大傾角煤層開(kāi)采頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)淺談

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大傾角煤層開(kāi)采頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)淺談

孫寶華
（新疆昌平礦業(yè)公司烏魯木齊830000）

大傾角煤層開(kāi)采，一般指煤層傾角在35°～55°之間，煤層頂?shù)装迤扑?，煤層埋藏不穩(wěn)定，頂?shù)装搴茈y管理，開(kāi)采時(shí)頂?shù)装搴茈y控制。本人根據(jù)多年開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套大傾角煤層開(kāi)采頂?shù)装蹇刂萍夹g(shù)及方法僅供參考。

1　正常時(shí)期頂板控制方法

（1）工作面雙向割煤時(shí)，必須及時(shí)追機(jī)移架支護(hù)頂板，即采煤機(jī)割煤后距后滾筒3~5 m及時(shí)“帶壓擦頂”移架支護(hù)頂板，并打開(kāi)護(hù)幫板抵住幫；

（2）當(dāng)工作面因初次（周期）來(lái)壓、頂板破碎、因故推進(jìn)速度太慢，出現(xiàn)較嚴(yán)重片幫漏冒頂（>600 mm）時(shí)，必須及時(shí)拉超前架超前管理頂板，即移架在割煤之前進(jìn)行；

（3）移架時(shí)，支架工嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，保證支架初撐力達(dá)到要求。

2　特殊時(shí)期頂板控制方法

2.1來(lái)壓及停采前的頂板控制

因初次（周期）來(lái)壓、巷道支護(hù)變形破壞等原因，工作面兩巷超前出口壓力顯現(xiàn)大時(shí)，超前支護(hù)必須做到一梁兩單體支柱，杜絕單梁?jiǎn)沃般q接梁不鉸接現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)巷超前支護(hù)長(zhǎng)度不少于30 m。

2.2過(guò)斷層及頂板破碎帶頂板控制

⑴工作面過(guò)斷層、褶曲構(gòu)造帶必須堅(jiān)持“控制采高、少留頂煤”的原則；

⑵工作面過(guò)走向和斜交斷層、褶曲構(gòu)造帶時(shí)，要根據(jù)斷層落差等產(chǎn)狀要素和煤層起伏變化情況調(diào)整回采層位，并將工作面調(diào)勻；

⑶要根據(jù)工作面破巖程度控制采高，當(dāng)工作面全巖、或煤層變薄同時(shí)破頂破底時(shí)，應(yīng)將采高降低到2.6～2.8 m；

⑷若頂?shù)装鍘r石堅(jiān)硬，采煤機(jī)截割困難，應(yīng)采用爆破破巖，并視現(xiàn)場(chǎng)情況制定專項(xiàng)安全技術(shù)措施嚴(yán)格執(zhí)行；

⑸必須及時(shí)帶壓超前擦頂移架支護(hù)頂板，支架要平順過(guò)渡，不得忽高忽低，防止脫開(kāi)；

⑹移架時(shí)必須堅(jiān)持一步三調(diào)，確保相鄰支架保持錯(cuò)差不大于頂梁側(cè)護(hù)板高度的2/3，不擠不咬不倒的良好狀態(tài)；

⑺工作面托三角頂煤開(kāi)采，有出現(xiàn)超前嚴(yán)重片幫、冒頂危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)超前架棚以保證頂板管理安全；

⑻必須確保工作面運(yùn)輸系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的完好可靠，保證工作的正常安全回采；

⑼過(guò)落差>1.5 m的斷層時(shí)，另行編寫(xiě)針對(duì)性的專項(xiàng)安全技術(shù)措施并嚴(yán)格執(zhí)行。

3　片幫冒頂防治技術(shù)

工作面大仰角開(kāi)采時(shí)，極易造成煤壁片幫、頂板冒頂事故，一方面，工作面煤壁片幫、頂板冒頂，極易造成人員傷害，處理冒頂本身也存在著很大的安全隱患；另一方面煤壁片幫、頂板冒頂使礦井生產(chǎn)被動(dòng)，職工勞動(dòng)強(qiáng)度加大，產(chǎn)量低，礦井整體經(jīng)濟(jì)效益受到影響。

3.1防止片幫冒頂

⑴做好頂板變化情況的現(xiàn)場(chǎng)資料收集分析工作，超前進(jìn)行礦壓預(yù)報(bào)；生產(chǎn)技術(shù)辦礦壓組做好礦壓觀測(cè)工作，及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行周期來(lái)壓預(yù)報(bào)；

