贵州黔西能源开发有限公司青龙煤矿 贵州 黔西 551500
摘要:文章介绍综采工作面,进一步讨论在复杂环境中,端头处的顶板管理措施,结合具体煤矿案例,分别针对采煤技术、瓦斯管控等展开。以保持顶板稳定,缩短空顶时间。
关键词:综采工作面;端头;顶板管理
引言:综采作业的环境极为复杂,地质结构不稳,所以在日常工作期间,难免会出现不良因素,干扰正常开采行为安全进行。其中,顶板是综采中较为重要的部分,需要耗费较多资源进行维护,并且容易发生破碎等现象,提高采煤现场的危险性。
一、综采工作面
综采作业面为设置液压支架等设备的回采作业面,具体操作工序有破煤、运煤以及支护等诸多机械化作用。采煤作业沿着长壁,朝着端头斜切进刀,目前也有选择倾斜长壁的处理形式。具体来说,在采煤机工作期间,上行及下行割煤中,上滚筒处理顶煤,下滚筒处理底煤。
二、复杂环境中综采工作面的端头顶板管理措施
(一)实例概述
某煤矿共拥有四个采矿区,但因为开发时间较长,导致采区都处于 之下。其综采作业面位处于煤矿的山东侧区域,而北侧和作业面采空区毗邻,在东部有铁路线。终采线和强力胶带下山相距
,作业面的长宽分别是
和
。断面处设有
型钢质支护。在开采作业不断进行中,导致巷道内压力随之增加,出现多种顶板支护需要,尤其在工作面端头的位置最为严重。本矿区的采煤方式是综采放顶煤,一次性采全高,与伪倾斜的后退式工艺,针对采空区部分,大多应用全部垮落法实施作业。在切巷中间以及端头位置,设置支护设施。为进一步优化顶板建设成效,保障工作面平整性与完整性,以防发生掉顶和漏顶的现象。此外,为达到回采要求,需利用支护手段,处理端头顶板,以构成较为稳定的通行与通风结构。综采工作面被诸多因素干扰,导致顶板承受较大压力,提高日常生产作业的难度。而为提高两端顶板的品质与管理成效,需采取有效的管理措施。
(二)管理措施
1.把握采煤技术
煤矿综采初期,只在作业面上设置 架
型的液压支架以及
架
型液压支架,
节高档的机尾。在机头推采作业的同时,调节机尾转动。采矿前期,回采并回撤支架,而进入作业后期,则需增加支架,并调整机尾段缩面。此过程中采取的工作内容有:首先,初采阶段,运输机机头视为圆心,改变机尾
。工作面保护顶板处理,选择高档与综采混合的支护形式,具体应用
架的液压支架以及
套溜槽。其次,机头推采达到
后,机尾对应
,同样要将机头看做圆心,调采机尾。在机尾作业面继续延长中,需逐步安装
架
型的液压支架以及
套溜槽。再次,当机尾长度已经达到
后,作业面会在推采进行中,逐渐缩短。此时配置
架
型液压支架以及
套运输机。最后,作业面整体调采长度达到
,需配备
个挺缩支架以及
套挺缩溜槽。在测定计算作业面长度中,技术员需按照各作业班组现实生产状态加以计算。绘制作业面动态情况中,需以实地测量结果为准,通过平面及三维的形式呈现出来,以给生产作业的有序进行给予真实决策依据,以防在不适宜的位置及时间增设支架,给基层班组更好完成生产作业予以技术保障[1]。
2.煤矿瓦斯管控
单就上隅角积聚的情况来说,根据边界条件,存在漏风情况的作业区域内,运移瓦斯水平较高。对此,进风巷的端头区域需尽可能减少巷道,假设布置联络巷,需立即进行封闭处理。如果采空区瓦斯的出现量极多,应选择布置专门的应对设施,形成边界回风上山。存在漏风汇的采场,控制上隅角瓦斯形成量,会导致采空区内瓦斯有漏风汇排出。面对此种情况,假设为集中开采,需布置行人联络巷;倘若是中厚度以及薄层情况,可布置专门尾巷。如果采空区风量偏多,会造成瓦斯积聚。实际开采作业中,采空区内浮煤量增加,容易引起瓦斯积聚,对此,可通过灌浆处理方式,利用浆液把煤体缝隙封闭上,以控制瓦斯解吸。另外,在作业面上下两侧气体流动压力下降后,进入采空区内风流会随之下降,对于该种情况,需在回风巷的石门周围,布置改变风量的窗体,不仅可阻碍附近煤层瓦斯向此区域涌入,还能降低浮煤出现自然氧化而发火的发生率,提高作业区域的安全性。
