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      綜采工作面過空巷技術(shù)淺析

      2019-09-25 08:53:46
      山西化工 2019年4期
      關(guān)鍵詞:空巷斜交板梁

      任 鋒

      (呂梁市煤炭職工培訓(xùn)中心,山西 呂梁 033000)

      引 言

      綜采工作面開采作業(yè)中的年久失修或者廢棄的巷道,稱之為空巷。過空巷較為復(fù)雜,對(duì)綜采工作面開采作業(yè)的質(zhì)量和安全有著較大影響。為此,筆者結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn),通過實(shí)例案例分析綜采工作面過空巷技術(shù)。

      1 工程實(shí)況

      本文主要以某煤礦企業(yè)的某一段綜采工作面為研究對(duì)象,對(duì)過空巷技術(shù)進(jìn)行分析說明。該工程段中煤層底板標(biāo)高約664m,地面標(biāo)高805m~810m左右,整體長度490m,傾斜長度約97m,煤層厚度因地質(zhì)原因呈現(xiàn)不均衡分布情況,大約在1.3m~1.7m之間,其中含夾矸0.2m。整個(gè)煤層是由粉砂巖、石灰?guī)r、泥巖及K4石灰?guī)r構(gòu)成的,厚度分別為6.4m、1.1m、1.55m和2.19m。進(jìn)風(fēng)槽和回風(fēng)槽的凈高和寬分別為2m×3.5m,2.3m×3.5m。

      2 空巷概況

      在該綜采工作面中,一共有13條空巷,均為矩形裸巷,尺寸高×寬為1.6m×4.5m,與頂板和回風(fēng)順槽距離分為0.4m和0.5m??障镂挥诨仫L(fēng)順槽一側(cè),與工作面或交叉或平行。為了保證后續(xù)開采工作的順利進(jìn)行,將空巷按照從1到13的順序標(biāo)號(hào)。1~5空巷與工作面交叉,6~13空巷則從事與工作面平行。此外,11號(hào)和12號(hào)空巷長度與工作面切眼長度相等,3號(hào)和5號(hào)空巷則與停采線和回采先交接,13號(hào)空巷在停采線外圍。

      3 空巷支護(hù)

      空巷支護(hù)施工中采用的是分階段支護(hù)措施,按照不同施工情況將其分為以下兩段:當(dāng)工作面回采作業(yè)與平行空巷之間只有25m距離時(shí),在平行空巷上實(shí)施支護(hù)施工,延長回風(fēng)順槽超前支護(hù)15m左右;當(dāng)工作面回采與斜交空巷距離10m左右時(shí),在斜交空巷上進(jìn)行支護(hù)施工,長度控制在20m左右。并在持續(xù)的回采作業(yè)中,利用水槽超前支護(hù)逐漸替換斜交空巷支護(hù),保證長度[1]。

      空巷支護(hù)施工完成后,做好礦壓觀測作業(yè),結(jié)合實(shí)際情況,調(diào)整不同設(shè)備的觀測頻率,之后通過對(duì)觀測數(shù)據(jù)的分析了解綜采工作面回采質(zhì)量。通常情況下,頂板離層儀觀測次數(shù)調(diào)整為每班一次,液壓支架數(shù)顯壓力表的數(shù)據(jù)改為三天一次,空巷與斜交位置設(shè)置的觀測點(diǎn),需每兩周實(shí)行一次數(shù)據(jù)采集[2]。

      在空巷支護(hù)作業(yè)中,主要選用單體液壓支柱和板梁這兩種材質(zhì)保證支護(hù)效果。在支柱和板梁設(shè)置中,與工作面相交的切眼斜交空巷一梁要設(shè)置三個(gè)單體液壓支柱,支柱之間的距離控制在1m左右,每個(gè)單體液壓支柱的間距控制在1.5m左右。板梁要與工作面平行,與工作面切眼平行的空巷要采用一梁四柱的布設(shè)方式,間距分別控制在1m左右,板梁與工作面垂直[3]。支護(hù)示意圖見第91頁圖1。

      4 綜采工作面分階段回采過空巷

      第一階段是在綜采工作面推進(jìn)至距離第一條空巷10m左右位置上時(shí)。此時(shí)在回采作業(yè)繼續(xù)前,需先完成6號(hào)和1號(hào)空巷前35m距離內(nèi)的支護(hù)作業(yè),將超前支護(hù)距離控制在15m,之后實(shí)施回采作業(yè),當(dāng)其距離6號(hào)空巷5m距離時(shí),加快回采作業(yè)速度,快速通過空巷,降低礦山開采壓力。完全通過6號(hào)空巷后,再恢復(fù)到原來的回采速度,按照規(guī)定要求實(shí)施回采作業(yè)。當(dāng)回采工作推進(jìn)到超前支護(hù)20m左右距離上時(shí),替換1號(hào)架設(shè)空巷。

      圖1 單體液壓支柱支護(hù)示意圖

      第二階段是在綜采工作面推進(jìn)到距離7號(hào)空巷25m距離上時(shí)。此時(shí)要完成2號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)及3號(hào)空巷的前段20m距離的支護(hù)作業(yè),延長超前支護(hù)15m,之后開始回采作業(yè),同樣在距離2號(hào)空巷5m距離時(shí),加快回采速度,通過9號(hào)空巷后恢復(fù)正常。在距離超前支護(hù)20m距離時(shí),替換1號(hào)和3號(hào)架設(shè)空巷。