⑵工作面過(guò)斷層及頂板破碎帶期間按最小控頂距管理頂板，適當(dāng)降低采高，使用好護(hù)幫板；

⑶合理組織勞動(dòng)工序，加快工作面推進(jìn)速度；

⑷破巖時(shí)減慢割煤速度能夠通過(guò)的盡量不爆破；

⑸過(guò)斷層及周期來(lái)壓期間采用“帶壓擦頂”移架，支架拉到位升起接頂后，必須持續(xù)供液3~5 s，保證支架的初撐力；

⑹加強(qiáng)工作面工程質(zhì)量管理，使支架頂梁要和頂板平整接觸，不得出現(xiàn)點(diǎn)接觸或線接觸現(xiàn)象，嚴(yán)禁出現(xiàn)接頂不實(shí)或空頂現(xiàn)象，確保支架狀態(tài)良好，支撐有力，當(dāng)頂板破碎架間漏貨時(shí)使用塘材、笆片將架間背嚴(yán)；

⑺采煤機(jī)割過(guò)后，及時(shí)伸出伸縮梁、打出護(hù)幫板護(hù)幫，雙向割煤時(shí)追機(jī)移架，當(dāng)移架跟不上采機(jī)時(shí)，適當(dāng)減慢采機(jī)的牽引速度或暫時(shí)停機(jī)，單向下行割煤時(shí)，采煤機(jī)到下機(jī)頭后要及時(shí)停機(jī)移架，容易發(fā)生片冒地點(diǎn)。已發(fā)生片冒地點(diǎn)，必要時(shí)先停機(jī)，將該范圍移架支護(hù)后再繼續(xù)向下割煤；

⑻工作面盡量做到平、直，防止因工作面局部滯后造成工作面超前片幫；

⑼要加強(qiáng)支架、液壓系統(tǒng)的檢修，確保支架和液壓系統(tǒng)完好，無(wú)漏、竄和自動(dòng)卸載現(xiàn)象；

⑽工作面及上下出口壓力較大時(shí)，必須加強(qiáng)該處的支護(hù)，保持暢通。

3.2處理片幫冒頂

工作面出現(xiàn)小規(guī)模片幫冒頂時(shí)，及時(shí)伸出伸縮梁控制，能拉超前架時(shí)，必須及時(shí)拉移超前架；如果拉超前架和伸伸縮梁的方法不能有效地控制頂板，要用半圓木過(guò)頂；冒頂嚴(yán)重時(shí)，可采取開(kāi)幫架棚來(lái)控制頂板，開(kāi)幫架棚見(jiàn)圖1。

圖1

⑴片幫冒頂后的煤壁穩(wěn)定，采取在煤壁側(cè)使用單體打貼幫柱控制煤幫的辦法處理。使用笆片、塘材或板皮將煤幫背嚴(yán)、背實(shí)；

⑵片幫冒頂后煤壁不穩(wěn)定，采取在煤壁側(cè)打戧柱的方法處理。使用單體或圓木上端緊靠支架前梁、下端斜插煤壁側(cè)打好戧柱，使用半圓木或板皮背幫以控制煤壁繼續(xù)片幫；

⑶上述兩種方法都無(wú)法處理片幫冒頂時(shí)，則采取超前開(kāi)幫使棚的方法進(jìn)行處理；

使棚方法：將棚梁一端搭在支架前梁上，搭接長(zhǎng)度≮30 cm，另一端梁頭抵實(shí)煤壁并有≮20 cm梁窩，并栽上單體柱腿，柱距1 m，數(shù)量根據(jù)使棚寬度而定，棚距0.75 m（2棚/架）；夠一架托棚后必須及時(shí)增打一至二路一梁三柱傾斜托棚。

⑷如果冒落煤矸量較小，可開(kāi)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)直接出貨，但要防止煤矸過(guò)度集中堆積，掉出運(yùn)輸機(jī)道；片冒量較大，應(yīng)先將支架間煤矸清理干凈，避免影響工作面正常通風(fēng)，出貨時(shí)要加強(qiáng)人員聯(lián)系與自保、互保，防止煤矸意外刮傷、砸傷；

⑸工作面冒頂區(qū)域附近處理大塊矸石時(shí)，應(yīng)檢查風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，且只?zhǔn)許使用風(fēng)鎬和大錘，防止其它事故的發(fā)生。

收稿：2014-08-29

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.009