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    綜采工作面過斷層安全技術(shù)措施的實(shí)踐應(yīng)用

    2019-07-15 00:51:36秦懷新
    山東煤炭科技 2019年6期
    關(guān)鍵詞:金屬網(wǎng)煤機(jī)機(jī)尾

    劉 磊 秦懷新 任 偉

    (棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司,山東 棗莊 277605)

    1 概述

    3下1102工作面推采至材料巷6#點(diǎn)55.7m、運(yùn)輸巷10#點(diǎn)9.9m位置處,工作面將揭露f71斷層(H=0~4m,∠30°~65°)(圖1)。該斷層自工作面87#架揭露,先向機(jī)尾方向延伸,再向機(jī)頭方向延伸,伴隨工作面回采直至停采線位置,對(duì)回采將產(chǎn)生較大影響。為保證推采期間工作面支架狀態(tài)在控及工作面頂板安全,確保實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),制定以下安全技術(shù)措施。

    圖1 F71斷層與工作面的位置關(guān)系圖

    2 過斷層期間安全技術(shù)措施

    2.1 過斷層期間工作面組織技術(shù)措施

    2.1.1 過斷層方式

    過斷層期間采用強(qiáng)推硬過的方式通過斷層區(qū)域。工作面斷層區(qū)段煤壁、面溜、支架必須保持直線,相鄰支架錯(cuò)茬不得大于2/3側(cè)護(hù)板(350mm),防止架間漏矸。

    2.1.2 過斷層前后施工方法

    (1) 斷層初始揭露66m期間,預(yù)計(jì)每推采17m向機(jī)尾方向延伸1架;繼續(xù)推采79.5m,預(yù)計(jì)每推采3.5m向機(jī)頭方向延伸1架;繼續(xù)推采95m,預(yù)計(jì)每推采10m向機(jī)頭方向延伸1架;繼續(xù)推采143.5m,預(yù)計(jì)每推采3m向機(jī)頭方向延伸1架,伴隨工作面直至停采線位置,斷層延伸至16#架位置。

    (2) 斷層揭露前,工作面84#~89#架上滿6架網(wǎng)。隨斷層面延伸方向延網(wǎng),保證斷層面上下各3架金屬網(wǎng),視斷層過后頂板穩(wěn)定情況撤除相應(yīng)架數(shù)的金屬網(wǎng)。斷層初始揭露66m期間,預(yù)計(jì)每推采17m向機(jī)尾方向延伸1架金屬網(wǎng);繼續(xù)推采79.5m,預(yù)計(jì)每推采3.5m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng);繼續(xù)推采95m,預(yù)計(jì)每推采10m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng);繼續(xù)推采143.5m,預(yù)計(jì)每推采3m向機(jī)頭方向延伸1架金屬網(wǎng)。

    (3)若斷層面附近頂板破碎、冒高超過0.3m時(shí),必須使用相應(yīng)規(guī)格的半圓木和方木裝頂,保證支架接實(shí)頂、達(dá)到初撐力。當(dāng)斷層處煤壁折幫深度超過1.0m時(shí),除采取裝頂、聯(lián)網(wǎng)、沿傾向橫穿大板等措施外,必須在支架上方,沿走向穿大板,并將大板料合入支架上方,增強(qiáng)接頂效果。

    (4)斷層處聯(lián)網(wǎng)走向壓茬不少于200mm,傾向壓茬不少于200mm,聯(lián)網(wǎng)選用三花眼搭接,扎絲選用12#鐵絲,網(wǎng)扣間距不大于250mm,扎絲擰緊不少于3圈。當(dāng)聯(lián)雙層金屬網(wǎng)時(shí),必須采取魚鱗式搭接,聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量符合作業(yè)規(guī)程的相關(guān)要求。

    (5)斷層區(qū)段必須拉移超前支架,拉移支架時(shí)要做到擦頂移架,少降快拉。正確使用好滑移梁、護(hù)幫板,以減小支架的端面距,增強(qiáng)頂板支護(hù)強(qiáng)度,并確保該區(qū)段支架初撐力不得低于24MPa。

