综采放顶煤工作面的顶板控制
采煤工作面顶板管理制度

采煤工作面顶板管理制度第一章总则第一条为了加强采煤工作面顶板管理,确保矿井生产安全,提高工作效率和质量,制定本制度。
第二条本制度适用于矿井所有采煤工作面的顶板管理工作。
第三条顶板管理工作必须遵守国家和地方煤矿安全规定,并按照本制度要求进行操作。
第四条采煤工作面顶板管理包括顶板支护、预警监测、预控预警、喷射锚杆预支护和顶板下沉治理等内容。
第五条顶板管理工作要加强技术培训和考核,提高管理人员和操作人员的技能水平和安全意识。
第六条顶板管理工作应实行全员参与、层层负责、分类管理的原则,建立健全工作机制。
第七条顶板管理工作应强化监督检查,发现问题及时处理和整改,并追究责任。
第二章顶板支护管理第八条顶板支护是采煤工作面控制顶板下沉和防止顶板事故发生的关键工作。
第九条顶板支护必须按照设计方案进行,严禁私自变更和减少支护装置的数量。
第十条顶板支护应确保支护装置的牢固性和稳定性,定期检查和维护支护设备。
第十一条顶板支护的材料必须符合国家标准,并进行质量检验。
第十二条顶板支护工作要做好记录,包括支护装置的安装情况、检查维护情况和更换情况等。
第十三条顶板支护工作要定期组织技术交流和经验总结,提高支护工作水平。
第十四条顶板支护工作中发现存在安全隐患的,必须立即采取措施进行整改,确保矿井安全生产。
第三章预警监测管理第十五条预警监测是对顶板下沉、位移和破坏的监测工作,目的是提前预警,防止顶板事故发生。
第十六条采煤工作面应设置合理的预警监测点,保证监测数据的准确性和可靠性。
第十七条预警设备和仪器要定期进行检测和维护,确保其正常工作。
第十八条预警监测数据要及时上报,并做好记录和分析,制定相应的处置措施。
第十九条预警监测数据异常的,必须立即采取措施进行处理和处置,确保矿井安全。
第四章预控预警管理第二十条预控预警是在顶板下沉和破坏前,通过工作面支护调整来控制顶板运动和防止事故发生。
第二十一条采煤工作面支护要根据顶板运动的预警数据,及时进行调整和加固。
综放工作面过空巷顶板控制技术实践研究[论文]
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综放工作面过空巷顶板控制技术实践研究【摘要】通过一五一煤矿首采工作面过空巷的实践经验,为本矿综采工作面斜交过空巷提供了宝贵的经验,从而减少搬家倒面带来的繁琐工序,减少了生产成本,实现了工作面的连续开采,达倒高产高效的目的。
【关键词】综放工作面过空巷顶板控制技术1 基本情况1.1 矿井概况黑河市一五一煤矿有限责任公司位于黑龙江省黑河市嫩江县多宝山镇,始建于1990年9月,设计生产能力45万吨/年,开拓方式为片盘斜井,开采面积6.39平方千米,主要可采煤层为ⅱ号煤层,厚度4.5—6米,属于长焰煤,发热量在5000大卡以上。
经2006年6月至2010年8月对矿井进行技术改造,矿井变为三条井筒,主斜井采用dtc100-24-2*280s型胶带输送机运输、副井采用jk2.0/20e型绞车运输,现回采工作面采煤方式为综采放顶煤开采。
1.2 开采条件矿井主要开采“ii”煤层,煤层顶板以含砾砂岩为主,底板灰白色粗砂岩。
井田地质构造相对简单,主要是小断层,对生产无大的影响。
本矿井为瓦斯矿井、煤层自燃倾向性为ⅰ级、煤尘有爆炸性。
