采空区下综采工作面回采技术研究
综采工作面采空区顶板垮落不及时控制技术研究应用

综采工作面采空区顶板垮落不及时控制技术研究应用山西省忻州市保德县邮编:036600摘要:综采工作面两巷采空区顶板管理一直时煤矿井下管理的难题,经常有顶板垮落不及时现象,造成空顶距大,瓦斯积聚、矿压集中,给工作面安全生产带来隐患。
结合矿地质条件及历年综采工作面两巷采空区顶板管理措施,提出综采工作面两巷采空区顶板垮落不及时控制技术及措施,保障两巷采空区顶板随工作面推挤及时垮落,减少悬顶面积,防止顶板及瓦斯事故的发生。
泰安煤业为兼并重组整合矿井,开采区域位于井田西部,12#煤厚度为1.63~5.46m。
煤层倾角2~6°,平均倾角为4°,为提高12102综采工作面两端头顶板管理水平,有效预防顶板事故发生,在正常回采作业过程中,因顶板压力显现不明显等原因,利用专用退锚装置将两端头锚索、锚杆的托盘拆卸,工作面两端头仍无法自然垮落跟进,有必要对采空区垮落不及时进行技术研究。
关键词:综采工作面;采空区;控制技术引言综采工作面两巷采空区主要指运输巷、轨道巷与切眼交汇的部位。
综采工作面回采向前推进,两巷采空区基本顶相续破碎,顶板发生周期性有规律的断裂。
但是综采工作面在回采过程中,两巷采空区大面积悬顶,导致上隅角瓦斯积聚、超限及顶板突然垮落带来的冲击危害。
1、两巷采空区顶板垮落不及时的原因分析两巷采空区顶板垮落不及时主要有两个方面:1、由于顶板相对坚硬,不易垮落;2、由于掘进巷道采用锚杆、锚索等主动支护形式,直接顶和基本定形成悬吊梁,成为一个严密的统一体,增大了顶板的强度,导致两巷基本顶不能产生有规律的周期性垮落,从而加大了两巷采空区的悬顶面积。
2、两巷采空区顶板垮落不及时控制技术2.1锚网支护巷道及时退锚传统管理方法为促进两巷采空区及时垮落,采取对两巷采空区进行卸钢带、端头退锚等。
超前退锚可以人为地减弱顶板支护强度并对巷道顶板应力进行释放,从而达到两端头采空区可及时跟进垮落的目的,超前退锚放顶管理采空区有两种方法:一种是强制退锚房顶,即硬退锚法,通过采用退锚器进行退锚索;另一种是让压退锚法,通过用一些工具将锚索托盘上的顶煤震碎,释放顶板压力,再进行退锚,保证了退锚更方便。
复杂地质条件下综采工作面旋转回采技术研究

224 在 调 面 过 程 中一 般 每 一 刀 都 要 割 通 机 尾 , 尾 端 支 架 稍 微 移 动 -. 机 即 可 , 不 挤 架 、 咬 架 为 准 , 尾 段 溜 子 根 据 实 际情 况 进 行 推 拉 . 以 不 机 保 证溜子成直线 . 以利 于 工 作 面 溜 子 管 理 。
全 在 面 西 部 受 村 庄 压 煤 和 皮 带 保 护 煤 柱 影 响 , 向较 短 , 果 使 上 下 两 平 刀 , 面 推 溜 移 架 , 移 架 过 程 中认 真 调 整 。 走 如 直 布 置 , 必 造成 工 作 面左 上 部 形 成 三 角 煤 无 法 回采 , 成 资 源 浪 费 。 227 调 面 过 程 中支 架 最 大 仰 俯 角 不 得超 过 7 , 势 造 .. 。 支架 歪 斜 角 度 不 得 大 。否 为 了最 大 限度 的 回收 资 源 , 有 调 斜 开 采 ( 幅 度 旋 转 )旋 转 中心 位 于 5 , 则 必 须 进 行 调 整 。 唯 小 , _. 且 保 置 原计 划 定在 工 作 面 平 巷 折 向 的弯 点 。 该 工 作 面 由于 条 件 限制 , 转 228 调 面 过 程 中 每 次 拉 茬 不 要 在 同 一 地 点 , 拉 茬 要 长 一 些 , 证 旋 决 拉 确 中心 点 在 材料 道 三 岔 门处 , 质 情 况 优 为 复 杂 , 有 一 条 联 络 巷 , 过 工 作 面 成 直 线 , 不 得 出 现 死 弯 , 茬 段 的支 架 要 适 量 前 移 , 保 支 架 地 且 要 其 它 6条 老 峒 子 , 输 通 道 受 上 覆 采 空 区及 溜 子 道 压 力影 响 . 