綜采對拉工作面局部托頂煤回采安全技術(shù)研究及應(yīng)用

余文喆

[摘 要]針對綜采對拉工作面局部托頂煤回采的安全問題，我們進行了調(diào)查研究和論證分析并精心準(zhǔn)備，通過嚴(yán)格執(zhí)行綜采對拉工作面局部托頂煤回采等專項措施，科學(xué)合理組織生產(chǎn)，實現(xiàn)了單產(chǎn)創(chuàng)出新水平，為今后綜采工作面局部托頂煤回采提供了可借鑒的經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]托頂煤；頂板；片幫；冒頂；

中圖分類號：TD-05 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）42-0001-01

一、前言

K2101綜采對拉工作面（后期）在回采過程中，由于工作面局部煤層厚度變化較大（2.54-3.66m）及中間巷標(biāo)高較低，且頂板巖石堅硬，不適宜挑頂，為實現(xiàn)工作面頂板的平緩過渡，并確保頂板支護安全及液壓支架不錯差，工作面局部需要托頂煤回采。因此，針對綜采對拉工作面局部托頂煤回采的安全問題，我們以K2101綜采工作面為突破口，實施綜采對拉工作面局部托頂煤回采安全高效專項研究，并取得了良好的效果。

二、K2101綜采工作面概況

城郊煤礦K2101綜采對拉工作面地表有杜園、三臺閣、西大營等村莊以及311國道沿途店鋪等，地面建筑物較多，311國道、地銷煤路、永宿公路等貫穿整個工作面。該工作面東為東南翼膠帶、軌道巷保護煤柱，南為2101-1工作面（已采），西為老城保護煤柱，北為東翼膠帶、軌道巷保護煤柱。工作面二2煤層位穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，以亮、鏡煤為主，為半亮型；工作面掘進實際揭露煤層厚度總體變化不大，煤厚最大3.80m，最小1.20m，平均2.83m。中間巷里段及3#切眼靠近上巷里側(cè)揭露一煤層變薄帶，煤層厚度為0.30～0.70m；受煤層變薄帶影響，上巷通尺583～813m處煤層較薄，厚度為1.20～2.19m。

工作面煤層頂?shù)装迩闆r表1。

三、局部托頂煤回采的工藝

3.1 技術(shù)方案

在托頂煤回采區(qū)域，及時拉超前架支護，并使用好伸縮梁和護幫板支護好幫頂，且液壓支架必須由經(jīng)驗豐富的支架工操作，少降快拉，帶壓擦頂移架。在托頂煤回采區(qū)域，液壓支架伸縮梁要緊頂煤墻，盡量減小端面距。拉移液壓支架時，收液壓支架伸縮梁要與液壓支架前移同步進行，減少頂煤遺漏。

隨著工作面的推進，刮板輸送機要隨著煤層變厚的發(fā)展方向適當(dāng)上抬，使液壓支架盡快的接實煤層頂板，達到沿頂回采。在托頂煤回采區(qū)域，液壓支架要升緊，保證液壓支架的初撐力不低于24MPa。若托頂煤區(qū)域頂煤在回采過程中脫落，則必須使用圓雜木或舊道木進行背頂，以保證液壓支架接頂嚴(yán)實。在托頂煤回采區(qū)域，液壓支架的護幫板必須正常使用，防止煤墻發(fā)生片幫。

3.2 處理片幫措施

工作面在生產(chǎn)期間，要加強煤壁的維護管理工作，當(dāng)煤壁片幫超過規(guī)定時，必須采取以下措施及時進行處理：

當(dāng)支架頂梁距煤壁寬度小于1140mm時，必須及時伸出伸縮梁和護幫板支護幫頂。如因支架平衡調(diào)整不到位造成前梁接頂不實的，要重新調(diào)整，因頂板不平造成空頂?shù)?，使用圓雜木背實頂板。

