懸移支架放頂煤的成功應(yīng)用

范建魁

摘要：通過對(duì)淮南礦業(yè)集團(tuán)謝一礦451B11b工作面地質(zhì)概況的分析研究及對(duì)回采方法的比較，在451B11b工作面選擇了懸移支架放頂煤，并通過加強(qiáng)頂板管理、質(zhì)量管理，取得了懸移支架在中厚煤層放頂煤工作面安全回采的成功經(jīng)驗(yàn)，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為以后懸移支架放頂煤在中厚煤層工作面的推廣應(yīng)用摸索出了一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：懸移支架中厚煤層放頂煤頂板管理

0引言

淮南礦業(yè)集團(tuán)謝一礦位于八公山煤田中部，礦井有著50多年的開采歷史，其井田范圍狹小，開采走向短，地質(zhì)條件復(fù)雜，在不足400m的井田范圍內(nèi)，由南向北分布了F16—F12—8等17條大中型斜切斷層；礦井開采歷史悠久，系統(tǒng)條件復(fù)雜，生產(chǎn)工藝落后，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不具備上綜采、綜放等現(xiàn)代化回采工藝，以往的回采工藝主要是普通炮采(采用單體支柱配鉸接頂梁支護(hù)頂板，爆破落煤)。為了探索和推廣應(yīng)用適合我礦地質(zhì)條件的新的回采工藝，以達(dá)到安全、增效的目的，我礦于2003年1月首次在4231A3工作面試用了懸移支架炮采放頂煤工藝，并在4271811b、426288、451811b等十多個(gè)工作面進(jìn)行了推廣應(yīng)用。該工藝在減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，支護(hù)穩(wěn)定，提高單產(chǎn)方面都有很大改善，其中451811b工作面2006年3月份月產(chǎn)達(dá)到了67169t，打破了淮南礦業(yè)集團(tuán)礦區(qū)炮采單產(chǎn)紀(jì)錄，為我礦安全高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

1工作面地質(zhì)概況

451811b工作面的上限標(biāo)高為-183.0m，下限標(biāo)高為-313.0m，走向長(zhǎng)355m，傾斜長(zhǎng)185m，煤層傾角20°，煤層平均厚度為4.2m，煤層賦存穩(wěn)定，底部發(fā)育1層0.2m厚的泥巖夾矸。直接頂為1.5～3.0m厚泥巖，厚層狀，微波狀層里，較為破碎，含化石碎片，其上為煤線層；直接底為0.8～1.5m的細(xì)沙巖。

2回采方案的選擇

傳統(tǒng)的中厚煤層采用分層開采，工作面采用DZ22—30/100型單體支柱配HDJA—1000型金屬鉸接頂梁架設(shè)1梁1柱鉸接走向棚支護(hù)頂板(棚距0.5m，排距1.0m，最大控頂距5.0m，最小控頂距3.0m，過頂用長(zhǎng)×寬=3.0m×1.1m塑料網(wǎng)和0.8m長(zhǎng)的搪柴棍)，爆破落煤。工人在操作中需要回雙排柱、梁，破碎頂板處在放炮前要超前掛梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，支架穩(wěn)定性差，不利于安全生產(chǎn)：材料消耗大，使之成本高，不適合在中厚煤層中使用。

懸移支架放頂煤工作面采用DZY—H轉(zhuǎn)向式懸移支架支護(hù)頂板，每組2梁6柱(主副梁各3柱，支柱與支架用鋼絲繩連接)。梁長(zhǎng)2.66米，行程1.0米，架高1.7～2.4米，支架間距0.42米，中心距1.1米，最大控項(xiàng)距3.66米，最小控頂距2.66米，過頂用長(zhǎng)×寬=30m×1.1m菱形金屬網(wǎng)和1.6m長(zhǎng)的搪柴棍，爆破落煤。工人操作通過液壓傳動(dòng)伸前探梁和移架，極為方便省力；懸移支架伸前探梁能夠及時(shí)超前護(hù)頂，支架穩(wěn)定較好，支護(hù)強(qiáng)度大，安全性高，通過比較，決定在451B11b工作面使用懸移支架放頂煤。

3頂板管理

3.1工作面支架的布置及規(guī)格和間距說明工作面采用型號(hào)×DY—H轉(zhuǎn)向式懸移支架，梁長(zhǎng)2.66米，架寬0.68米，頂梁高度0.25米，單梁高度0.26米，行程1米，每架6柱，支架重量850公斤，支架沿走向方向排列布置，支架間距0.42米，中心距1.1米，最大控項(xiàng)距3.66米，最小控頂距2.66米，架與架之間用細(xì)鐵絲連接起來，過頂用長(zhǎng)×寬=3.0m×1.1m菱形金屬網(wǎng)和1.6m長(zhǎng)的搪柴棍。

工作面上下出口及車窩用8—10排HDJA—1000型金屬鉸接頂梁配DZ25—30/100型單體支柱架設(shè)1梁1柱鉸接走向棚，上下端頭的老塘側(cè)兩排支架下要架設(shè)雙排1梁1柱鉸接順山挑棚來加強(qiáng)支護(hù)，每排4棚。

