薄煤层采煤工作面矸石充填技术应用分析.pdf

薄煤层采煤工作面矸石充填技术应用分析 韩f f d m 平顶山天安蔗业九矿有限责任公司，河南平] 匝L L I 4 6 7 0 0 0 ■一作为人类赖以生存和发展的能源之一，蝶也是不可再生资源，因此在采煤过程中要不断的创新、改进采煤工艺 度方法，从而提高回采率夏回收率，提高贵泺利用率．本文针对矸石充填技术，简略谈了一下它在某矿业岔司十七层薄煤 层采煤Y - 作中的具体应用． 美■■采煤；薄煤层矸石克填 中啊分羹鼍T D 4 2 1文■●蜃识码／t 文柚号1 6 7 4 6 7 0 8 2 0 1 2 6 1 0 0 9 4 0 2 匝趸j 豇五王豆西田蜀皿 1 ．1 果攥工作缱疆 首先根据地质特点进行落煤．在采煤进行的同时．对爆破区 域进行防护．具体操作方法为通过走向长臂后退方法进行采煤． 由于十七层煤的厚度大约在0 ．6 m - - 0 7 m ．因此在进行回采过程中， 可以进行人力扒装与工程爆破相结合的方式．在操作界面使用刮 板输送机进行煤矿运输．在较为平稳道路改为皮带机。 在进行区域防护时。先将煤层下面的牯土岩抽出0 5 5 m ，再用 单体液压柱将管理顶板进行支撑．为了保证牢固性，要使用两排 单体液压柱，然后利用矸石直接充填至采空区接顶，采煤和矸石 充填二者同时进行。 r1 。二． 圈I 地r 米碌町q 兀壤不悬田 1 ．2 曩技术 一般来讲。煤层厚度为0 7 m ，而煤层下面岩层高度是0 ．5 5 m 。 在进行采煤过程中利用风煤钻分层湿式打眼法进行落煤。在落煤 技术中．所利用的炸药安全等级应该在二级以上，电雷管爆炸延 期时间为I - 5 段毫秒．以避免事故的产生。 2 璜簟帕设计与f 理 2 ．1 砸t 和支护基奉介一 对顶板的设计和管理，主要是采用两种技术相结合的方式． 一是进行单体液压柱的支撑防护；二是利用矸石直接充填至采空 区接顶．这两项技术是同时进行的。 由于十七层攥的扳薄的煤层，不建议采用直接开采的办法， 直接开采会遇刊很多难题。但由于其底板为较橙软的粘土岩。可 以先将爆层下面的牯土岩抽出0 ．5 5 m ，再用单体裹压柱将臂理顶扳 进行支捧，利用矸石直接充填至采空区接顶，这样充填物与宴际 顶面连靛来，可以对顶板有很好的支撑与防护作用。 再落煤增加了现场作业的煤层高度，高达1 ．3 m 。十七层煤的 顶扳土质为质地较硬的泥质岩石，这样就在艇层回栗和顶扳管理 过程中就有很大的优势。 另外，对开采区域利用矸石进行充填，在重压下不会产生表 层变形．也可以防止顶板塌落．保证采煤施工安全。 2 ．2 厦墨的支护鼍计 对顶板进行管理过程中，首先要对顶板进行设计管 理首先以最危险情形进行计算，确定顶板所需要的支护的 强度，支护的支架要承受横跨在顶板之上1 ．S m 厚岩石重量的 二分之一．我们可以这样进行支护强度的计算P T m B y z L ／2 L K 1 ．8 * 2 ．5 4 1 0 ／2 “ 17 5 1 2 ．8 6 1 J m 2 。在这个公式中，胛表示对 顶板进行的支护强度，m s 表示所支护顶板的厚度，y z 表示岩石 的平均重量．L 表示顶板岩石的悬顶跟离。对顶板的实际支护强 度可以采用这样的计算I m K B 髓 K G R ’B - - 0 ．7 “ 0 ．7 5 0 ．8 5 ’3 5 1 5 ．6 2 Ⅳ根 o 在这个公式中。K B 表示支护顶板支柱的不均匀系数， 它的数值在0 ．6 5 和0 ．7 5 之间．我们选用0 ．7 5 ；K G 表示支柱的缩 量影响阻力系统．本文取0 ．8 5 ，K z 表示支柱的徽增阻系数．本文 取0 ．7 ；R ’B 表示支柱的有效支撑能力，本文取3 5 t 。对支护密度 的计算采用公式为n - 嗍T - 1 28 6 ／1 5 ．6 2 08 2 根，m 2 ，根据以上 公式和取值。我们综合计算得出工作面排距为1 ．2 米，防护柱距离 为1 米．这都与顶板的设计支护相吻合。 2 ．3 璜簟帕特璩晴护 因为采煤现场工作面的采高比较小，而且规定控制顶排顶板 的最大下沉保证在防护支柱的许可收缩量之内，所以应采用缓慢 下沉的方式加强对顶板的控制．保证采煤工作面不需要特殊支撑 和防护。 3l t l l r 作i 砸蕾的正棠f 理和特殊瞥曩 3 ．