摘要:煤炭是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中最為重要的能源之一,也是我國(guó)儲(chǔ)量最為豐富的化石能源,因此,煤炭開(kāi)采受到了人們廣泛的重視。在煤炭開(kāi)采的過(guò)程之中,經(jīng)常遇到大傾角綜采工作面,在這種工作狀態(tài)下進(jìn)行開(kāi)采的時(shí)候頂
板支護(hù)管理技術(shù)十分重要。文章針對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,希望可以促進(jìn)我國(guó)煤炭開(kāi)采工作的進(jìn)步與發(fā)展。
關(guān)鍵詞:大傾角;綜采工作面;頂板管理技術(shù);煤炭開(kāi)采;能源 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TD327 文章編號(hào):1009-2374(2015)01-0040-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0020
我國(guó)的煤炭開(kāi)采過(guò)程之中大多采用井下作業(yè)的方式,這種方式受到地質(zhì)因素的影響很大,在實(shí)際的工作之中我們經(jīng)常遇到大傾角工作面,在綜采工作面采煤遇到大傾角工作面的時(shí)候,需要特殊的頂板管理工作技術(shù),只有采用了科學(xué)的頂板管理技術(shù)與開(kāi)采方法,才能保證在大傾角綜采面開(kāi)采的順利推進(jìn)。
1 大傾角綜采工作面頂板管理技術(shù)概述
綜采工作面采煤頂板管理技術(shù)設(shè)計(jì)的方面有很多,首先,我們應(yīng)該考慮大傾角綜采工作面的相關(guān)參數(shù),主要包括工作面的高度和最小煤層高度兩個(gè)方面,這是綜采工作面內(nèi)進(jìn)行頂板管理技術(shù)選擇的最重要指標(biāo)之一,在實(shí)際的過(guò)程之中最小煤層高度與設(shè)備允許值之間存在著必然的聯(lián)系。對(duì)于最小煤層高度的確定應(yīng)根據(jù)采煤機(jī)滾筒直徑、采煤機(jī)機(jī)身高等各方面的綜合確定,取以上項(xiàng)目數(shù)值中最大值。其次,綜采工作面采煤頂板管理技術(shù),應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的工作面對(duì)物探以及巷道進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),對(duì)大傾角工作面的頂板管理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的管理與細(xì)致的把握,在實(shí)際的工藝設(shè)計(jì)之中需要參考工作面的實(shí)際情況,結(jié)合實(shí)際的頂板管理技術(shù)手段進(jìn)行施工方式設(shè)計(jì)。
2 大傾角綜采工作面頂板管理技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用
2.1 大傾角綜采工作面切眼頂板管理
在大傾角綜采工作面頂板管理過(guò)程之中需要考慮的就是工作面切眼頂板的管理,這是針對(duì)大傾角綜采工作面頂管管理技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用的重中之重。針對(duì)這一情況,在實(shí)際的開(kāi)采與掘進(jìn)的過(guò)程之中需要進(jìn)行小斷面的開(kāi)采,之后進(jìn)行二次擴(kuò)刷,形成最終的巷道,采用這種梯次掘進(jìn)技術(shù)對(duì)于頂板管理有著極大的作用和價(jià)值,可以有效地降低頂板坍塌的可能性。在這種工作面下進(jìn)行工作的時(shí)候一般開(kāi)始時(shí)都要進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),點(diǎn)柱打樁距離設(shè)計(jì)為1m,隨著巷道的擴(kuò)刷進(jìn)行點(diǎn)柱的支護(hù)。擴(kuò)刷巷道之后再進(jìn)行永久支護(hù),永久支護(hù)采用錨網(wǎng)梁及錨索支護(hù),這種支護(hù)方式相對(duì)較為穩(wěn)定,可以承受較大的外力沖擊,可以保證大傾角綜采工作面工作過(guò)程之中的安全性。切眼頂板管理技術(shù)是大傾角綜采工作面頂板支護(hù)管理過(guò)程之中最為常用的一種方式,也是現(xiàn)代煤炭開(kāi)采綜采面掘進(jìn)過(guò)程之中最為重要的頂板管理方式。
2.2 大傾角綜采面過(guò)空巷頂板管理技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用