1.3 工作面情况右一路工作面是一五一煤矿一井首个综采放顶煤工作面。
工作面位于主斜井东部,该面西部为f1209断层,东部为二段风井30m保安煤柱、南部为右二路准备片盘、北部为老东八采空区,现留20保安煤柱。
根据巷道实见,煤层厚度为4.8—5.5m,平均厚度为5.15m 煤层走向为ne90°,倾向180°,平均倾角15°。
该煤层结构简单,硬度系数f<3。
综采工作面设计走向长度525m,倾斜长度149m。
工作面可采储量61万吨,服务年限6个月。
2 工作面过空巷技术工作面开切眼往外200m,运输巷和回风巷之间有一条空巷,空巷为煤巷,综采放顶煤工作面需要过空巷。
2.1 空巷支护本条巷道为原先技术改造前所掘的探煤巷道,技术改造后运输巷与回风巷又向前延伸了200m,本工作面定为本矿首采工作面。
煤矿采掘工作面顶板管理问题及处理方法

煤矿采掘工作面顶板管理问题及处理方法摘要:随着对煤矿开采作业研究的不断深入,煤矿的整体开采效率和质量都得到了显著提高。
但是,随着煤矿开采深度的加深,在一定程度上也加大了煤矿开采时,顶板控制难度,尤其是在一些地质构造较为复杂的地段,控制顶板稳定性难度较大,如果不做好控制作业,可能会引发开采事故,可见,加强对放顶煤工作面顶板控制的探究意义重大。
关键词:煤矿;采掘工作面;顶板管理;处理方法引言在煤矿采煤过程中,由于顶板引发的安全事故几率较高。
如何在实际的煤矿采煤过程中有效避免顶板安全事故的发生,是目前煤矿企业相关管理人员最为值得重视的重点问题。
前期应充分了解所在位置的地质环境,分析将要发生和已经发生顶板事故的规律性事故点,做好前期预防工作和后期相关工作,确保煤矿采煤工作的正常开展。
1综放开采工作面顶板灾害类型获取了国内曹家滩煤矿、崔木煤矿等17个典型综放工作面顶板灾害情况,结果见表1。
表1中,顶板条件包括松软顶板和坚硬顶板两类。
崔木煤矿、铁北煤矿等8个综放工作面顶板主要为砂质泥岩和泥岩等,顶板岩层饱和单轴抗压强度低于30 MPa,顶板岩层强度低,属于松软顶板。
从表1可以看出,松软顶板综放工作面的顶板灾害包括切顶压架、冒顶、片帮、工作面出水及漏顶等,其中发生切顶压架灾害的综放工作面占比达75.0%,大面积切顶压架是松软顶板综放工作面顶板灾害的主要灾害类型。
曹家滩煤矿、塔山煤矿等9个综放工作面顶板主要为中粒砂岩、细粒砂岩等,顶板岩层坚硬,厚度较大,顶板承载能力强,属于坚硬顶板条件。
综放开采过程中顶板悬露空间大,顶板灾害以大面积垮落为主,对工作面和支架形成冲击,引起支架损坏及压架灾害,甚至引起瓦斯爆炸及飓风等灾害。
表1中9个坚硬顶板综放工作面都形成了大面积垮落灾害,其中7个工作面发生切顶压架灾害,占比77.8%。
顶板大面积垮落及切顶压架灾害是坚硬顶板综放工作面顶板灾害的主要灾害类型。
表1综放工作面顶板事故统计2煤矿采掘中的顶板管理问题研究2.1支护工作质量不合理在生产施工作业前,对作业流程没有严密检测和进行保护工程质量管理,对开采施工作业进入裂隙带、地质复杂地带未采取前探支撑以及加固支撑,对工程质量受损或失效的支撑没有及时按规范修理或调换等,使在空顶作业时出现严峻的情况。
综采放顶煤工作面的顶板管理

摘
要: 采煤技 术综 采放 顶煤的运 用 , 近年来在开 采中厚 煤层及厚煤层起到了非常重要 的作用 , 本文对综 采放顶 煤工作面的顶板
管理进行论述 , 为我矿的联合试运行提供依据 。 关键词 : 综采放顶煤 ; 工作面 ; 顶板 ; 管理
