“三軟”條件下大傾角炮采工作面的管理

馬維新

【摘 要】介紹了大傾角炮采工作面的概況、支護(hù)原則及在“三軟”條件下的管理方法，為類似條件工作面的安全開采提供了經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】三軟；大傾角；炮采；管理

0.前言

在頂軟、底軟、煤軟的“三軟”條件下，底板傾角大于30°的炮采工作面在生產(chǎn)管理和安全管理上難度很大。首先是煤矸的自留性強(qiáng)，沖擊力大，易于發(fā)生飛塊傷人、沖倒支架、老塘串矸、堵住下出口等事故。其次是煤層頂板正壓力小，下滑力較大，支架穩(wěn)定性差，易造成倒棚冒頂。另外工人的操作、行人、運(yùn)料也十分不便。

1.概況

T314工作面靠近童臺(tái)向斜的軸部，面長(zhǎng)90m平均煤厚3.8m，煤體普氏硬度系數(shù)0.82，煤層底板傾角平均39°，煤層直接頂為厚1.93m的泥巖，老頂為粉砂巖一砂質(zhì)泥巖，厚4.25m，直接底為厚6.35m的泥巖，頂公層采高2.0m。為防止煤壁片幫和減少底板傾角，要作面真傾斜布置，真傾角8°左右，采用走向長(zhǎng)臂后退式回采，全部垮落法管理采空區(qū)，工作面放炮落煤，搪瓷溜子自溜運(yùn)輸，此面屬典型的“三軟”大傾角炮采工作面。

2.支護(hù)原則

支護(hù)參數(shù)和支護(hù)形式滿足“護(hù)”、“穩(wěn)”、“控”三個(gè)方面的要求：

（1）護(hù)：頂板管理上采取“支”、“護(hù)”相結(jié)合，以“護(hù)”為主的措施，最大限度的消除片、抽、漏、冒頂事故。

（2）穩(wěn)：使支架有足夠的穩(wěn)定性，支護(hù)系統(tǒng)保持必要的剛度，支柱具有良好的增阻性能，杜絕推垮型冒頂事故的發(fā)生。

（3）控：控制支柱鉆底量，控制頂板離層和底板下滑，使頂?shù)装逄幱诹己玫谋蝗螤顟B(tài)。

3.管理方法

3.1煤壁頂板管理

（1）要作面開采前三峒不準(zhǔn)放炮，全部手鎬落煤，初次放頂期間只放震動(dòng)炮，正常生產(chǎn)情況下要控制打眼角度，炮眼底部距煤層頂板≥400mm裝藥量≤0.425kg/眼，以并減少放炮對(duì)頂板的震動(dòng)，保持頂板的完整性。

（2）根據(jù)工作面頂板、支護(hù)、地質(zhì)構(gòu)造等情況，綜合確定一次啟爆長(zhǎng)度，但一次放炮最大長(zhǎng)度不得超過5m。

（3）放炮后根據(jù)頂板條件及時(shí)維護(hù)頂板，由上向下掛梁，支設(shè)臨時(shí)點(diǎn)柱，在每茬的最下一棚臨時(shí)點(diǎn)柱處用竹笆板從底向上設(shè)置護(hù)身板，護(hù)身板從底向上排嚴(yán)，防止煤矸下滑傷人。

（4）放炮后及時(shí)扶正被炮崩歪支架。

（5）加強(qiáng)煤壁管理，發(fā)現(xiàn)煤壁有片幫跡象要及時(shí)超前管理，確保煤壁頂板完好，杜約掉頂事故的發(fā)生。

3.2老塘側(cè)頂板管理

（1）從煤壁頂板開始鋪網(wǎng)，另外回柱時(shí)掛單層大笆，笆、網(wǎng)結(jié)合防止老塘竄矸。

（2）回出的支柱要全部帶壓打在未排支柱的棚檔中間，實(shí)現(xiàn)全承載。以增加工作面支柱的整體支撐力和防止老塘矸石竄人工作面。

（3）拉茬時(shí)打好打茬柱，采用荊條大笆配合竹笆板設(shè)置拉茬笆。

（4）回柱時(shí)打好拉茬最上一棚用竹笆板擋嚴(yán)設(shè)置護(hù)身板，防止上茬滾落矸石傷人。

3.3工作面支護(hù)

（1）工作面基本支架使用2.5m單體支柱和1.0m金屬鉸接頂梁，采用中定位走向直線棚“四、五”排管理，棚距500±500mm。

（2）工作面正常回采時(shí)在最后兩排支柱中間加打兩排順山挑棚（半圓木作梁、2.2m單體作腿，一梁三柱）加強(qiáng)支護(hù)。挑棚要打成直線，排列嚴(yán)密，上下挑棚梁間用鈀釘釘成整體，上、中兩根挑棚腿垂直頂?shù)装逯гO(shè)，最下一根挑棚腿向上保持5°的迎山角，以增加挑棚抗頂板下滑的能力。

（3）工作面采用孔徑40mm的圓形塑料網(wǎng)，長(zhǎng)800mm、?40mm塘材棍過頂，要求每棚不少于5根板皮塘材棍，并且要過均勻。

（4）支高支柱前要先在底板上挖出深度不少于200mm的腿窩，鋪設(shè)孔徑40mm的圓形塑料后，方可在腿窩里的底網(wǎng)上栽設(shè)支柱，以減少升柱時(shí)柱根和底煤下滑。