傾角綜采面過(guò)空巷頂板管理技術(shù):5上-103、5上-104綜采面各有原礦井兩條老采巷道需要通過(guò),該老采巷道與工作面平交巷的兩條、立交巷兩條,平交巷位于5上煤層、立交巷位于5煤層,平交巷采用錨網(wǎng)梁及錨索支護(hù),錨桿采用<20mm×2000mm的左旋高強(qiáng)螺紋錨桿,間距為800mm,排距900mm,原巷道寬3.5m,錨桿五×五布置,錨索采用<15.24mm的7股低松弛鋼絞線,長(zhǎng)8.3m,孔深8m,外露0.3m,錨索安裝采用2卷Z2388與2卷CK2340樹(shù)脂錨固劑錨固,托板為500mm×500mm×10mm(長(zhǎng)×寬×厚)鋼板,間距3m,排距3m;斷層處錨索“三、三”布置,間距1.5m,排距3.0m,并保證錨索預(yù)緊力達(dá)到35MPa立交巷采用木垛密集支護(hù),工作面推進(jìn)至預(yù)定位置5m范圍,用3m鉆桿超前探巷,發(fā)現(xiàn)空巷需采取如下措施,每次割煤前向空巷頂板施工爆眼,深度1.0m,垂直夾角60b,裝藥量400g,一次爆破3個(gè)眼,直至將空巷填滿,確保支架、溜子、機(jī)組安全通過(guò)。5上-103、5上-104綜采面四條老采空巷都順利通過(guò),沒(méi)有給生產(chǎn)造成影響。
2.3 大傾角綜采面靠架頂板管理技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用
在實(shí)際的施工過(guò)程之中,尤其是面對(duì)大傾角綜采工作面的時(shí)候,僅僅采用一般的頂板管理技術(shù)是無(wú)法確保工程的萬(wàn)無(wú)一失的,因此在實(shí)際的頂板管理過(guò)程之中除了采用傳統(tǒng)的頂板管理之外,還應(yīng)該注重靠架頂板技術(shù)的應(yīng)用。在進(jìn)行靠架支護(hù)之前,首先應(yīng)該將巷道之中的浮煤清理干凈,這樣可以保證靠架的安全。其次,對(duì)巷道進(jìn)行立柱加長(zhǎng)桿降架,使用導(dǎo)管法或支柱法操作,對(duì)支架進(jìn)行合理的檢測(cè),盡量減少問(wèn)題,如有問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)處理。單體支柱靠架是最為常用的靠架支護(hù)方式,其操作也相對(duì)較為簡(jiǎn)單,但是必須保證相鄰的工作架升緊。
2.4 大傾角綜采面過(guò)斷層頂板管理技術(shù)
在大傾角綜采工作面的過(guò)程之中,為了進(jìn)行科學(xué)的頂板管理,首先應(yīng)該對(duì)采高進(jìn)行科學(xué)的研究與分析,采高是煤炭開(kāi)采過(guò)程中最為重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo),采高是由設(shè)備和產(chǎn)量等因素綜合決定的,在過(guò)斷層面的時(shí)候,如果最小煤層高度與設(shè)備的允許高度之間存在矛盾時(shí),就必須對(duì)采高進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。只有這樣才能保證設(shè)備的順利通過(guò),從而保證施工工作的順利推進(jìn),在通過(guò)斷層面后再逐步恢復(fù)到原來(lái)的采高。
針對(duì)這種斷層情況,一般采用高強(qiáng)錨桿錨網(wǎng)梁全錨支護(hù),在實(shí)際的工作之中設(shè)計(jì)錨桿間距應(yīng)該盡量小,一般設(shè)計(jì)為小于或者等于0.8m,錨桿排距設(shè)計(jì)無(wú)0.6m,這樣可以有效地保證對(duì)煤層的托煤效果,保證了施工過(guò)程之中的安全問(wèn)題。另外,在大傾角工作面頂板管理的過(guò)程之中還應(yīng)該注重才對(duì)采高的控制,如前文所述不能超過(guò)2.5m,嚴(yán)禁過(guò)高或者過(guò)低,
斷層頂板管理過(guò)程之中一般采用超前拉架,這樣可以有效地保證頂板支付的及時(shí)性,保證施工安全,盡量減少冒頂事故的發(fā)生。與此同時(shí),還應(yīng)該注重實(shí)用帶壓移架技術(shù),這樣可以保證支架與頂板之間的有效結(jié)合,進(jìn)一步保證了施工的安全。
3 結(jié)語(yǔ)
大傾角綜采工作面頂板管理技術(shù)是現(xiàn)代采煤工作之中必須考慮的因素之一,也是必須重視的關(guān)鍵技術(shù)之一,在現(xiàn)代煤炭企業(yè)的發(fā)展之中,應(yīng)該積極抽調(diào)大量的科技人員對(duì)大傾角綜采工作面頂板管理技術(shù)進(jìn)行不斷的研究與更新,只有這樣才能保證煤炭企業(yè)的快速發(fā)展,為我國(guó)社會(huì)主義發(fā)展提供更多的煤炭資源。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:李凱(1985—),男,山西晉城人,太原煤炭氣化(集團(tuán))有限責(zé)任公司華勝煤業(yè)公司科長(zhǎng),助理工程師,研究方向:采場(chǎng)圍巖控制技術(shù),新技術(shù)在頂板管理、一通三防等方面的應(yīng)用。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)endprint