      第三階段是在綜采工作面推進(jìn)到第11號(hào)空巷前25m距離上時(shí)。此時(shí)需完成11號(hào)空巷的支護(hù)作業(yè),在回采作業(yè)中,仍實(shí)施1號(hào)和3號(hào)空巷的架設(shè)空巷替換工作,當(dāng)回采作業(yè)推進(jìn)到1號(hào)空巷剩余的0m距離時(shí),對(duì)4號(hào)空巷實(shí)施支護(hù)施工,并利用單體液壓支柱,如圖1所示。而當(dāng)回采作業(yè)推進(jìn)至11號(hào)空巷剩余5m距離時(shí),完成12號(hào)、4號(hào)、3號(hào)、5號(hào)空巷的支護(hù)作業(yè),加快回采速度,通過所有空巷。

      5 過空巷安全技術(shù)管理

      當(dāng)綜采工作面回采作業(yè)進(jìn)行到距離空巷10m或25m距離上時(shí),工作人員需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,聯(lián)系通風(fēng)部門一起對(duì)現(xiàn)有的瓦斯排放系統(tǒng)、啟封模式及通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)行重新調(diào)整,確??障飪?nèi)風(fēng)量及工作面內(nèi)風(fēng)量符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

      在空巷支護(hù)施工中,應(yīng)堅(jiān)持由外到內(nèi)逐架支護(hù)的基本原則,增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

      在綜采工作面推進(jìn)至距離空巷15m左右的位置上時(shí),應(yīng)調(diào)整工作面兩側(cè)的順槽夾角,避免出現(xiàn)與空巷平行的情況。從進(jìn)風(fēng)側(cè)向回風(fēng)側(cè)逐漸貫通空巷,貫通后,工作面液壓支架、超前支護(hù)、煤幫、刮板輸送機(jī)必須達(dá)到“三直一平”,貫通部位頂板破碎時(shí),提前拉架,必要時(shí)可帶壓移架[4]。

      在工作面回采至空巷10m位置上時(shí),加大端頭及空巷內(nèi)部的支護(hù)強(qiáng)度,從而削弱壓力突然增大帶來的影響,確保巷道中安全出口的正常使用。

      在工作面回采作業(yè)距離1號(hào)、2號(hào)空巷10m左右時(shí),進(jìn)行探眼的鉆設(shè),并在此期間,停止運(yùn)行一切回采設(shè)施。同時(shí)在探眼鉆設(shè)中,應(yīng)在周邊10m左右范圍內(nèi)架設(shè)警戒線,要求員工全部移除到警戒線外側(cè),以免造成人員傷亡[5]。

      在工作面全部貫穿空巷后,要加快煤炭開采速度,嚴(yán)格管控開采距離。另外,在回采作業(yè)中,實(shí)時(shí)觀察煤壁片幫的支架壓力的變化情況,一旦發(fā)現(xiàn)其存在較大數(shù)值波動(dòng),應(yīng)立即聯(lián)系技術(shù)人員實(shí)行適當(dāng)調(diào)整。

      當(dāng)綜采工作面貫通空巷后,如圖2所示,要設(shè)置安全區(qū)域,貫通的10m區(qū)域范圍內(nèi),禁止工作人員在未經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)人員批準(zhǔn)的情況下隨意進(jìn)入,同時(shí)還要開展檢修工作,以免產(chǎn)生危險(xiǎn)。

      圖2 綜采工作面過空巷

      在采煤時(shí)產(chǎn)生的一些廢木料、可回收木垛,要在停止采煤機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)后,實(shí)施清理和回收,以免影響煤炭質(zhì)量。

      進(jìn)煤幫作業(yè)后,應(yīng)合理控制頂板,這就要求工作人員在工作面貫通空巷后,每隔2刀移動(dòng)一下工作面進(jìn)入斜交空巷中的超前支護(hù)結(jié)構(gòu),當(dāng)回采作業(yè)平行空巷位置后,實(shí)施支架遷移,利用支架進(jìn)行單體柱板梁的支撐,并隨著作業(yè)繼續(xù),逐漸開展單體柱板梁的回收工作,直到作業(yè)完成,而在支護(hù)遷移或支柱回收時(shí),需要遵循的規(guī)定要求如下。

      工作人員應(yīng)明確了解進(jìn)入煤幫作業(yè)的制度要求,在支護(hù)遷移或支柱回收時(shí),嚴(yán)格按照制度要求開展作業(yè);當(dāng)工作面貫通斜交和平行空巷后到進(jìn)入空巷作業(yè)施工前,需停止運(yùn)行刮板運(yùn)輸機(jī),安排專業(yè)人員看守;進(jìn)入空巷作業(yè)前,先確定支架拉移位置,利用找頂工具找凈作業(yè)地點(diǎn)的頂幫活矸、片幫煤,之后再以人工操作的方式將電纜槽放入到刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)道內(nèi),啟動(dòng)管板運(yùn)輸機(jī)。

      在距離采煤機(jī)10m工作范圍內(nèi),應(yīng)閉鎖采煤機(jī),禁止啟動(dòng)采煤機(jī);進(jìn)入空巷作業(yè)前,要對(duì)空巷周邊5m左右的范圍實(shí)施敲幫問頂作業(yè),找出其中存在的煤矸并剔除,同時(shí)為了降低媒體壓力帶來的影響,在距離煤幫作業(yè)5米范圍內(nèi),架設(shè)幫柱,且通過與木楔、背板的合理綁扎,加強(qiáng)邦頂?shù)谋Wo(hù)效果。

      6 結(jié)語

      綜采工作面過空巷施工本來就是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工序,在實(shí)際作業(yè)中需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,制定科學(xué)合理的施工方案,從而提高回采作業(yè)的質(zhì)量,避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生,全面優(yōu)化綜采工作面回采施工的整體水平。

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