转 中 不 挤 不 咬 。 运 旋 229 调 面 过 程 中工 作 面 面 长 将 逐 渐 加 长 , 大 可 延 长 lm 左 右 , . . 最 O 到 调 面结 束 后: 作 面 面长 将 比调 面前 增 加 4 【 m; 同 时工 作 面溜 子 还 要 上 1 工 作 面 旋 转 参 数 确 定 . 2 根 据 工 作 面 地 质 条 件 , 取普 通综 采 沿 顶 回 采 。 将 旋 转 中心 由工 窜 , 壁 影 响移 机 头 机 尾 , 须 放 炮 做 机 窝 , 证 拉 移 机 头 机 尾 时不 受 选 煤 必 保 炮 m, 作 面材 料 道 三 岔 门处 移 至 工 作 面 外 面 即以 虚 中心 进 行 旋 转 .提 前 2 影 响 , 采 做 机 窝 倾 斜 长 度 不 得 大 于 1 否 则 必 须 延 工 作 面机 头或 机 O
2218下综采工作面回撤安全技术措施[最新]
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2218下综采工作面回撤安全技术措施施工单位:准备一区编制人:施工负责人:管段工程师:主管副总:安全管理部:开滦林南仓矿业分公司编制日期:2011年1月10日执行日期:2011年1月19日时间:2011年1月11日地点:准备一区会议室参加人:吴庆生桑常青宋立强李炳森张今朝魏玉振刘振河程宝富杜瑞新陈四祥初审意见:1、采面机组、面溜由上风进行回撤。
2、补充回撤面溜时防止吐链刮板链下滑及下机头下滑的措施。
3、详细叙述利用掩护支架回撤的施工方法。
4、完善全线载波系统及声光信号,确保采面上下绞车有可靠的联系方式。
5、补充上风40kw绞车旱运运输能力计算。
参加会审人员:回采副总:孙诚机电副总:李树联安全副总:刘起余生产技术部:刘环孟祥发王峰陈四祥安管部:赵成博综二队:刘林通风区:刘坤准备区:吴庆生李炳森宋立强穆玉林桑常青谷孝利设备中心:王继学物管科:麻宝合经管部:李发利会审地点:二楼中厅会议室会审时间:二零一一年一月十三日会审意见:1、补充中运巷里口4组支架的回撤方法。
2、补充掩护支架牵移安全技术措施。
3、运输能力计算注明绞车型号。
2218下综采工作面回撤安全技术措施一、工程概况2218下工作面位于我矿二水平东二小采区,属11s煤层,其上部为2218采空区,下部为-650东大巷。
现由我单位进行设备回撤,上风道残余347米,下运道残余395米,工作面长度125米,液压支架81组,平均坡度25º。
采面共上钢丝绳14根,上π型钢梁165根,其中上端头旱采1.0米,下端头旱采2.5米,均采用π型钢配合双销梁支护,排距0.5米,一梁三柱支护。
二、主要回撤设备情况(一)采面:ZY320-13/32型液压支架81组;MXG-350采煤机一部;SGD-730/320(封底)型运输机一部123米;(二)下运:SZB-730/40型桥式转载机1部;SZB-730/40型转载机1部;40T刮板运输机2部;(三)其它:RB200/31.5型乳化液泵2台,乳化液箱1台,液泵开关2台、变压器、馈电开关、瓦斯抽放泵2台及全系统金属拱形支架等。
提高综放工作面回采率及降低混矸率的技术探讨

李 励 ( 辽宁省抚顺矿务局 工学院。 辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 8 )