d a i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8— 0 1 5 5 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 6 1
在生产中要加强工作面支架管理要保证支架布置均匀架正不挤不咬架间空挡一般不超过200mm上下架落差不大于侧护板的23不低头不昂头底座不下陷初撑力达到规程要求有效控制顶板离层工作面做到三平两直确保支架受力均匀切顶整齐防止压力向前发展
综采放顶煤工作面的顶板管理
霍双应 ( 山 西煤 炭 运 销 集 团 永 丰 煤 业 有 限 公 司 , 山西 晋 城 0 4 8 1 0 2 )
中图分类号 : F 4 0 3 . 7 ; T D 3 2 7 . 2 文献标志码 : B
文童 编 号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 3 ) 0 1 一 O 1 0 5一 O 1
一
、
工 作面 概述
我单 位位 于 沁水 煤 田的东 南边 缘 , 开 采 3号 煤层 , 平均 厚度 6 . 0 2 m, 结 构 简单 , 无 夹 矸 。顶 板 为 泥岩 或 砂 质泥 岩 , 局 部 细粒砂 岩 。底 板 岩性 为泥 岩 或砂 质 泥 岩 , 局部 细粒 砂岩 、 粉砂 岩 , 煤 层 倾 角 为 8一l 0 。 , 由于 本 井 田临近晋获褶断带 , 可能存在未探 明小 断层。首采工 作 面 布置 在 井 田 中东 部 , 工 作 面走 向长 度 8 0 0 m, 倾 斜 长度 1 5 0 m, 煤 层倾 角 8 。 , 煤层厚度为 6 . 1 m。而 我 矿作 为基建矿 , 在文中所要论述 工作 面还建 设不完整。根 据 我矿 《 初 步设 计 》 , 3号 煤 层 采 用 综 合 机 械 化 放 顶 煤 次采 全高 采煤方 法 , 顶板 管理 采用 全部 垮落法 。 二、 顶 板管 理 受 煤岩 层 的 性 质 所 影 响。 回采 过 程 中 , 发 生 片 帮 漏顶 事 故 , 9 0 %都 是煤 层 遇 地质 构 造 而造 成 , 综 放 工作 面 的不 同煤 层性 质 , 直接影 响 了对顶 板 的管理 。 ( 一) 矿 山压 力 的影 响 。矿 山会 产 生 压 力 , 工 作 面 前 方煤 壁也 有支 撑压 力 的作 用 , 加 上 煤 的 自重 , 在 这 些 压 力作 用下 , 顶 板就 会有 发 生裂 隙和 离层 , 从 顶板 深 处 向采空 区逐 渐破 碎 , 在支 架切 顶 线 后产 生 冒落 , 随着工 作 面推 进 , 周 而复始。遇有揉皱 软煤 区、 节 理 非 常 发 育、 小 断层 群 等 , 因 自身 的 物 理 与 化 学 性 质 , 加 上 外 部 作用 , 就会 达 到 一 定 的 破 碎 程 度 , 在 架前发 生片 帮 冒 顶 。而放顶 煤 工 艺 实 际 上 是 大 采 高 采 煤 工 艺 , 架 前 发 生 冒顶 , 就 使工 作 面中矿 山 压力 明显 加 大 , 继 而 出现 大 范 围的片 帮 冒顶 , 给 管理顶 板加 大 了难 度 。 ( 二) 为 冒顶 事故 。