3.2正常情況下的頂板管理工作面嚴(yán)格跟底并按80—100下偽傾方向回采，炮后要及時(shí)過網(wǎng)及搪柴棍并伸前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。老塘側(cè)采用全部垮落法管理頂板。在移架放項(xiàng)前必須把周邊支架重新整改加固。

3.3破碎頂管理工作面煤頂局部段較為松軟，炮后極易掉頂，甚至未放炮就出現(xiàn)大面積掉頂。遇到這種情況時(shí)，工作面采取先聯(lián)網(wǎng)，把煤幫背嚴(yán)，用釬子把梁頭的煤一點(diǎn)點(diǎn)找掉，隨之伸探梁跟進(jìn)護(hù)頂，抵住煤幫，直到探梁伸完為止，如此能夠有效的控制掉漏頂；由于頂板破碎壓力大，造成移架困難，有倒架冒項(xiàng)危險(xiǎn)，實(shí)行帶壓移架，當(dāng)頂網(wǎng)打兜時(shí)則在要移架的上一組支架間用單體支柱配L2.4m×φ18cm半圓木加打1梁3柱走向棚臨時(shí)支護(hù)頂板后在移架。

3.4采高不夠的頂板管理工作面難免出現(xiàn)少數(shù)采高不夠的支架，這時(shí)需要挑頂來解決，挑頂按照先挑每組支架的下梁，下梁挑頂后上梁煤頂由于自重下沉?xí)匀幻撀?，即省時(shí)又省力，為了支架的穩(wěn)定，每次挑頂不得超過0.2米。

4保證工程規(guī)格質(zhì)量的方法

工作面在困難條件時(shí)，支架規(guī)格相應(yīng)難管理，①在移架過程中，支架容易甩頭，采用拔助器或打坑柱固定老塘側(cè)的未移一梁架尾，使支架前移避免甩頭。②棚距不均是工作面較常見的，正常情況都是移完架后再調(diào)棚距，由于支架移完后煤幫與老塘來勁把支架頭尾抵住，沒有空間，調(diào)整起來極為困難，廢工廢時(shí)，針對(duì)這種情況采取在移架過程中就開始調(diào)整棚距，操作起來非常省事，與移架后相比(調(diào)架數(shù)相等)時(shí)間減少3—5倍，同時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。③對(duì)于棚當(dāng)中應(yīng)老塘來勁鼓起造成支柱倒扎角的，用單體支柱抵平，重新栽設(shè)支柱，抵不動(dòng)的情況下先剪網(wǎng)掏掉煤矸后再處理，確保支柱正規(guī)有勁。

5安全高效

5.1提高回收率以往工作面上下出口5米范圍內(nèi)和工作面沿走向初采10米不準(zhǔn)放煤，通過實(shí)踐，工作面上下出口保持2米不放，工作面推進(jìn)2—4m后待老塘頂煤及頂板同時(shí)冒落的情況下就可以放煤，且不影響支架規(guī)格及瓦斯突然增大，從而有效地提高資源回收。

5.2合理放煤傳統(tǒng)放煤是工作面各茬人員在煤幫多處同時(shí)開口一次性放煤，老塘煤放一半時(shí)，頂板開始冒落，造成大矸石滾出，把靠近老塘較里的煤大部分埋掉，資源得不到充分回收，影響煤質(zhì)，矸石還易碰傷人。同時(shí)大量放煤容易壓鏈板機(jī)開不動(dòng)，出現(xiàn)機(jī)械事故，延緩勞動(dòng)時(shí)間等系列問題。在451811b工作面，我礦采用多輪次間隔放煤。實(shí)行低位放煤，放煤口距底板不大于0.3米，剪成V型，規(guī)格0.3米×0.3米。局部頂煤較薄低位放不出煤，可適當(dāng)提高放煤口位置，但眼口距頂梁不小于0.6米，嚴(yán)禁放空肩窩，放煤口要掛牌管理。兩個(gè)同時(shí)放煤口間距不小于20米，同時(shí)放煤不得超過4處，使煤均勻放出運(yùn)走，有效控制放煤量和時(shí)間，促使頂板均衡垮落，另外人員放煤全部站在人行道用放煤鐵勾放煤，嚴(yán)禁貼近煤幫，從而避免因放煤時(shí)大塊煤矸滑傷人，也提高了煤炭回收和煤質(zhì)。

6結(jié)論

①懸移支架穩(wěn)定性好，支護(hù)強(qiáng)度大，有效的控制了冒頂及推、垮棚事故。②懸移支架采用液壓控制，不需要人工回柱，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，移架速度塊，安全高效。③工作面跟底回采，減小了支柱鉆底量，保證了支架對(duì)頂板的有效支撐，同時(shí)也節(jié)約了大量柱鞋。④懸移支架也適合煤層厚1.7米以上一次采全高工作面的使用。