摘 要: 选择 适应煤层赋存特征的综放开采设备 , 采 用合理的开采 方法和 开采顺序 、 回采工 艺设计是保证 综放开采获得较 高的 回采 率的基本保 证 , 同时 - = j -  ̄降低煤炭混矸 率提 高煤质。综放 支架架型选择是设备 选型的重点, 开采方法中确定合理的放煤段 高, 以及在 回采 工艺设 计 中选择合理 的放煤 步距和放顶煤方式 , 直接 影响 到综放设备能力的发挥 和采 出率的高低 。 关键 词 : 综放开采 ; 采 出率; 开采方法 ; 回采工 艺: 技术探讨 我国综采放顶煤技术已经运用多年,相应的支架类型及其配套设备 放煤机会, 被丢弃在采空区不能收回。放煤步距 已有多种规格, 其性能已分别能适应各种不同地质条件的煤层开采需要。 选择过 小时,由于工作面后方冒 落的煤 不充分, /- 4 但是在保证综放面安全生产的J /  ̄ f C - T( 瓦斯不超限 、 不发生 自然发火 ) , 最 使得放煤时后方已经冒落的上覆岩石有放煤口 / 3 大限度地提高综放采出率、降低煤的含矸率仍是综放开采的最大追求 目 流人, 增加了煤炭的含矸率。只有合适的放顶步 / 标。 提高采出率和降f 时颞干 率应 犁蔚 设 备、 开采方法和回采工艺设 距才自 征最 大限度的 放出煤炭 , 并控制矸石的 一/ 计等 门 / 卜 方面着手。 混入。而放顶步距的大小主要受到煤的硬度 、 周 1 影响综放开采采出率和混矸率的主要因素分析 边区域采动情况 、 综放设备架型等综合因素的影 一 ~ 2 1 . 1 综放支 架架型 响, ! 洽 分析来确定。 煤的硬度在 f = 1 . 5 ~ 3 . O , 一 ~ l 影响顶煤放出率的主要因素是支架的架型。综放设备的选择非常重 顶煤厚度不大时通常以一采—放较为合适, 顶煤 要, 因此必须认真考察l 真重选择。 现在常用的综放架型分为单输j 羞 机高位 厚度较大时( 大于 6 m ) 时, 要采用两采一放或三 放顶煤支架、 双输送机中位放顶煤支架、 双输送机低位放顶煤支架。单输 采—放的放煤方式 , 这样能 保证顶 充分破 送机高位放顶煤支架稳定 . 好, 结构简单。但是由于是鞠 重 输机 , 使得 碎澈 出。 运输能力受限, 且采 、 放不能平行作业。这种架型适用于急倾斜特 喋层 放顶煤方式, 主要是指综采支架之间的放煤 或缓倾斜喋质较软的煤层。而双输送机中位放顶煤支架 、 双输送机低位放 顺序和每架的放煤时间。目 前常用的方 法很多, 在I } I = . 仅 就常用的 两种放顶 顶煤支架 , 具有支撑梁较短、 掩护梁较长、 放煤 口 较大的优 , 由于具有双 煤方式做论述。 ①顷『 芋、 间隔、 多轮 、 等量均匀放煤方式: 这种晚 扔§ 拮 降 运输机 , 采、 放工艺可以平行作业等优点 , 特别是低位放顶煤支架 由于放 工作面沿长度方向分成数段, 分段放顶煤 , 在每段中将支架编号 , 首先顺 煤 口较低 , 能最大限度地降低采空区遗煤。使其具有较广泛 7 j 置 田胜。 序打开单号 架放煤口, 放出架上总放煤量的 1 / 3 — 1 / 2 时, 关闭单号架放煤 1 2开采方法 和开 j 并 口。 然 l 婷 打开双导 r 煤 口, 放出 架上总 放煤量的 1 i 3 ~ 1 / 2 o  ̄ m H 扳 复 放顶煤开采其关键工序是在下 煤炭采出后,如何保证支架上部后 多轮放煤, 直到顶煤全部放出。注意每次打开的 放煤口 数量不能过多, 一 冒落, 并最大限度的由 ̄ J J ; ! i t ! d 放出。对于厚度 般为 2 ~ 3 个, 否则放煤量过大会 压住运输机。 ②多轮 、 顺序、 等量 均匀放煤 1 2 m以上的煤层, 可以在煤层全层开采之前预采顶部分层 , 即在靠近煤层 方式: 这种放煤方式与前者的差别是不做单双号划分, 只 按照综放支架的 顶板, 用静 百 综采采出顶分层, 同时铺设双层金属网 , 作为下段综放开采 顺序逐个打 开放煤口 放煤。 这种放煤方式通常不会在支架后 部形 莆背 的人工假顶。顶分层的预采能够起到两方面的作用 : 一是将 噪层与上部岩 煤” 主要适用于煤质 硬度中等、 落煤破碎饺充 分的综放面。 另外 , 在放煤过 层彻底分离, 在下分层进行网下综放开采时煤层能够充分冒落 , 提高采出 程中及时调节和控制支架反复支撑破 碎上部i  ̄ i J ' g C P . , 也是提高 采出 率的 率。同时金属网能够起到挡矸石的作用降低煤的含矸率; 二是因上分层的 重要 技术措施 。 