回采工作面破碎顶板的支护技术及末采安全措施的探讨
陕西陕煤澄合矿业有限公司王村煤矿斜井-------郑志勇
摘要:回采工作面破碎顶板支护技术以及末采安全措施,一直是影响煤矿企业安全生产的重要因素,本文首先对回采工作面破碎顶板的支护技术进行分析,对末采的回采工艺及安全措施进行研究,对撤架的顶板支护技术进行探讨。
关键词:回采工艺;破碎顶板;支护技术;
1、引言
多年来我国大部分煤矿安全情况一直不好,经常会发生一些瓦斯爆炸、煤尘爆炸、火灾、水灾以及顶板冒顶等事故,尤其是综采工作面设备大型化、开采强度和产量大幅提高,导致巷道支护问题成为影响煤矿安全生产的重要因素,本文针对回采工作面顶板的支护及时以及末采安全措施进行探讨,不足之处,敬请指正。
2、破碎顶板的支护
破碎顶板的支护方式主要有三种:带帽点往的支护方式、棚子的支护方式以及密集切顶支护方式,在进行支护方式的选择时要对具体的顶板条件进行考虑,尤其是梁的布置方法,只有选择恰当的支护方式才能防止各种局部冒顶事故的发生。而顶板破碎的主要原因有以下几个方面:(1)三软煤层工作面,工作面煤层强度低、质软,顶底板岩层强度低,表现为软岩特征;(2)工作面地质构造复杂;(3)煤层埋藏深,地应力和构造应力大;(4)工作面采长过长;(5)移架工艺不合理。除此之外,在进行破碎顶板的支护时需要注意以下几个方面的问题:
首先,单体支护回采工作面时,在破碎顶板处进行回采时,及时挂梁或者探板,及时进行打柱,顶板处用木板进行插严,可以采取追机支护的作业方式对破碎顶板进行维护。除此之外,还可以进行及时拉梁被顶支护、综采面插顶拉架,及时打出护帮板等方法加强支护。
其次,可以采取一种较为新颖的支护方式,即超前支护,也就是说在采煤机还没进行割媒时在容易冒顶处做超前支护,可以用强力煤电钻在煤层顶板处打500mm深的煤孔,用大锤将圆钢打入,圆钢的长度为2200mm左右,直接为35mm,也可以用废钎子代替,在溜子道一侧用单体液压支柱支好后,保持原支护不变,上面背好木板。这种方法可以有效杜绝冒顶现象,加快了回采速度。
最后,回采工作面冒顶范围较大或者顶板破碎现象较为严重,可以采取沿煤壁重新开掘切眼的做法,这样可以安全绕过破碎顶板区域,距离较近的地方可以用板皮背严,以避免矸石流入新开切眼内。
3、末采的回采工艺及安全措施
3.1末采的回采工艺
(1)工作面造条件的采高严格控制在2.2m左右,距离停采线5m左右起,距停采线13m左右进行金属网的铺设,第一道金属网长度适当减小,以便于挂网人员进行操作,移架时利用支架两侧护帮板将金属网托住,然后增大支架立柱,避免移架时网子移位,第二道与第一道顺向压接宽度约0.7m,横向对接,第三道和第一道进行搭接,第四道和第二道进行搭接,依次进行。金属网为上下错层铺设,错距为500mm,金属网沿工作面走向短边搭接长度为100mm,长边搭接长度为200mm两片网间用14#铁丝双股环环相连。并在中部挂联一道钢丝绳(φ24.5mm),以后每一循环联一道钢丝绳,共铺联12道钢丝绳,绳头用吊环配合专用锚杆固定。
(2)距离停采线还有6.7m左右,开始进行工作面钢丝绳的铺设,支架顶梁前段离停采线有3.3m时,支架停止移动。
(3)回采工作面在推进到规定停采处后,在工作面内进行回撤支柱,直至停采线最后三排支柱由木支柱来替代单体液压支柱,木支柱不必收回,回收单体液压支柱的顺序是从下往上进行。
(4)由一台阶推进至停采线处即可停止,顺次推进下个台阶,然而每个台阶之间必须错开2控,留下一定间隙作为安全台,同时每个台阶的蜜柱及时跟进,直至煤壁后2~3控。
3.2工作面末采安全措施
(1)回采工作面上顺槽至距末采位置还有10m处,回采工作面定位开始末采,期间严格按照相关规定进行。
(2)末采期间的回采工作面按照相关规定进行作业,加强工作面的安全管理。
(3)各工种作业前必须对作业地点进行“敲帮问顶”,消除一切隐患后方可开工作业;末采期间严格控制采高,工作面不得留底煤,不得出现台阶,保证溜子平直。
(4)人员进入煤帮作业前,必须先将支架空顶距收缩到最小空顶距,及时伸出前探梁:并必须由专人闭锁采煤机,打开滚筒离合器并闭锁刮板输送机,且必须停电,坚持“谁闭锁、谁解锁,谁停电、谁送电”的原则。由跟班队长执行“敲帮问顶”制度,处理完隐患后,方可进入作业地点。
(5)人员作业地点前后5m范围内的支架严禁任何人操作支架阀组,要有专人负责看护底板的煤帮变化情况,发现问题及时撤离人员并处理。
(6)顶板压力过大,有片帮时,及时支设贴帮柱;工作面需支设贴帮柱时,必须支设牢固,初撑力达到18MPa,并采取可靠的防倒措施。
(7)末采期间拉紧工拉架时,必须降架,使顶梁离开顶网。有浮渣时,必须及时全部清理,以防扯网。支架必须拉直,初撑力符合规定。
4、撤架的顶板支护
工作面出架维护时应用掩护支架支护出架通道顶板,掩护支架设置两架,一架布置于出架通道,另一架布置于支架原支护空间下部,改出架空间挑梁维护为支架维护,减少挑梁维护工作量,减少或避免了移动钢梁、空间维护、放顶等重体力劳动,增加了安全性,提高了效率。在支架撤出后,在顶板压力作用下缓慢下沉;出架通道两个掩护支架交错迈步前移,滞后放顶线2 m,加上每10 m一组锚索加固顶板,使出架通道顶板滞后4 m垮落,这种情况对掩护支架的拉移创造有利条件。除此之外,还可用∏型梁家单体支护顶板进行回撤。
撤架的顶板支护须注意以下几个方面的问题:
(1)对工作面回止线进行提前标志,以方便采煤队按照标志进行回撤。
(2)在回撤之前,对整个巷道支架进行加固维护,确保巷道支护的质量和退路安全。
(3)拆架时要注意观察顶板情况,如有顶板跟随下沉或支架倾倒等情况时,要立即停止降架,再升紧支架,等维护好后方可开始降架。
(4)顶板破碎段拆除支架前,必须事先对原有支护进行加固。
(5)回撤单体柱时,当顶板压力较大时,要利用专用拉绳拴在单体柱卸压棒上,再拴好撤柱绳套并与绞车钢丝绳连接好,人员远离至安全地点后再拉动、卸压。
(6)工作面封闭时候的临时支护可以用木垛进行支护。
5、结语
回采工作面破碎顶板给工作面安全末采带来一定的安全隐患,必须合理采用破碎顶板的支护技术对冒顶现象进行防治,本文对破碎顶板的支护进行总结,对末采的回采工艺及安全措施进行分析,提出撤架的顶板支护应该注意的几个问题,以期对于煤矿企业安全生产水平的提高,起到一定的促进作用。
参考文献
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