采煤工作面初次放頂技術(shù)管理
2010-02-12 22:22:50劉生
中國煤炭工業(yè) 2010年1期
文/劉生
技術(shù)管理表明，工作面初次來壓的技術(shù)管理是加強頂板管理、減少頂板事故、保證安全生產(chǎn)的一項重要內(nèi)容。特別是初次來壓正確預報和初次放頂期間的頂板控制，對杜絕傷亡事故具有積極作用。
一、正確進行初次放頂
1.直接頂能夠充分垮落
（1）在老頂開始斷裂下沉之前，支柱必須有足夠的初撐力，泵站壓力調(diào)整在18Mpa，以保證支柱達到7KN的初撐力；從加強支護入手，防止初次放頂階段兩巷、切眼及采面抽冒頂；采面初次放頂前上機組開幫，以減少放炮震動使頂板產(chǎn)生松動。
（2）直接頂、老頂初次垮落步距一般大于10m，來壓時礦壓明顯，此階段易發(fā)生壓垮型頂板事故。一般在第五個循環(huán)開始即上礦壓觀測，根據(jù)頂板活動情況，及時采取有效措施。
2.人工強制初次放頂
（1）初次放頂距離。通過開采經(jīng)驗和礦壓觀測，堅硬頂板初次來壓步距在29.8～36.7m，因此，在工作面推進20m時，加強人工挑頂力度，進行強制放頂。
（2）垮落高度。強制放頂就是用爆破的方法將頂板人為切斷，使其冒落形成墊層以減弱頂板壓力和冒落時產(chǎn)生的沖擊載荷。
（3）放頂方法在最初放頂時，采取小步距、密打眼的挑頂方式，只要眼深不低于2.0m，角度大于75°，呈“八”字打法，也能達到預期目的。
3.初次來壓前的壓力顯現(xiàn)
（1）頂板斷裂前煤壁方支承壓力顯現(xiàn)。采面從切眼推進后，當直接頂和老頂懸露面積達到一定跨度時，頂板下沉，作用在煤壁前方的支承壓力逐漸升高，上下兩巷距煤壁由里向外的頂板下沉速度逐漸增大。一般情況下頂板在煤壁前方斷裂，支承壓力高峰很快向煤壁收縮，上下兩巷頂板下沉速度又由外向里升高，大于一排時，說明頂板來壓隨即開始，伴隨這個過程，上下兩巷20m內(nèi)兩幫側(cè)壓增大，支架斷梁，折柱增多，片幫加距，斷面縮小。
（2）頂板斷裂前采面礦壓顯現(xiàn)。頂板若斷裂，支承壓力高峰向煤壁收縮，而一排的下沉速度大于末排，這就預示頂板即將來壓，當末排的頂板下沉速度又大于一排時，說明頂板來壓已經(jīng)開始。同時，采面煤壁壓酥，打炮眼容易片幫，支柱阻力增大，支柱鉆底，頂板出現(xiàn)平行煤壁的裂紋、夾溝或臺階下沉，而且常伴有淋水現(xiàn)象。
（3）頂板斷裂前采空區(qū)懸頂狀況。實踐證明，根據(jù)老頂巖梁活動的規(guī)律，利用礦壓觀測數(shù)據(jù)可知，堅硬頂板懸頂一般可達10刀×15m左右，最多可達20刀×30m，特別是上隅角由于錨索的應力，造成大面積懸頂存在，也極易引起瓦斯積存。
二、初次放頂期間的頂板控制
1.對直接頂?shù)目刂拼胧?/h3>
在初次放頂期間，對直接頂必須采取 “限定變形”的準則，即最大限度地保證直接頂與老頂不出現(xiàn)較大的離層，在控頂區(qū)內(nèi)保證直接頂完整，不產(chǎn)生臺階下沉，防止直接頂破碎發(fā)生漏冒和回柱時頂板跟下傷人，防止因老頂來壓時，對直接頂產(chǎn)生沖擊，造成切頂垮面。這就要求采面從切眼推進開始，狠抓一排支柱的初撐力，每次放頂回柱前對支柱進行二次給壓，以保證支柱的有效支撐能力。這在現(xiàn)場管理中應作為主要內(nèi)容來抓。
2.對老頂?shù)目刂拼胧?/h3>
隨著采面推進，老頂達到極限垮度而撓曲、下沉，直接頂也隨之下沉。根據(jù)這一動態(tài)，使用戧柱和采用軟幫密集柱等特殊支護來提高支護強度，使支架在老頂“給定變形”狀態(tài)下發(fā)揮作用，防止大面積推垮工作面的事故，安全渡過老頂初次來壓階段。
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