梁挑住顺山棚梁, 这时,可将走向棚及顺山棚的支柱撤出,相邻支架在顺山梁 和走向梁的保护下前移。如图 3 2.4 加架走向梁 在煤壁靠顶板处挖一梁窝,将走向梁的一头架在煤壁子 上,另一头架在支架的顶梁上。如果煤壁容易片帮,煤壁上 不易或不能挖梁窝,这时可靠近煤壁侧打临时贴帮支柱。 2.5 铺网 及时铺网是解决采煤工作面局部漏冒顶的方法之一,常 用的有铺设金属网、 双抗网、 竹笆等。 a 移架前架走向棚和临时顺山抬棚;b 先移一架支架前梁挑 住顺山棚梁,撤棚腿;c 移相邻支架。 图3 架走向棚图 2.6 综合法 在现场实践中,过断层时不一定采用一种方法,有可能 几种方法同时使用,这要根据现场实际决定。 3 所面临的难题 由于断层面不规则,较难确定离断层超前抬高的距离, 较大造成过断层的距离长、 出矸石多;较小造成过断层后不 能接触另一盘煤层的顶板,易造成过断层冒顶。 作者简介 张敏1964 - ,男,大专,新矿集团职大,助理工 程师,山东莱芜市高庄办事处鄂庄煤矿。 上接第28页 将总装药量按炮眼数目和各炮眼所起作用与作用范围 加以分配,掏槽眼爆破条件最困难,分配要多一些,崩落眼次 之。在周边眼中,底眼分配药量最多,帮眼次之,顶眼最少。 1.4 炮眼深度 本巷道掘进所采用施工工艺为准备 → 打眼 → 定放炮 → 使用前探支架 → 初喷 → 打顶部锚杆、 挂网 → 耙岩 → 打两帮锚 杆、 挂网 → 复喷完成一个循环。 在以上工序中,复喷可以拖后巷道迎头5～10m进行,所 以本工序完成需要2个小班960min。 1.4.1 钻眼所需时间 td NLb kdVd 3.1h 式中kd 同时工作的凿岩机台数,取2台; vd 凿岩机的钻眼速度,mΠh ,16mΠh; N 炮眼个数,取43个; Lb 炮眼深度,m。 考虑其他影响,取3.5h 定放炮通风用2. 0h ,使前探支架用1h ,初喷用1h ,然后 交接班。 1.4.2 装岩所需时间 tt SLb η Pmηm 2.83h,取3h 式中Pm 装岩机生产率,m3Πh; ηm 装岩机时间利用率,取0.85; 岩石松散系数,一般取1.1～1.8。 两帮打锚杆、 挂网1.5h ,复喷2.5h ,清卫生0.5h。 2 经济效益分析 1由于循环进度由1.5m提高到2～2. 1m,掘进进尺由 50m左右提高到80m左右。 2人工成本、 设备折旧、 电力消耗大为降低。 3严格按爆破说明书要求装药定炮,减少了按经验值 装药的弊端,降低了炸药消耗量,确保了安全生产。 4严格按光面爆破要求施工,减少了巷道超挖现象,降 低了建工材料的消耗,提高了经济效益。 5巷道的工程质量得到了保障,延长了服务年限。 3 结论 通过全岩锚喷巷道中深孔爆破技术的成功应用,提高了 全岩锚喷掘进质量标准化水平,加快了掘进速度,提高了掘 进效率,达到了加快三水平延深施工进度的要求,对矿井的 可持续发展起着积极的推动作用。 作者简介 孙立田1974 - ,男,大专,助理工程师,1995年7 月毕业于泰安煤炭工业学校,采矿专业,1998年10月毕业于 山东工业大学,工业企业管理专业,2004年1月就读于山东 科技大采矿本科,现在肥城矿业集团查庄煤矿地测科工作。 03 山东煤炭科技 2007年第1期