當(dāng)支架頂梁距煤壁寬度在1140～1740mm時，及時拉超前架并伸出伸縮梁和護幫板支護幫頂。支架頂梁梁端到煤壁的距離在1740mm以上時，及時拉超前架并伸出伸縮梁護頂支護頂板。如果拉過超前架后伸縮梁前剩余深度超過800mm以上時，架設(shè)走向梁前先打傾向棚支護頂板。傾向棚采用4m或2.4m長、Φ160mm以上的半圓木或圓木，一梁兩柱，柱距不小于1.5m，平行于工作面方向架設(shè)1～2棚，以確保在架設(shè)走向棚期間的安全。走向棚棚梁采用直徑Φ160mm以上的圓木，每架不少于2根，圓木一頭擔(dān)在支架伸縮梁上，另一頭緊貼煤墻，圓木擔(dān)在支架上的長度不小于500mm，煤墻側(cè)打單體支柱支撐木梁，最后將傾向棚的單體柱回撤。

3.3 處理冒頂?shù)膶Σ?/p>

工作面在回采期間發(fā)生冒頂時，為保證在處理冒頂期間的安全施工，特采取以下措施。

處理冒頂前必須停采煤機和刮板輸送機，并將電源開關(guān)打到閉鎖位置。處理冒頂期間工作面冒頂區(qū)及上下15m范圍內(nèi)，停止其它與處理冒頂無關(guān)的工作，撤出無關(guān)人員到安全地點。

處理冒頂前冒頂區(qū)內(nèi)的液壓支架關(guān)閉截止閥并將操作手柄閉鎖，防止支架誤動作。處理冒頂過程中，人員每次接近煤壁前都要先清理退路和嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，用敲幫問頂工具提前挑落頂板活矸，待頂板穩(wěn)定后方可開始作業(yè)。處理冒頂前先備足木料，傳遞木料的人員要保證木料的供應(yīng)，確保冒頂處理能夠連續(xù)進行，并爭取在最短時間內(nèi)完成。在處理冒頂時，要先對冒頂區(qū)兩側(cè)頂板進行加固，再從冒頂區(qū)上方一側(cè)開始處理冒頂，處理冒頂要一架接一架的處理，在處理完一架后再處理下一架，不允許隔架處理。

架走向棚處理冒頂時，棚梁采用4m長π型梁，用40T鏈條將π型梁固定在頂梁和伸縮梁下面，一架2根。在π型梁露出液壓支架的部分上用直徑不小于160mm圓木封實頂板（圓雜木沿傾向放置）。支設(shè)單體時，單體柱到刮板輸送機的距離應(yīng)能通過采煤機。采煤機通過時需替換單體柱的，必須先加固該處頂板支護，再替換單體柱。

四、效果分析

按照方案施工預(yù)防了綜采工作面局部托頂煤回采所帶來的安全問題，經(jīng)過 K2101綜采對拉工作面局部托頂煤回采考驗后，該方案施工預(yù)防了K2101綜采對拉工作面局部托頂煤回采所出現(xiàn)片幫和冒頂事故。目前K2101綜采對拉工作面局部托頂煤回采已經(jīng)安全通過，未發(fā)生任何問題，K2101綜采對拉工作面局部托頂煤回采方案取得成功。

五、結(jié)束語

綜上所述，綜采對拉工作面局部托頂煤回采的安全管理的重點和難點是頂板管理和片幫的治理。尤其是綜采工作面頂板的管理關(guān)系著煤礦是否能夠進行安全生產(chǎn)。一旦發(fā)生了采面頂板事故，將造成較大的人員傷亡和重大的經(jīng)濟損失，嚴(yán)重威脅著煤礦的生產(chǎn)安全。實踐證明，綜采對拉工作面局部托頂煤回采時對頂板和片幫的有效治理，如有些事故是可以被預(yù)防和解決的。對于煤礦生產(chǎn)安全有著重要的意義。