开采 , 使得下分层煤充分卸压 , 可以有效的防止下分层综放开采过程中瓦 2实践效果分 析 斯大量涌出, 造成工作面瓦 斯超限和防止瓦斯突出事故的发生。因 此, 分 抚顺老虎台 矿特厚煤层采用倾斜或水平分层下行综放开采, 分为 2 ~ 段预署 特别适用于煤层瓦斯涌出量大和有突出危险的煤层综放开采时使 3 个- 开 噪 层。 各分层均采用一次采全高的综放回采工艺。 因—分层矿压大, 用。如果煤层厚度过大 1 8 2 0 m以上, 可以进行分段开采, 即将煤层划分 煤的硬度较低, 层 发育, 易冒 落, —般采高为 1 8 — 2 5 m 。 二、 三分层因 为两个( 或多个 ) 合理的段高 , 在各个段高内分别进行预采顶分层或分段 煤层硬度变大 , 矿压减小, 采高相对降低 , 一般在 1 5~ 2 0 米之间。该矿 放 顶煤开采 。 5 5 0 0 2 # 综放工作面于 2 0 1 0 年1 月1 3日试刀正式投入生产到 2 0 1 1 年 1 . 3划分 合理 的放 煤段高 1 1 月1 6日开采结束,运输J I 艚 回采长度 6 5 5 . 4米,回风顺槽回采长度 确定合理的放顶煤高度是保证优良煤质及较高回采率的重要前提条 6 5 4 . 5 米, 工作面面长 2 0 5 . 2 米, 共生产原煤 4 7 4 万吨。 历时—年零十个月。 件。在放矿理论中有实验证明, 放煤椭球体的形成于放煤段高 HI ( 顶煤厚 该工作面安装低位放顶煤液压支架 1 3 I 组, 其中中间架 Z F 8 0 0 0 — 1 9 / 2 9 H 度) 及放煤口的直径 D ( 放煤口内接圆直径, D = 2 b ) 有关。当放煤段高与放 型 1 2 6 组,过渡支架 Z F G 8 0 0 0 — 2 3 / 3 0 H型 5 组,  ̄J l b = i { 累计安装巷道支架 5 组; 下端头安装端头支架 2 组, 型号为 z F r 2 8 0 0 0 / 2 0 / 3 0 S i 采煤机型号 煤 口直径的比值 2 ~ 3时, 放顶煤过程中, 煤炭及其上部的垮落岩石 7 M G 4 0 0 ;工作面前部运输机型号为 S G Z - 7 6 4 / 6 3 0 ,后部运输机型号为 基本是按近似椭球体形状流出来的, 在椭球体的边缘有矸石的混入。 2 b 为 S G Z 一 9 6 0 / 8 0 0 。 工作面 1 3 进度: 1 2 米。 放煤步距 : 采用 ” 两刀—放 ” , 放煤步 矿物椭球体的宽度。椭球体有如下特征 , 见图 1 。①放出煤炭形成的椭球 距l 2米。 放煤方法: 采用 l I J l 婷、 多轮次、 均匀等量放煤 ” 。 该工作面的原 体, 其高度为 h 。 ②放出漏斗。 这是由放出的顶煤形成的漏斗。 ③松动椭球 煤产量 2 0 2 万吨, 回采率 9 3 %, 煤炭混6 千 率在 2 0 %以下。 体, 它是由全部因方 兜 污臆蚣 动的岩层组成 , 其高度为 H。④移动漏斗。 3结论 这是因下部煤炭放出而引起上部破碎岩石移动形成的漏斗。当放煤段高 对于厚煤层采用综放开采 , 必须综合分析各种影响因素 , 在选择合适 与放煤口直径的比直 ) 2 — 3时 , 放出体不再遵循椭球体的放出规律 , 而 的综放设备基础之上。确定与之相适应的开采方法和回 采工艺就能取得 是基本上按漏斗状流出。因此, 在确定采用分层综放开采工艺时一定要保 较高的 厦 证分层厚度大于放煤 口最大边长的 2 - 3 倍 。通常放顶煤的厚度要大于 参考文献 3 m 。这样才能发挥放顶煤开采的综合效益。 【 1 险洪 元, 李承军 . 煤炭 技术综放工 作面的开采设计优化 2 0 o 4 , 1 1 : 5 0 - 5 1 。 1 4综放工作面回采工艺溺 十 4 兴国威矿理论基础呻 北京: 冶金工业出版社, 1 9 9 5 . 在回采工艺设计中, 主要是选择合理的放煤步距和放顶煤方式。 当放 瞒 学 云. 综采面工艺参数 研究 嗍 徐州: 中国 矿业大学出 版 社, 1 9 9 4 .