    (6)頂板破碎或煤壁片幫嚴(yán)重時(shí),必須拉移超前支架后煤機(jī)方可過機(jī),現(xiàn)場(chǎng)使用好滑移梁及護(hù)幫板,保證支護(hù)有效,并上好雙層網(wǎng),配合4m大板木料支護(hù)頂板。

    (7)調(diào)整支架期間,移架時(shí)必須采用單茬作業(yè),嚴(yán)禁多茬平行作業(yè)。

    (8)工作面推采過程中,支架原則上要保證與刮板輸送機(jī)垂直,兩立柱偏差值在±50mm范圍內(nèi),支架落差不大于側(cè)護(hù)板的2/3(350mm),嚴(yán)禁出現(xiàn)咬架、擠架現(xiàn)象。

    2.2 過斷層期間提高回采率的方式

    (1)隨著工作面推采,斷層先向機(jī)尾延伸后向機(jī)頭延伸,斷層機(jī)頭方向提前10架進(jìn)行飄刀,斷層機(jī)尾方向適量剎底,減少丟底煤。

    (2)斷層上盤處需進(jìn)行剎底,減少丟底煤,控制破頂板矸石量,盡量不破或少破頂板矸石,確保煤質(zhì)。

    (3)斷層下盤需及時(shí)挑頂飄刀,斷層面處逮頂煤不超過10架,每刀飄刀量不小于100mm,不大于150mm,減少割底矸量。

    (4)除斷層區(qū)域外,全面沿頂沿底開采,局部超高區(qū)段沿頂留底開采,嚴(yán)禁隨意留頂煤。嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程要求控制工作面采高。

    (5)當(dāng)斷層處矸石硬度較小(f<5)時(shí),可用煤機(jī)直接割底矸;當(dāng)矸石巖性變硬,煤機(jī)割矸阻力較大,嚴(yán)禁用煤機(jī)直接割矸,必須采取人工打眼放震動(dòng)炮的方式推過斷層。

    2.3 過斷層爆破設(shè)計(jì)方案

    (1)該工作面開采共四班,早班為檢修班,晚、中班兩個(gè)班次主要實(shí)施爆破松動(dòng)作業(yè),下午班和晚班主要實(shí)施割煤作業(yè)。割煤設(shè)計(jì)為:破矸量小時(shí),割煤 3刀1.8m;破矸量大時(shí),每班割煤2刀1.2m。

    根據(jù) 5301工作面煤層開采的采高情況,矸石厚度小于1m時(shí),采用打單排眼;矸石厚度在1~2.5m時(shí),打三花眼;厚度大于2.5m時(shí),打五花眼;眼距1.0m,排距1.0m,眼深1.7m。

    打眼角度上層眼垂直方向?yàn)?0°,水平方向向面中傾5°~10°,炮眼的布置及角度示意圖見圖2所示。

    (2)爆破參數(shù)。打眼采用YT-27(YT-24)型風(fēng)鉆。爆破器材使用FD-200Z型發(fā)爆器。根據(jù)爆破現(xiàn)場(chǎng)的工況,確定以下爆破參數(shù),如表1所示。炮眼布置圖如圖2所示。

    表1 過F71斷層爆破說明

    圖2 炮眼布置圖

    裝藥結(jié)構(gòu):本次爆破方案主要采用正向裝藥結(jié)構(gòu)(圖3)。采用毫秒電雷管一次打眼、一次裝藥、一次起爆的方式爆破。爆破材料使用乳化炸藥和毫秒電雷管。

    3 效果

    高莊煤業(yè)有限公司3下1102工作面過F71斷層期間,采取了合理有效的安全技術(shù)措施,選取了合理的技術(shù)措施及有效的爆破技術(shù)方案,保證了綜采工作面安全快速過斷層帶,取得了較好的效果。

    圖3 正向裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

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