重 视和处 理 开 采过 程 中的局 部 架前、 架 间漏顶 、 片 帮是综 采 放 顶煤 工 作 面 顶板 管 理 的 重 要 工作 , 施工 和技 术人 员 所 采取 的措 施要 科 学 合 理 , 并 根据 实 际情 况 分 析 产 生 片 帮 冒顶 事 故 的原 因 , 总 结 后 制定 措施 。 因失 误操 作 , 会 造 成 人 为 冒 顶 事 故 的 发 生; 降架过 多 或 不 正 支架 、 咬架和倒架 , 没 有 按 放 煤 工 艺 所规 定 的要 求 来 放 顶 煤 , 也 会 使 顶 板 状 况 发 生 严 重 的恶化 。 ( 三) 预防 片帮 冒顶事 故措 施 。对 开采 煤 层进 行 地 质 勘测 , 在 设计上 运用 措 施 达 到预 防效 果 , 以 免 回采 有 隐 患 。工作 面 的 布 置及 设 备 的选 择 , 要 从 煤 体 的破 碎 度来 进 行考 虑 , 找 到 利 于 顶 板 管 理 的 合 适 方 法 。掘 进
采掘管理类——采煤工作面顶板管理

采掘管理类——采煤工作面顶板管理第十七条采煤工作面顶板管理基本要求(一)回采工作面必须及时支护,支柱、支架牢固接顶,初撑力符合要求,破碎、松软顶底板工作面采取针对性措施。
严格执行预防架前冒落的措施,严防煤壁片帮和伞檐冒落。
(二)回采工作面严禁采用木支柱和金属摩擦支柱支护,严禁采用单体液压支柱放顶煤开采。
(三)加强工作面上、下安全出口与巷道连接处至少20m范围内的支护,顺槽托顶煤时,必须制定专门的端头顶板管理措施。
(四)工作面及时放顶或者充填。
(五)工作面不得随意留顶煤、底煤开采,过断层或因其他原因需要留顶煤、托夹矸开采时,必须制定专项安全技术措施,按规定审批、贯彻,并落实到位。
(六)矿井首次采用采空区充填、沿空留巷等特殊工艺开采的工作面,支护设计和顶板管理措施必须经过科学论证,并报上级公司审批。
(七)回采工作面生产和结束前,必须制定专项初采初放和工作面收尾安全措施,工作面安装、拆除时要制定作业规程;工作面安装、初次放顶和工作面回撤时,矿要成立相应的领导小组,现场设专人盯岗(盯岗人员一般为安全、生产、机电、调度等业务科室人员),区队领导现场跟班,带班矿领导到作业地点巡查,监督指导区队严格按措施执行。
(八)各类支护材料应建立管理台账,现场使用的支护材料必须与作业规程要求相一致。
有质保期、大修期要求的支护材料不得超期使用。
现场备用支护材料和备件的规格、型号、数量等应符合作业规程要求。
第十八条采煤工作面顶板管理通用规定(一)工作面每架支架安装柱压表进行支架压力检测,液压支架初撑力不应低于额定值的80%;单体液压支柱初撑力符合《煤矿安全规程》要求;放顶煤开采、托顶煤支护、过断层绞架或软岩条件下初撑力确实达不到要求的,在制定措施、满足安全的条件下,必须经矿总工程师审批。
(二)支架(柱)应编号管理、牌号清晰。
(三)工作面支架中心距(支柱间排距)偏差不超过100mm,侧护板、护帮板正常使用,架间间隙不超过100mm(单体支柱间距偏差不超过100mm),支架(支柱)不超高使用,支架(支柱)高度与采高相匹配,控制在作业规程规定的范围内,支架的活柱行程不小于200mm。
采掘工作面顶板管理制度

采掘工作面顶板管理制度一、总则1.1 目的和依据本制度的目的在于规范采掘工作面顶板的管理,保障矿井生产安全,减少事故风险,提高工作效率。