1 工作i 磺量帕正t f 曩和主护 在正常工作阶段，对采煤工作面进行回采，可以从工作面的 切口自上而下进行煤矿开采。采煤宽度和高度分别为l m 和3 m ； 中间巷要设置长度和倾向宽度分别为6 m 和3 m 的预设帮煤柱，每 进行3 次推采就要设置一个出口，在进行下部煤矿采集时．要同 时采收设置在中间巷上的帮煤柱。在工作面顶板出现破碎、下沉 或是面临更大的表层压力时，在工作面的平巷设置与中间巷帮煤 柱规格相同的煤柱，每进行3 次推采就设置一个出口．需要注意 的是这些煤柱无需采回。 另外．还要将穿铁鞋的单体藏压柱设在采煤的工作面。单体 液压柱耍设置两捧，捧距、柱距和炮道分别为1 ．2 m 、I m 和0 ．S i n ． 而且每排单体液压柱都要拴牢防倒绳进行固定。还要在采煤防 护面支柱上方加设皮带幅，皮带幅的长度、宽度和厚度分别是 1 2 0 m m 、8 0 r a m 和5 0 r a m ，它是用螺栓将废旧的皮带进行连接而成。 可承受的拉力很大。支护采煤工作面的防护柱进行直线布设，而 且灵话支护柱的间距要在I O c m 以上，初起的支撑力也要在6 M P a 以上；在进行矸石充填过程中．在接硬之后若是壁茬的地方矸石 数量不够，可以适当减小支护拄的间距，增大其密度，保证采矿 现场工作面顶板的安全工作。 作者简介韩振‘，工程坪，3 - 作单住平嘎山天安蝶业九矿有限责任公司．研究方向矿山开秉 万方数据 在采煤作业的工作面顶板的特殊处理过程中。对顶板的支护 和监控需要加强几点的重视。 ～ 首先。当工作面第一次在高压下进行工作时．要严格对来压 压力的预测并形成报告，对工作面顶板的承压支撑进行检查；其 次，当工作面顶板因压力过大或是压力不均衡情况产生，需要引 起高度重视，并根据实际情况采取相应的支撑防护措施。避免冒 顶； 第三，严格对顶板上下两个端头的加同管理，改善和加强顶 板防护和支撑的质量，根据工作需要增大支护柱的密度，严防顶 板端头露出。 另外。在工作面顶板来压时要采取特殊防护和支撑措施，加 快推采循环的速度；若是在采煤过程中．工作面顶板出现破碎或 是塌沉等意外情况，就要进一步加强对采矿工作面的特殊防护工 作，方法主要有防护柱加密法和金属防护加固法，通过增加防护 柱的密度或是防护柱本身的强度来进行工作面顶板的防护支撑工 作。 4 加强工作面平着和蠕头的支护与管理 4 ．1 工作面平●的支护与f 理 对采煤工作面的上下平巷加强支护与管理，也是在薄煤 层采矿工作中非常重视的一项内容。对进风巷的顶板的特殊防 护，可以采用双排金属的螺纹锚杆进行支撑，锚杆的尺寸是 中1 6 m m * 1 8 0 0 m m ，间距设置为1 ．3 m ，两排的距离设为l m 。锚杆上 排与顶板距离设为0 ．7 m 。如果顶板离层破碎，可以采用单体液压 柱与钢梁二者相结合的方式进行支护．其中钢梁间距为0 ．6 m 到 0 ．8 m ，钢梁排距为2 m ，同时利用木批进行后背支撑．加强支护的 强度与力度。采煤工作面的加风巷顶板采用双排金属的螺纹锚杆 进行支撑。规格与进风巷相同。同为巾1 6 * 1 8 0 0 m m ．间距设置为 1 ．3 m ，两排的距离设为l m ．锚杆上排与顶板距离设为0 ．7 m 。 在进行煤矿采集工作中，根据T 作面的变化进行事前的支撑 与防护。设置超前防护为2 0 m ，前后1 0 m 分别采用两种方式进行 支护其中前半部分采用柱间距l 米、排间距2 米的双排单体液 压柱进行支护，其棚的高度要在1 ．6 m 以上；后半部分采用柱间距 l 米的单排单体液压柱进行支护。在进行煤矿推采进程中。要对平 巷进行密封处理。T 作面的顶板出现破碎、塌沉或断层意外情况时， 要采用与进风巷相同的支护方式。 根据相应规定，依照薄煤层采矿工作的采矿经验来分析，对 工作面上下平巷进行超强支护设置，设置距离为当前工作场地前 2 0 m ，初始支护力要在6 M P a 以上，支柱穿的铁鞋规格为巾O ．3 m 。 还要在采煤防护面支柱上方加设由螺栓加固的皮带幅，皮带幅的 长度、宽度和厚度分别是1 2 0 m m 、8 0 r a m 和5 0 m m ． 4 ．2 工作面■头的支护与f 理 采煤施工过程中。工作面的端头支撑与防护丁作．也需要有 精准的数据进行相应的指导。