浅析综采工作面调斜回采技术

线上。 安 全 第一 , 所 以 工作面 必须 保 持每 l 0
架安 装 一 个 防滑 的 千斤 顶 , 这 样 用以防 滑 。 而输 送机 头 则需 使 用2 根2 . 5 m或2 . 8 m。
图1 工作面巷道布置示意
计算 , 其 支 护 强度 为 4 l 3 . 4 3 k N/ m , 大于
支护 强 度要 求 。
调斜方法 : 根 据此 工作 面 的情 况 , 我们 题 , 而 且 必 须 坚持 自 下 而上 单 向推 输 送 机 , 方 式” 来 调 整工作 面。 调斜 共分 5 个阶段: 安 全 第一 , 这 是 我 们 的 宗 旨, 因此 在 采
之 间设 计一 过 渡 面联 接 。 工作面 由以下 的三 左 后 整 个调 面 工作 就 完 成了。 渡面 两 巷采 用8 。 伪上 山布 置。 如 图1 所示。
分 别为 : 里面 、 外 面 和过 渡 面 。 过 北 三采区的2 2l 0 9 工作面 , 上 部 为 个面 组 成 ,1 实 际工作 面情 况
2 2 l 0 7 工 作面 的采 空 区 。 2 2 1 0 9 工作 面 走 向 长l 3 9 0 I T i , 这 个 工 作面 分了里 面 、 外 面 和 过渡面。 开 采 夏 桥 系下 石 盒 子 组 2 煤。 面 长 1 6 5 m, 倾角l 7。 , 煤 层 平 均厚度 2 . 4 m。 工作面 的可 采储 量为 7 3 万t 。 ( 1 ) 矿 压 观 测 资 料 。经 过 对 2 2 1 0 7 工 作面 采 矿 区 的 实 测 , 然 后 综 合 分 析 矿 压 方
综采工作面回撤

• 1107综采工作面支架运输路线:1107综采工作面→1107 上顺槽→轨道下山三车场→轨道下山→轨道下山一车场。
五、支架存放要求
• 液压支架运输至轨道下山一车场或-465措施巷后,人工 将液压支架推运至一车场或-465措施巷平巷内,将钩头连 接至平板车上并穿好插销,利用回风联巷风门前的JD-1.6 型绞车将支架拖运至一车场或-465措施巷内支架存放地点。 待支架运输至存放地点后,使用掩车器将平板车掩牢。
• (二)采煤工艺
• 1107综采工作面采用单一煤层走向长壁后退式综合机械化 放顶煤回采工艺,全部垮落法管理顶板。采用MG200-W 型双滚筒采煤机割煤,螺旋叶片旋转装煤,刮板输送机铲 煤板铲煤、支架尾梁伸缩插板低位放顶煤,SGZ630/264 型刮板输送机运煤,ZF2400/16/24型、ZF2600/16/24型 液压支架支护顶板。工艺流程:采煤机距上安全口15m位 置向下斜切进刀→上行割三角煤→下行割煤→伸伸缩梁
止悬移支架歪斜伤人,先拆除煤柱侧支架再拆除回采侧悬 移支架。
• 3.使用两个5t手拉葫芦链条将悬移支架顶梁捆绑,确保 捆绑牢固,严禁松动、翻倒,防止拆卸支架大立柱时顶梁 掉落伤人。另一侧吊挂在悬移支架上方的Π型梁上,必须 挂有40T链条,与手拉葫芦挂钩相连接紧密。
• (一)工作面概况
• 1107综采工作面位于11采区北翼,东邻11092工作面采 空区,西邻11052工作面采空区,南邻轨道下山保护煤柱, 北邻F12断层保护煤柱。平均走向长319m,倾斜长65m, 面积1.48万m2,工业储量15.25万t,可采储量14.18万t,, 服务年限约6个月。
例析煤层综采工作面回采技术

例析煤层综采工作面回采技术1、引言蔚州矿区位于河北省张家口市蔚县境内。
矿区内1号煤层可采储量占矿区可采储量的28.44%,且尚未大规模开发。
随着矿区建设步伐的加快,如何科学地回收和挖潜1号煤层资源,将对矿区的发展和经济建设起着举足轻重的作用。
崔家寨矿E12101工作面作为该矿区第一个试采成功的1号煤层综采工作面,不仅为矿区今后回采1号煤层积累了经验,还为类似条件下煤层开采提供了参考和借鉴。