（5）為方便行人和防止底煤松軟下滑，沿工作面推進(jìn)方向每?jī)煽弥еg用塘柴捆或半圓木設(shè)置腳手板。

（6）單體支柱必須棵棵穿?300mm的塑料鞋，要求初撐力在裝面和初放期間≥90kN/棵，正常生產(chǎn)期間≥70kN/棵。

3.4上下出口管理

（1）下出口傾斜長(zhǎng)3.5m，超前工作面2.0m，采用2.2m單體支柱和1.0m限位梁，一梁一柱走向直線棚進(jìn)行管理，過頂、護(hù)底要求同工作面支護(hù)。

（2）上出口傾斜長(zhǎng)2.5m，超前工作面1.0m，支護(hù)要求同下出口一樣。

（3）加強(qiáng)風(fēng)、機(jī)巷與工作面交界處底煤管理，底網(wǎng)要鋪嚴(yán)，防止底煤松散，塌落。

（4）工作在放炮時(shí)，確保機(jī)巷車不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，防止放炮落下的煤堵塞下出口。

3.5溜煤首的管理

（1）移溜子時(shí)，按從下向上的順序逐塊移設(shè)，上塊溜子壓在下塊溜子上，接口卡緊，兩側(cè)用煤填實(shí)，并且每塊溜子都要用細(xì)鐵絲在單體支柱上，防止溜子在煤的帶動(dòng)下整體下滑。

（2）只有在每塊閘煤板都閘死，溜子道里填滿煤后，方可在煤壁側(cè)進(jìn)行采煤，掛梁等操作。

（3）放煤時(shí)要集中、統(tǒng)一，放煤時(shí)嚴(yán)禁有人在溜子道、煤壁側(cè)工作。

3.6安全設(shè)施與安全管理

（1）“三板一繩”：①閘煤板：長(zhǎng)度1.4m，寬度≥400mm，從煤壁向老塘沿走向設(shè)置，每20m設(shè)一塊，以緩沖下滑煤塊的沖擊力和控制放煤時(shí)的煤量。②護(hù)身板：采煤時(shí)每茬的最下一棚在煤壁側(cè)支設(shè)一棵臨時(shí)支柱，用長(zhǎng)竹笆板從底到頂擋嚴(yán)，以防煤矸下滑碰傷下茬作業(yè)人員。老塘側(cè)回柱時(shí)在本茬最上一棚設(shè)置護(hù)身板（從底至上排嚴(yán)），防止上茬滾落矸石碰傷下茬作業(yè)人員。③腳手板：采用半圓木或塘材捆沿工作面走向設(shè)置，以利于行人和有效護(hù)住底煤。④防倒繩：要求全部支柱都要用麻繩系在張緊上下端頭的鋼絲繩上，實(shí)現(xiàn)有效防倒。

（2）為便于掌握支柱與頂、底板的角度，初期回采支柱支設(shè)時(shí)工作人員要配備拐尺，保證支柱的迎山角度在3-5°，不得過大。

（3）強(qiáng)化煤幫管理，遇構(gòu)造、頂板破碎、片幫時(shí)及時(shí)超前管理，避免發(fā)生煤壁掉頂事故。

（4）強(qiáng)化礦壓監(jiān)測(cè)，不合格棚及時(shí)進(jìn)行整改和三次補(bǔ)液，確保支柱初撐力符合要求。

（5）單體支柱入井前必須棵棵試壓檢測(cè)，不合格支柱嚴(yán)禁入井使用。

（6）實(shí)行工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)交接班制度、班班驗(yàn)收工程質(zhì)量，不合格處及時(shí)整改。

4.操作技術(shù)

4.1采煤操作

（1）采煤前要備好材料，觀察好后路及周圍環(huán)境，由上向下掛梁、支設(shè)支柱，正常情況下掛雙梁后，必須支一柱，頂板破碎或來壓時(shí)要隨時(shí)掛梁隨時(shí)支設(shè)單體支柱。

（2）采煤時(shí)上下茬要互相關(guān)心，采煤時(shí)，下茬不設(shè)好護(hù)身板，上茬不準(zhǔn)干活。

（3）注液槍管路從人行道頂板敷設(shè)，嚴(yán)禁設(shè)在溜子道。

（4）采煤時(shí)鉸接頂梁的連接圓銷要打緊，嚴(yán)禁脫銷。工作面的水平銷配齊，為防止因傾角過大鉸接頂梁梁頭向下調(diào)斜，使用時(shí)水平銷要從下向上打緊。

（5）采高控制在2.0m，嚴(yán)禁超高回采，嚴(yán)禁丟頂煤。

4.2回柱操作

（1）打好拉茬柱，清理好后路，不合格支柱補(bǔ)液整改，排除不安全隱患后，方可進(jìn)行回柱操作。

（2）回收支柱梁子前，必須要先拴牢拉緊后，放可回收，以防鐵料竄下傷人。

（3）回柱時(shí)如遇到頂板來壓，要立即停止作業(yè)，待壓力穩(wěn)定后方可繼續(xù)回柱工作。

（4）回柱時(shí)不準(zhǔn)和打眼、裝藥等工序平行作業(yè)。

（5）回柱時(shí)溜子道要扒滿、閘死、蹬實(shí)。防止從溜子道濺出的煤塊傷人。

5.結(jié)語

采用以上的管理方法，T314工作面已安全推進(jìn)280m，回采煤炭8萬余t，回采期間，沒有發(fā)生大的冒頂、倒棚、傷人等事故，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。