本制度依据国家相关法律法规、行业标准和公司安全生产管理制度。
1.2 适用范围本制度适用于我公司所有矿井采掘工作面的顶板管理工作。
二、管理职责2.1 生产部门生产部门负责制定顶板管理计划和方案,并组织实施,负责顶板稳定性检查、监测和预警工作。
生产部门还要组织开展顶板加固和支护工作,并做好记录和报告工作。
2.2 安全监管部门安全监管部门负责监督和检查顶板管理工作的执行情况,发现问题及时进行整改并提出改进意见。
安全监管部门还要定期组织顶板安全培训,增强员工的安全意识。
2.3 班组长班组长负责指导班组成员正确落实顶板管理制度,确保相关工作的顺利实施。
班组长还要组织班组成员定期检查顶板状况,并及时上报问题。
2.4 个人责任每一位员工都要对自己的安全行为负责,遵守相关工作规程和操作规范。
在采掘工作面上,员工应密切关注顶板状况,如发现异常情况应及时报告上级。
三、顶板管理措施3.1 顶板稳定性检查每日开工前,生产部门应组织人员对采掘工作面的顶板进行稳定性检查。
检查内容包括顶板下沉、裂缝、局部坍塌等情况,如发现异常情况应立即采取措施。
3.2 顶板监测和预警系统为保障顶板的安全稳定,公司应配备顶板监测和预警系统。
监测系统应实时监测顶板变形情况,并及时发出预警信号。
相关工作人员应熟悉系统操作,确保数据的准确性和及时性。
3.3 顶板加固和支护根据顶板的具体情况,生产部门应制定相应的加固和支护方案,确保采掘工作面的顶板稳定性。
加固和支护工作应由专业人员进行,并记录过程和结果。
3.4 安全培训和技能提升为了提高员工的安全意识和技能水平,公司应定期组织安全培训和技能培训。
培训内容包括顶板管理要点、应急处置措施等。
员工参加培训后应进行考核,确保培训效果。
3.5 事故报告和事故分析如发生与顶板相关的事故或异常情况,相关部门应及时上报,并进行事故分析。
采煤工作面作业规程顶板控制

采煤工作面作业规程顶板控制第一节支护设计第六十三条进行工作面的支护设计。
支护设计应包括工作面、端头和运输巷、回风巷支护设备的选型、支柱密度的选择、基本支架柱排距确定、柱鞋的规格尺寸等内容。
第六十四条工作面的支护设计,一般采用以下方法。
(一)采用顶底板控制设计专家系统时,应根据系统要求,合理选取有关参数。
(二)采用类比法时,应根据本煤矿或邻矿同煤层矿压观测资料和经验公式进行设计。
1. 参考本煤矿或邻矿同煤层矿压观测资料,选择本工作面矿压参数,可参考表1.2. 合理的支护强度,可以采用下列方法计算(一般可以采用前两种方法,取其中最大值即为工作面合理的支护强度Pt).ⅰ采用经验公式计算:Pt=9.81hrk式中Pt-------工作面合理的支护强度,Kn/㎡h-------采高,m;r-------顶板岩石容量,Kn/m3k----工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为4---8,应根据具体情况合理选取。
开采煤层较薄、顶板条件好、周期来压不明显时,应选用低度倍数;反之则采用高倍数。
ⅱ选用现场矿压实测工作面初次来压时的最大平均支护强度Pt.ⅲ采用工作面不同推进阶段(顶板来压、正常推进)按“支护原则”和“防滑的原则”要求计算支护强度,取其中最大值。
3. 支柱实际支撑能力可以采用下列公式进行计算:Rt=KgKzKbKhKaR,式中R------支柱额定工作阻力,KN;k------支柱阻力影响系数,可以从支柱阻力影响系数表中(表2)查得。