2、煤层及顶、底板条件概述崔家寨矿E12101工作面为下山开采,煤层平均厚度2.86m,赋存稳定,结构复杂,以光亮—半光亮型煤为主,其煤层及顶底板状况见表1-1。
3、工作面“三机”配套工作面所使用的机组:MG610/1400-WD型,滚筒截深800mm;刮板输送机:SGZ-1000/1400型;液压支架:ZY6400-21/45掩护式支架。
4、E12101工作面在回采过程中遇到的困难由于E12101工作面煤壁及顶、底板岩石的特殊性,在回采过程中主要存在以下困难:(1)顶板:直接顶为粘土岩,岩性较软且裂隙发育,在支承压力作用下顶板容易破碎、掉矸,致使移架后架脚前浮矸多,再次移架前必须人工清理浮矸,严重影响移架速度。
如果移架不及时或煤壁片帮造成端面距加大就会导致冒顶,遇周期来压时矿压显现更加明显。
(2)煤壁:煤层松软,容易片帮,片帮后加大了端面距,由于架脚前浮矸导致移架滞后,移架后煤壁继续劈帮,给顶板控制带来了困难,形成恶性循环,严重时就会冒顶。
(3)底板:直接底为粘土岩,遇水成泥状,支架很难达到初撑力,不利于顶板控制。
如果支架伸足劲达到初撑力,就会造成架脚下扎且压推移大杆,致使溜子顶不动,从而移架更加滞后,也不利于顶板控制。
在顶板破碎掉矸严重导致支架顶梁接顶不实,采面倾斜角度大,或溜子“上窜下跳”等条件下,支架最容易倾倒、倒架。
以上情况使工作面很难摆脱支撑压力影响,造成工作面1个月内无法向前推进,严重影响了推进速度,更不利于安全生产,且增加了职工的劳动强度,降低了工作效率。
浅析综采工作面末采及回撤通道施工技术

浅析综采工作面末采及回撤通道施工技术1. 引言1.1 综采工作面末采及回撤通道施工技术的重要性综采工作面末采及回撤通道施工技术是煤矿生产中至关重要的一环。
在煤矿开采过程中,综采工作面末采及回撤通道施工技术的质量直接影响着煤矿的生产效率和安全生产水平。
仅靠人力和简单的工具来进行末采及回撤通道施工,不仅效率低下,而且存在很大的安全隐患。
对综采工作面末采及回撤通道施工技术的重要性不可忽视。
采用科学的施工技术,能够提高施工效率,减少人力资源浪费,保证矿井的正常生产秩序。
合理设置末采及回撤通道,可以为后续工作提供更好的条件,也能够为矿工提供更加安全舒适的工作环境。
通过不断提升综采工作面末采及回撤通道施工技术水平,可以有效提高煤矿生产的整体效益,保障煤矿的安全生产。
在日常生产中,矿山企业应该重视综采工作面末采及回撤通道施工技术的研究和应用,不断完善技术,提高施工质量,确保煤矿安全稳定的运行。
【字数: 247】2. 正文2.1 综采工作面末采的特点综采工作面末采是指在综采工作面采完主采之后,对综采工作面煤炭剩余部分进行全面回采的过程。
综采工作面末采的特点主要包括以下几个方面:1. 煤层条件复杂:由于主采过程中可能存在煤层变化、岩层交错等情况,使得综采工作面末采所面临的煤层条件较为复杂,需要根据实际情况采取相应的措施进行回采。
2. 工作面状况不同:不同的综采工作面可能处于不同的地质条件下,工作面的倾斜度、坡度、煤层厚度等情况会有所不同,这就要求在进行末采作业时,需要根据具体情况进行调整和变化。
3. 安全风险高:由于综采工作面末采通常处于地质构造复杂的区域,容易出现顶板、底板突水、冒顶、顶板煤层突然垮落等危险情况,因此安全风险相对较高,需要加强安全管理和监控。
4. 采空区控制难度大:在进行综采工作面末采过程中,需要控制采空区的范围和稳定性,避免采空区扩大导致地质灾害发生,这需要对采空区进行认真的监测和治理。
综采工作面末采的特点决定了在实际施工过程中需要采取相应的技术措施和安全措施,以确保工作面的顺利回采和安全生产。
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采空区下综采工作面回采技术研究
