傾斜放頂煤工作面回采技術(shù)

邵寨煤業(yè)有限公司 甘肅 平?jīng)?744401

1 存在的問題

傾斜放頂煤工作面在回采中如果沒有科學(xué)的綜合管理，沒有超前的預(yù)見性，在回采中會(huì)給生產(chǎn)及整個(gè)礦井帶來極大的財(cái)產(chǎn)損失和人身安全。

1.1 傾斜放頂煤工作面運(yùn)輸機(jī)容易下滑，支架容易歪倒，頂板控制困難，各礦都不同程度的存在。

在近水平的工作面開采中，工作面垂直于兩順槽，當(dāng)工作面運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)上竄下滑時(shí)，運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭長調(diào)機(jī)頭、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾長調(diào)機(jī)尾，一般超前3-5米即可解決。但在傾斜工作面運(yùn)輸機(jī)持續(xù)下滑，一般采用機(jī)頭超前偽傾斜工作面加運(yùn)輸機(jī)防滑千斤頂控制；支架容易向下歪倒，嚴(yán)重時(shí)容易倒架，造成一級(jí)非人身事故。工作面壓力向機(jī)頭方向集中，放頂煤時(shí)上部支架頂板容易放空，造成上部支架溜到。頂板控制困難。

1.2 采空區(qū)防火，在參考其他礦井開采經(jīng)驗(yàn)時(shí)，傾斜放頂煤工作面回采最至關(guān)重要的就是防火，采空區(qū)發(fā)火嚴(yán)重影響人身及設(shè)備安全。

1.3 回風(fēng)上隅角有害氣體的涌出，在工作面上隅角集聚。容易造成有害氣體醺人事故。

2 采取的措施

為傾斜放頂煤工作面開采綜合多種經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過多次論證，從技術(shù)、管理方面主要采取了一些行之有效的方案和措施。

2.1 針對(duì)傾斜放放頂煤工作面運(yùn)輸機(jī)持續(xù)下滑，采用機(jī)頭超前偽斜工作面加運(yùn)輸機(jī)防滑千斤頂控制，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和工作面實(shí)際測(cè)量，實(shí)測(cè)推10米運(yùn)輸機(jī)能下滑量，再根據(jù)運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭比機(jī)尾超前距離算出運(yùn)輸機(jī)的上移量，當(dāng)上移量與下滑量相等時(shí)，運(yùn)輸機(jī)控制效果最佳，以許廠煤礦3317工作面為例，工作面74個(gè)支架，工作面長111米，工作面傾斜度數(shù)25°-30°之間，經(jīng)過實(shí)際測(cè)量每推進(jìn)10米運(yùn)輸機(jī)下滑1.1米，讓機(jī)頭超前機(jī)尾11米時(shí)，工作面與軌順夾角84.3°，運(yùn)輸機(jī)上移量等于1.1米，與下滑量相等抵銷，機(jī)頭超前偽斜工作面是防止運(yùn)輸機(jī)下滑主要方式。工作面每20架使用一個(gè)防下滑千斤頂為輔助方式。傾斜支架防倒關(guān)鍵是支架頂板完好，在拉架時(shí)2人一組使用側(cè)護(hù)板快速調(diào)架，每10架使用一個(gè)支架防倒千斤頂。

2.2 針對(duì)工作面及下方皮帶順槽頂板控制效果不好，在巷道掘進(jìn)期間改變?cè)瓉淼闹ёo(hù)方式，采取了預(yù)留煤柱達(dá)到20m，頂板支護(hù)增加錨索數(shù)量，將原來平行于巷道錨索改為垂直于巷道使用，頂板錨桿有原來的20MnSi左旋錨桿改為預(yù)應(yīng)力螺紋錨桿；針對(duì)巷道兩幫在回采過程當(dāng)中外移量大，對(duì)1.8m的20MnSi左旋幫錨改為2.4m的預(yù)應(yīng)力螺紋錨桿。從而大大的增加了巷道原支護(hù)強(qiáng)度。

傾斜支架防倒關(guān)鍵是支架頂板完好，為加強(qiáng)傾斜放頂煤工作面頂板控制，防止支架上方頂板放空，整個(gè)工作面頂板全部鋪雙網(wǎng)。在拉架時(shí)2人一組使用側(cè)護(hù)板快速調(diào)架，每架使用一個(gè)支架防倒千斤頂，便于及時(shí)調(diào)整支架。

雖然對(duì)工作面頂板和下順槽的支護(hù)加大了強(qiáng)度，但沒有科學(xué)的依據(jù)對(duì)工作面的頂板進(jìn)行有效的管理，為達(dá)到有效的地質(zhì)礦壓預(yù)報(bào)，在傾斜放頂煤工作面安裝了工作面礦壓觀測(cè)系統(tǒng)，每20個(gè)支架安裝一組壓力傳感器，對(duì)工作面壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，巷道每隔50m安裝一組頂板離層儀，離層儀安裝深度每個(gè)為10m，對(duì)頂板的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每隔15分鐘向地面數(shù)據(jù)監(jiān)控中心傳輸一次，監(jiān)控中心每天對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)壓力增阻段進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并及時(shí)將數(shù)據(jù)反饋給生產(chǎn)區(qū)隊(duì)，區(qū)隊(duì)對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究并及時(shí)制定措施，對(duì)個(gè)別地段進(jìn)行支護(hù)的加強(qiáng)。

2.3 傾斜放頂煤工作面的防滅火工作是關(guān)系到生產(chǎn)及安全的重中之重，防滅火工作則不同于能用眼睛直接觀察的頂板管理。如果稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)后部煤體自燃，如果控制不力就會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)，最后只有導(dǎo)致向工作面灌漿，出口密閉，直接造成幾千萬的綜采設(shè)備被火海吞噬。后果可想而知。所以，在工作面防滅火工作上，主要采用以下方法：(1)對(duì)上下順槽煤柱進(jìn)行噴漿杜塞裂隙，杜絕向上下采空區(qū)漏風(fēng)，防止采空區(qū)煤層氧化自燃。(2)抓好工作面后部放頂煤，放煤時(shí)將頂煤放凈，后部堅(jiān)決不留有遺煤。(3)往采空區(qū)鋪設(shè)管路注氮、注漿直接滅火。

2.4 傾斜放頂煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵在工作面的上隅角，在正常的通風(fēng)系統(tǒng)中上隅角風(fēng)量較小，采空區(qū)生成CO、CH4等有害氣體積聚回風(fēng)上隅角，不能及時(shí)被新鮮風(fēng)流沖淡，工作人員如果稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)有害氣體中毒事故，為此必須從環(huán)境的不安全因素及人的不安全意識(shí)進(jìn)行克服，只能安全教育及人工檢測(cè)有害氣體進(jìn)行防治，有危險(xiǎn)時(shí)人員撤出，但不能從根本上消除不安全的因素，我們就在回風(fēng)隅角架設(shè)噴霧射流裝置增加新鮮風(fēng)流和噴霧稀釋有害氣體，有效的降低了有害氣體含量，達(dá)到了良好的效果。如圖所示：

3 結(jié)語

綜上所述，沒有成熟的科學(xué)管理方案，沒有對(duì)各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行具體分析，就不會(huì)制定出具體方案，就會(huì)影響工作面的安全生產(chǎn)。通過傾斜放頂煤工作面開采技術(shù)的研究、調(diào)研、論證，制定了具體的管理技術(shù)方案，對(duì)運(yùn)輸機(jī)下滑、支架防倒、頂板控制、防滅火和回風(fēng)隅角有害氣體控制等安全管理，達(dá)到了傾斜放頂煤工作面安全、快速回采。