3.不同顶板管控
为保障顶板挂办理的有效性,需基于顶板不同情况,采取相应的管理举措。其一,过联络巷。在作业面已经发生两次过联络巷的情况,意味着施工难度会有所提升,在断层范围内的顶板,需在确保作业安全的基础上巩固联络巷,使支架设施能平稳通过。联络巷内应配备符合支护结构,采用木质梁板与锚索、单体配“工”字钢,基于作业实地顶板的状态,开展全面性的维护作业。复合支护需分段处理,并注重对关键点的加固管控,在联络巷中部设置锚索,相邻锚索距离要把握在 。木棚安装于顶板编辑完好的区域,设在两条锚索中间。在个别区域存在较大压力的位置,应通过加设单体支护的方式处理,以构成一梁三柱的格局。综合应用柔性与刚性的支护方法,前者适用于顶板仅有微小位移的区域,后者则运用于联络巷,可承担起相对强烈的顶板压力,继而保障巷道结构基本不变。其二,过断层和顶板破碎区域。针对过断层顶板,需基于破断层的底板,把控采高作业,继而控制割矸量。在采煤设备通过的区域,应及时转移支护顶板,一般选择擦顶移架的形式。在此过程中,不能拖后断层区域的运输设备,如果该区域液压支架起到拖顶作用时,需尽量和前滚筒移架保持同步,以免顶煤落下。倘若现场发生顶煤掉落的迹象,造成冒顶,需尽快进行装顶作业,同时保证严格根据作业面装顶工艺标准实施安装。在断层区域煤壁片帮过长时,需立即拉动超前架。如果截割难度偏高或者岩层硬度加大后,应放松动炮,不能直接截割或者在空顶状态下工作,需采取先支后回收与敲帮问顶。
4.回采过程管理
为保障保障作业面有序安全推进,需落实好机械检修,提升开机率。移架需根据追机操作方式达成,若察觉到个别区域发生片帮掉顶等病害,应立即拉动超前架进行支护处理,泵站压力需至少达到 ,作业面支架支撑力对应额定值为
。同时,为控制顶板所带来的压力,需利用适宜初撑力,控制掉顶及片帮等情况出现概率。因为液压支架在移动期间,无法确保结构稳定,可通过单体支柱与支架所带的千斤顶进行调节,保障作业面顶板和支架始终有充分接触,实际空隙分布匀称,煤壁和护帮板充分接触。在实际作业环境中,端头处歪架是比较正常的情况,并因此对生产作业带来较大影响。为保障支架安设稳定,应在端头支架位置,设有防倒的千斤顶。同时,把握好过断层顶板的稳定性。作业面若为“三软”状态,经过断层的大功率机电装置,选择硬过法达成,落实好顶板管理。在作业面和断层面距离
区域,采高需控制在
左右,断层区域采高控制在
之内。为缩短空顶状态的保持时长,可利用高效擦顶移架处理方法,使得顶板保持完整。如果作业面有掉顶的现象,应合理增加进刀,并进行拉架支护处理[2]。
结束语:顶板管理属于支持综采作业的保障性因素,做好该部分工作,才能保证其他生产行为安全开展。通过上文讨论,相关企业需主动调整管理方法,加大顶板管理强度,促使生产活动能平稳进行。
参考文献:
[1]康涛.复杂地质条件大采高工作面端头和超前支护技术[J].江西煤炭科技,2019(03):70-72+77.
[2]陈浩.浅议复杂构造条件下综采工作面顶板管理[J].建材与装饰,2019(14):226-227.