工作面的两个端头分别进行支护。 支护工艺相同，即单体液压柱与铰接顶梁柱共同支护，其中单体 液压柱使用6 架，所穿铁鞋规格为m O ．3 m 。柱间距为0 ．6 m 。排距 为1 ．2 m ，工作面的上下端头长均为3 m 。宽均为2 ．2 m 。排距为1 ．2 m 。 净高为1 ．2 m ，梁间距为0 ．6 m 。支护2 4 架。 ◆考文献 【l 】李友成．大倾角薄煤层矸石井下充填技术的实践【J 】．煤炭 技术，2 0 0 9 5 ． 【2 】王文博．矸石克填带在薄煤层开采中的应用【J 】．煤炭工程 师，2 0 0 9 3 ． 【3 】都留旺。孙加礼．浅谈极薄煤层采煤工作面矸石充填技术 的应用【J 】．科教创新导报，2 0 1 0 9 ． “ 上接第1 0 1 页 f l 自动地进行光纤端面清洁、端面间隙调整、端面检查、放电熔接、 接续部位形状检查及损耗估算，整个过程时间约5 0 S 。熔接完毕再 对接头套上热缩管保护处理。 2 V 型槽法 V 型槽法是采用以v 型槽为核心元件制成精密的多芯光纤 接续模块。这种接头的尺寸为3 8 ．1 1 2 ．7x6 ．7 3 r a m ．有4 、6 、8 、 l O 、1 2 芯等五种规格．能适合这几种多光纤的接续，也可以应 用于这类带状光纤的固定连接。这种接续模块由外壳底板和刻有 V 形槽的上盖组成，V 型槽元件是采用精密模具制成，在带状光 纤插入模块之前，光纤的端部同样需剥被复层，切割端面。这些 工艺过程和使用的工具与熔接法相同，装配时，首先将制备好的 光纤插入模块，然后将楔形塞人外壳。使具有弹性的刻有v 形槽 的上盖压紧底板，于是两根相对接的光纤在精密的v 型槽中对 准同轴．最后再套上端帽和护套。这种接续接头的平均连接损耗 0 ．1 d B ，后向反射损耗在大于6 k l B 。单根光纤接头的抗拉强度大于 4 5 3 ．6 9 0 3 预装配连接器接续 这种方法是在光缆现场连接前．先将光纤的端部预先装配好 带状光纤连接器的插头体。这样在现场连接时，只要将两个插头 体对接好，并置于接头盒内．可在很短的时问内完成接续工作。 现场连接用带状光纤连接器采用M T 型连接器为基本单元结 构。一般有4 1 6 芯结构多种；对于超过1 6 芯的带状光纤连接一 般以1 6 芯为一个单元，采用多个单元进行组合．如以8 0 芯为例， 可采用5 个1 6 芯连接器插头体组合而成．可以叠置，也可以形成 整体；叠置式是采用连接片连接五个单元的卡簧。使之成为一体。 这种结构的优点是便于维修．拔去连接销和连接片．可更换一个 1 6 芯的单元而保持其他光路的接通。 采用M T 连接器与带状光纤的预装配大致有4 个过程。即 带状光纤端部制备。插头体密排微孔灌胶、光纤插入插头体并固化， 端研磨抛光。 光纤端部制备的专用工具与带状焊接用的工具相同。先在插 头体的密排微孔内预先灌胶．然后将制备好垢裸露密排光纤插入 插头体的密排微孔内，精细的做到使插入的光纤与微孔的轴向保 持平行，并使其固化。在光纤连接的横向错位和角度倾斜为最小 的前提下．研磨抛光是保证连接器性能最关键的工作，为提高接 头处后向反射损耗，一般在插头体的端部磨成8 0 的倾斜面，并在 此基础上作微凸加T 以保证光纤的物理接触。因此。研磨抛光时 主要控制斜面角度精度为0 ．1 0 和端面的平度为, 4 - l m m 。目前这 种M T 型带状光纤连接器的接续插入损耗可以0 ．2 d B 。后向反射损 耗一般可以大于5 0 d B 。重复插拔1 0 0 次后的损耗变化小于0 ．2 d B 。 由于M T 型连接器尺寸很小．矩喇插头体尺寸为6 ．4 r a mx2 ．5 m m 。 为光缆的敷设带来方便，所以光缆不会受到地下管道的限制．由 于接头为组合形式。所以对大芯数的标识也带来方便。 在光纤传输链路中．任意一点连接存在不连续现象都会产生 损耗及反射，影响整个光纤传输质量。所以，要培养严谨细致的 工作作风．勤于总结和思考，才能提高实践操作技能，降低接续 损耗。全面提高光缆接续质量。 ◆膏文献 【1 】范寿嗣．有线电视模拟一数字光歼传榆技术．1 9 9 9 ，儿． 【2 】王新全．华北电力技术。1 9 9 8 ，1 1 ． 【3 1 冯完怎．天津科技，2 0 0 9 ，1 ． 万方数据