4. 工作面合理的支柱密度,可以采用下列公式进行计算:n=Pt/Rtn------支柱密度,根/㎡; Rt-----支柱实际支撑能力Kn/根5. 根据合理的支柱密度,确定排距、柱距。
6. 合理控顶距的选择:在满足安全生产的前提下,可以根据工作面的际条件选择控顶距。
坚硬顶板控顶距可适当增大,松软、缓慢下沉顶板控顶距可适当缩小,一般应采用“见四回一”的管理方式。
7. 柱鞋直径的计算柱鞋一般选用圆形铁鞋。
综采放顶煤

一采煤工艺一、回采工艺1、回采工艺流程割煤—→伸前探梁—→移前溜—→移架—→放顶煤—→移后溜2、进刀与割煤正常情况下,完成一个循环后将机头(尾)刮板推进煤壁,推进刮板长度为30m左右;然后采煤机斜切进刀割通三角煤,并清扫干净三角煤段浮煤,调整前部刮板,使采煤机平行于煤壁;调整采煤机方向和前后滚筒高度,开始割煤循环作业。
此种进刀方法也可在上一班完成作业后,停采煤机时直接将采煤机头斜切进刀,以便下一班接班后便可开始割煤。
3、装、运煤由采煤机螺旋滚筒配合挡煤板将落煤装入刮板输顺机,经转载机、皮带运输机、南皮带下山皮带运输机进入煤库,再经主皮带运输机运出地面,铲煤板装余煤,架间浮煤人工清理至刮板输顺机,浮煤每个循环清扫一次,推移输送机后,由清扫浮煤工逐架清扫至工作面运输机内。
4、拉架拉架滞后采煤机滚筒3~5m,移架时先收前探梁和护帮侧板及侧护板,降架幅度不宜过大,能够满足移架即可;当顶板破碎时,应采用带压移架方式,移架必须做到降一架,移一架,移过后及时升起并打开前探梁护帮板,支架升起后必须接顶严实,达到设计初撑力,同时将支架调整移成一条直线并伸出侧护板。
支架支柱中心距偏差不得超过±100mm,以保证支架的切顶性能。
5、移前溜按从下(上)向上(下)的顺序分段拉后溜。
工作面前部刮板输送机的推移溜是以支架为支承。
由支架推移千斤顶(拉后溜千斤顶)整体推移,推移输送机必须滞后采煤机后滚筒10~15m,移溜时溜槽在水平方向的弯曲度不的大于3°,且每段的推移千斤必须保证三个同时工作,以免损坏千斤。
弯曲段长度不得小于15m左右,移到位的输送机必须达到平、直、稳,同时操作手把打至零位。
6、放顶煤工作面采用每割一刀煤放一次顶煤的作业形式。
滞后移架3~5m放顶煤,放顶煤采用单轮间隔顺序放煤的方法。
两人相距5架支架进行。
即第一人放3#、5#、7#奇数架,第二人放4#、6#、8#偶数架;上下端头3架支架不允许放顶煤。
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综采放顶煤工作面的顶板
控制
Revised by Hanlin on 10 January 2021
综采放顶煤工作面的顶板控制乌兰井田位于贺兰山北段煤田呼鲁斯太矿区的北端,井田内下二叠统山西组3#煤为井田内的特厚煤层,煤厚平均为9.95m。
煤层结构复杂,有夹矸2~18层,一般有1~10层夹矸,上部距顶板1m左右有一层高岭石泥岩,厚度在0.8m左右,分布范围广,沉积稳定。
煤层变异系数0.42,为较稳定煤层。
煤层顶板为粉、细砂岩,底板为砂岩。
煤层倾角平均24°。
1综合开采技术在3#煤层中的应用