发表时间:2019-08-30T08:54:38.953Z 来源:《防护工程》2019年12期作者:朱云龙
[导读] 可能发生人员窒息事故,并且上覆采空区局部存在积水,可能导致水害。
国家能源集团神东柳塔煤矿内蒙古鄂尔多斯市 017200
摘要:在回采过程中易出现动载矿压现象,造成支架压死等事故,而且工作面顶板大面积垮落会导致上覆采空区中大量有害气体涌入工作面,可能发生人员窒息事故,并且上覆采空区局部存在积水,可能导致水害。
关键词:综采;矿压;回采;规律;
综合机械化采煤工艺得到了迅速发展,但随着矿井机械化开采程度的加大,矿井服务年限在逐年缩短,为提高资源回收率,矿井、采区边界煤柱或受地质构造影响的煤层的开采被排上日程,由于受自然地质条件的影响,又要考虑资源的回收率,这些工作面处于积水采空区下,给综合机械化开采技术的应用带来难度,研究和探索积水采空区下综采工作面回采工艺和技术管理对于提高矿井资源回收率,延长矿井服务年限具有重要意义。
一、矿压观测
为了确保工作面推进过程中顺利通过煤柱,应及时监测巷道顶底板和两帮的位移,及时掌握工作面回采影响阶段煤柱下巷道的矿压显现规律,并根据煤柱外巷道的矿压规律,制定合理措施保证工作面顺利通过。
在实际监测过程中,通过观测煤柱下、煤柱边缘及煤柱外巷道的表面位移确定巷道顶底和两帮处的实际位移量。
1.测点布置。
测点分布:共设置3个固定监测站:煤柱中心、出煤处边缘以及工作面两顺槽至煤柱中心40m处。
位移基点应垂直于顶底板设置,距采帮20mm处。
边帮测点设置在煤壁中心且两侧对中,整体呈“十”字排布。
测试周期:总时长30d,顶板稳定时为测量2次/周,回采动压影响期改为1次/d。
2.监测结果某工作面在其正、副两巷分别设置了三个监测站,但由于实际生产过程中正巷处的三个测试站受到运输机、破碎机及转载机的干扰,无法取得正确和完整数据。
现只将副巷处采集的表面位移数据进行汇总和整理。
二、顶板管理
1.采高确定和控制。
过上覆集中煤柱时采高最低3.8 m,比正常回采时采高大,须防止顶板形成冲击压力后造成立柱瞬时下沉,行程量小导致支架压死事故。
采煤机司机割煤过程中控制采高时应采取沿顶割底的措施,保证顶板完整性。
2.及时回撤联络巷处单体液压支柱,最后1根回撤时间不得滞后于支架立柱的前移;及时在端头挂挡风帘,保证过联络巷时起到挡风作用。
3.在上覆集中煤柱区段回采过程中支架工要跟采煤机前滚筒拉架控制顶板,遇顶板破碎时采用带压移架或擦顶移架的方式减少对顶板的破坏,并采用拉超前架等方式人为控制梁端距,保证梁端距不大于580 mm,防止架前漏矸,当梁端距超过580mm时,采取拉超前架的方法进行控制。
4.掌握工作面顶板完整程度,及时预测周期来压时间,观测顶板离层、采空区顶板是否正常垮落等矿压现象;保证采煤机运行良好,及时收回护帮板,保证收护帮板距前滚筒不得超过10架,操作人员站在距滚筒6~8 m外,防止片帮伤人,工作面采用沿顶割底方法控制采高,挖底高度每次不大于100mm;正常生产过程中滞后采煤机前滚筒2个支架位置进行移架,滞后支架由推溜工补齐,推溜工推移刮板运输机不得滞后采煤机10个支架的距离,及时打出护帮板,护帮板不得滞后采煤机后滚筒10个支架距离,当工作面来压或顶板破碎时采用带压移架或擦顶移架方式,减少对顶板的影响程度;超前维护工要保证工作面巷道超前支护效果;工作面所有人员不得在超前支护范围内停留。
5.保证工作面支架初撑力达到要求,如初撑力达不到要求应及时进行二次补压,保证其达到要求。
6.过上覆集中煤柱期间合理控制机头、机尾的超前或滞后距离,31201工作面巷道长1 865 m,工作面遇到特殊情况需要调斜采煤机时应控制好采煤循环,调斜角度控制在1.0°~2.5°,两端头进尺相差最大不得超过13.7 m。
三、矿压显现规律分析
1.巷道顶底板位移。