3#煤层为乌兰矿的主采煤层,占全部储量的42%,1992年11月~1993年3月,该矿在33#煤层中进行综采放顶煤开采工业性试验,经有关专家组成的技术鉴定委员会鉴定,认为该项目技术达到了国内领先水平,可以有效地指导生产,并在国内类似条件的煤层中推广应用。
试验成功后,在3#煤层的开采方式主要采用综采放顶煤工艺。
截止2002年7月,走向推进已达3200m。
综放工作面的布置方式:工作面的两风巷沿煤层走向布置,沿底板掘进,采用矿用11#工字钢制作的梯形支架支护。
沿顶板布置一条顶板道,与工作面风巷内错一定距离。
工作面切眼沿底板布置,倾斜长度正常时为150m左右。
工作面采高2.4m(支架正常支撑高度)。
2综放工作面片帮冒顶原因分析
综放工作面顶板,实际是支架上覆的顶煤,按顶板分类,应属破碎顶板。
3#煤层普氏硬度系数为0.6~1.2。
由于各种因素的作用和影响,工作面架前多次发生片帮冒顶,严重影响正常生产和安全,直接影响综放技术发挥优势和效益。
(1)煤岩层性质影响。
采煤工作面顶板破碎的根本原因是顶板为不稳定的煤岩层。
综放工作面的顶板是煤层,支架上覆顶煤本身的性质,是导致顶煤板破碎的重要因素之一。
乌兰井田3#煤层在不同的采区,其性质有所不同,从而使工作面顶板控制措施不同。
北翼及中部采区的5321工作面、5331工作面、5332工作面、5333工作面、5334工作面,由于煤层自身产状相对稳定,节理裂隙不发育,加之硬度较南翼采区煤层高,分析开采过程的煤壁及顶板控制,由于煤层自身原因造成片帮漏顶的情况只占10%左右,并且是在遇到很明显的地质构造(如断层、褶曲等)才发生片帮冒顶,使顶板难以控制。
南翼采区的5335工作面、5326工作面、5327工作面,在回采过程中发生的片帮漏顶事故,经分析有近90%是因为煤层遇地质构造(揉皱软煤区、小断层群造成裂隙、节理非常发育、层理紊乱、底板异常鼓起、出现泥岩伪底等)造成的。
在不同的综放工作面,煤层性质都表现出了对顶板控制的重要的影响作用。
从顶板控制角度,我们希望支架上覆的顶煤完整稳定,但放顶煤工艺本身又要
求顶煤到达放煤口时必须达到一定的破碎程度,因此较软的煤层其放出性较好,宜采用放顶煤工艺,但对顶板控制不利。
(2)矿山压力的作用。
综放工作面顶煤是在矿山压力、工作面前方煤壁的支撑压力及煤的自重力作用下,产生裂隙、离层逐渐破碎,在支架切顶线后方冒落。
如果由于自身性质及外部作用,破碎已达一定程度,架前片帮冒顶就有发生的可能。
分析3#煤层的开采情况,周期来压很不明显,支架工作阻力普遍较小,支架所受顶板压力作用点前移,并且在支架顶梁上非均匀分布,支架上方顶煤在支架前移后,很少出现悬顶现象。
架前顶煤经常出现沿煤壁切开,但煤体并不是特别破碎,说明并没有受到极大的挤压作用。
因此,放顶煤工艺的特点,使3#煤层工作面矿山压力显现不明显,发生大范围的片帮冒顶情况很少出现,所以矿山压力对放顶煤工作面顶板控制的影响并不大。
但要明确的是,如果有其他因素的共同作用,矿山压力将加剧采场恶化程度,给顶板控制增加困难。
(3)人员操作和劳动组织因素。
放顶煤工作面对操作和工艺组织要求不同于普通综采工作面。
顶板控制对人员操作要求就是要及时支护,并尽最大可能预防片帮冒顶,包括对局部架前、架间漏顶、片帮的重视和处理。
综放支架前梁上方常常是已破碎的顶煤,移架操作要求少降支架,带压擦顶前移;在工序安排上,规定移架距采煤机后滚筒不得超过3架。
技术人员和施工人员对大量的片帮冒顶事故进行分析总结,对3#煤