回采动压影响阶段,第3测站所测相对位移量为40mm,相对移动速度为7mm/d,相对位移量及相对移动速度都较小,呈现稳定趋势。
因此可判断,由于第3测站距离煤柱中心位置较远,所以其所承受的上覆采空区压力较小。
第1测站相对位移量为
330mm,为第3测站所测数值8.25倍;相对移动速度为40mm/d,为第3测站的5.7倍。
此外,根据现场情况来看,当工作面推进至距煤柱中心20m,第1测站所处巷道矿压显现明显且出现顶板下沉。
当工作面推进至距煤柱中心10m处,第1测站所处巷道发生较大的顶板下沉,且顶板处移动平均速度达到最大值150mm/d。
第2测站所测顶底板相对位移量为150mm,介于上述两测站所测数值之间,相对移动速度与第3测站测量数据基本相近,矿压基本较为稳定。
此外,根据现场情况来看,当工作面推进至距煤柱中心位置时,巷道顶板下沉明显,且该时间段测得的相对移动速度升至98mm/d。
整个监测周期内,顶板下沉明显,无明显底鼓现象。
2.巷道两帮位移。
回采动压影响阶段,第2测站和第3测站两帮相对位移量略有区别,分别为90mm、70mm,而相对移动速度的变化基本一致,最高峰值时为48mm/d,平均移动速度分别为8mm/d和12mm/d,相对移动速度较大。
判断可能受到支护方式影响:工作面采用钢棚支护,未采用主动的锚杆支护,两帮开始发生位移后,棚架才开始承受压力,并且棚腿所受侧压随位移量增大而增加;第3测站处采用木锚杆护帮,效果较差,菱镁托板开裂且出现多数断裂,未起到实际侧向支护效果。
回采动压影响阶段第1测站所测位移量为480mm,远远高于其他两个测站所测位移量。
此外,根据现场情况来看,当工作面推进至距1测站50m处,相对移动速度达到255mm/d,随后相对移动速度趋于稳定,平均移动速度约为40mm/d。
主要原因为:W钢带锚杆联合密集锚索支护,能有效防止巷道顶板继续下沉,但压力逐渐向两帮传递,由于侧向支护方式的原因,两帮相对位移量较大。
3.观测结果分析。
(1)通过对工作面副巷煤柱下、煤柱边缘及煤柱外巷道处监测所得位移数据分析,所体现的矿压显现规律为:煤柱所受最大应力出现在煤柱中心线,煤柱边缘巷道处受应力较小,至煤柱外采空区下巷道处最低。
(2)工作面推进至煤柱50m处,煤柱带顶板开始受到周期性来压的影响,并逐渐明显。
当工作面推进至煤柱下方,煤柱中下方巷道顶板所受支架阻力很大,且顶板出现明显下沉,可判断煤柱中部基本顶遭受破坏,为避免冒顶事故的发生应及时采取措施。
(3)进一步加强煤柱下巷道的支护。
巷道掘进过程中通过锚索
对煤柱及其两侧进行加固,对巷道两帮架棚设置金属锚杆,保证回采时顶板稳定。
(4)实践过程中,当工作面过煤柱时及时调整割煤机机头、机尾调斜开采,同时使机头、机尾与煤柱保持5m的错距。
至煤柱边缘5m处时将采高降为2.7m,至煤柱中部降为2.5m,同时提高推进速度,调整循环推进度快速通过煤柱,效果较好。
(5)工作面通过煤柱时的支护应减少下降加快拉架速度,或者带压拉架,交错拉移。
同时可采用单体液压支柱配合,确保顶板的支撑,避免产生大面积冒顶事故。
4.防止顶板事故措施。
(1)巷道过采空区段,要“敲帮问顶”及时处理掉活矸危岩,确保巷道安全,防止片石伤人事故。
(2)减少循环进度,每循环进度不超过1.2m,架棚支护时,每循环进度不超过0.6m,掘一棚支护一棚,严禁空顶作业。
为了避免冒顶事故的发生,永久支护要紧跟工作面,不留空顶距。
(3)施工前,要备好充足的物料,若发生冒顶,要等顶板稳定后再处理。
总之,通过对综采工作面过煤柱影响区开采的巷道围岩变形数据观测和分析,总结了矿压显现的一般规律。
实践证明,对工作面过煤柱影响区开采时矿压规律的掌握,可有效保证综采工作面的正常安全推进。
参考文献:
[1]赵敏武.分层综采矿山压力显现规律探析.2017. [2]武宏宇.浅谈采空区下综采工作面回采技术研究.2017.。