层综放工作面移架工序制定相应措施。
由于煤层自身性质及矿山压力的作用,支架架前出现煤壁压酥破碎、片帮深度0.4~0.6m。
如果采用挑伸护帮板临时支护,护帮板与煤壁接触面积较小,有时是线状接触,煤壁得不到有效支护,架前空顶也没有改善。
同时由于操作失误造成的人为冒顶事故,如降架过多,支架不正、倒架、咬架、不按放煤工艺规定放煤等,也会引起顶板状况恶化。
3综放工作面片帮冒顶的处理和预防
综放工作面片帮冒顶后,因支架上方是破碎的顶煤,大量的破碎状顶煤流入回采空间(输送机里、架前、架间空间),使作业中断,输送机停止运行。
如果冒险启动输送机继续运转,就有可能使片帮冒顶扩大,顶板岩石垮落,输送机被“压死”,甚至影响到工作面通风系统,有时侥幸有大块煤矸塞堵暂不漏,但片帮冒顶隐患依然存在,并使支架上方形成“空洞”,给作业带来威胁。
因此,综放工作面片顾冒顶应以预防为主,一旦发生片帮冒顶必须想方设法控制其蔓延扩大,然后采取合适的处理措施。
3.1片帮冒顶的处理
综放工作面片帮冒顶后,可利用“撞楔法”通过破碎带,该方法适用于破碎的煤岩体中有大块,片面性帮深度不太大的情况,用撞楔堵住漏洞,然后再加强支护控制冒顶。
施工人员和技术人员现场总结出的“顶网法”,单独采用或与其他方法配合使用时,产生较好效果。
冒顶后,松散煤体堆满架下空间,片帮冒顶的深度不明,并且顶煤非常破碎,颗粒较小时,先用金属网挂在前梁上,然后用金属钢梁或木梁配合单体顶向煤帮,阻力大时,可先用锹掏梁前的煤边顶;金属网不够长时,可适当再加一遍网;见到煤帮后,在顶梁下支设单体支撑。
个别较深处,在钢梁上方打撞楔。
控制煤帮不漏后,启动输送机将冒顶煤运走。
自上而下对所顶的钢梁进行加强支护,并对煤帮进行维护。
此方法在3#煤层过地质构造带软煤区时,发挥了很好的作用。
片帮冒顶后还有一种情况就是出现了空顶,如果片面强调接顶,将可能耽误时机,反而于顶板控制不利。
空顶并不是顶板已稳定,而是暂时的、相对的。
根据现场实际,此时要立即进行处理,不能耽误时间,否则要引发更大的片帮冒顶。
可采用铺顶网,架走向抬棚的方法,封闭空顶区,并对煤壁进行支护。
当然这是相当危险的情况,要用经验丰富的职工观察顶板、煤壁,清理好安全通道。
抬棚支设必须有一定的支护强度,防止顶煤再次垮落后冲击而倒棚。
3.2预防
从前文分析可看出,综放工作面的顶板控制有其自身特点,顶板失控后,影响很大,即使采取措施处理,也已造成人力、物力浪费,甚至出现安全事故,因此,预防更为重要。
首先,对采用综放技术开采的煤层要进行地质预测,必须从开采设计上就采取预防措施,避免给回采埋下隐患。
工作面布置及设备选型必须考虑克服煤体破碎,利于控制顶板,一般不适宜布置仰采,支架应尽可能实现对架前顶煤全封闭。
其次,开采后遇破碎煤体、构造软煤区,必须从人员操作上制定科学、合理的措施并贯彻执行,减少人为造成片帮冒顶。
理想的方法应该是对煤体进行固化,如注化学药剂等。
现场试验了注水方法,即对工作面煤壁沿走向布置注水孔,用动压或静压注水。
我们分析认为,注水后,使煤体内应力分布发生了变化,一定程度上增加了煤体粘结性,也可能改变了其他物理特性,但注水到底对预防片帮冒顶是如何产生作用的,还待进一步观测和研究。
另外也可采用“提前开帮”法,人工用手镐或风镐在煤壁掏梁窝,架设走向棚,对架前及煤帮进行维护,防止割煤移架时,发生片帮冒顶。