摘要: 綜采工作面回采遇到過陷落柱，會給生產(chǎn)、安全、設(shè)備管理帶來很大的難度，直接影響礦井的安全生產(chǎn)管理。成莊礦經(jīng)過多年實踐，在回采通過陷落柱方面摸索了一定的經(jīng)驗，本文主要對放頂煤工作面繞陷落柱回采技術(shù)和設(shè)備對接技術(shù)作一定的總結(jié)和分析。

 

關(guān)鍵詞：綜放工作面 繞陷落柱 回采技術(shù)

 

1、基本情況

      成莊礦是位于沁水煤田的一個井田，地處晉城市內(nèi)，井田面積74.39Km²。井田內(nèi)有四層可采煤層,現(xiàn)回采3^#煤層。1997年投產(chǎn)，經(jīng)過投產(chǎn)兩年多的回采摸索，根據(jù)3^#煤層煤質(zhì)疏松的特點，確定成莊礦的采煤方法為綜采放頂煤，但成莊礦地質(zhì)條件復(fù)雜，陷落柱、斷層比較發(fā)育，僅在已回采過的采面就已發(fā)現(xiàn)大于30 米的陷落柱28個，在回采過程中，嚴重影響綜采工作面的生產(chǎn)和正常的銜接。

在工作面回采通過陷落柱時，我們一般采用以下三種方法：1）、跳采法：適用于陷落柱位于工作面中部，長軸大于50米以上的情況，但此方法丟煤多，不利于資源管理，且增加巷道掘進量，影響全礦的銜接；2）、硬過法：適用于陷落柱小于40米時，但是其嚴重影響煤質(zhì)、易造成設(shè)備的損壞，并給工作面頂板管理帶來很大難度；3）繞采法：適用于陷落柱長軸60米以上且位于工作面兩端的情況。其中，繞采法又可分為上段繞采和下段繞采。在生產(chǎn)實踐中，從安全管理、設(shè)備管理、經(jīng)濟效益等角度考慮，我們采用下段繞采的次數(shù)較多。在此，特別對工作面下段繞陷落柱回采技術(shù)做較全面的總結(jié)和分析。

 

2、綜采放頂煤工作面下段繞陷落柱回采技術(shù)：

      成莊礦布置綜采工作面傾向長度一般在160-210米之間，如果陷落柱發(fā)育在距機尾100米以內(nèi)，且陷落柱發(fā)育較大，長軸在60米以上，短軸在30米以上時，需從以下方面考慮：

2.1、巷道布置：

繞陷落柱回采巷道布置從資源回收的角度，要求盡可能減少煤柱損失；從頂板管理的角度，要求巷道布置在頂板完整的煤柱內(nèi)。從成莊礦井田范圍內(nèi)已暴露出陷落柱邊緣的頂板情況看，陷落柱周圍5米范圍內(nèi)的頂板松軟、破碎，在此范圍內(nèi)做通道或掘進時易造成冒頂、塌矸等事故。為此，開掘繞道時距陷落柱邊緣的煤柱尺寸為5-10米。新切眼和新回風(fēng)巷的斷面尺寸與原采面巷道設(shè)計尺寸一致（巷道布置情況見附圖一）。

2.2、準備撤架通道：

根據(jù)設(shè)計，在回風(fēng)巷標注好的停采線位置,當綜采工作面回采至距停采線30米時,必須調(diào)整好工作面機頭、機尾的進度，盡量保持機頭、機尾進度相同，隊組值班臺帳要準確記錄每班進度和累計進度，確保撤架通道做完后，工作面能順利與繞道巷道貫通。撤架通道從距停采線13米開始做，具體方法如下：

2.2.1、根據(jù)新切眼的長度計算工作面需做通道的架數(shù)：

N_架數(shù)=｛L/1.5｝_取整+F

式中: N－工作面做通道的架數(shù)

          L－新切眼長度

          F－多余系數(shù)取3-5(為了便于通道處與繞道交界處頂板管理)

2.2.2、撤架通道的支護方式及外形尺寸：

撤架通道采用金屬網(wǎng)、鋼絲繩、板梁等支護。值得注意的是放頂煤支架相對普通支架外形尺寸、重量較大，要求通道高度不小于2.8米,支架梁端距不小于2.4米。

2.2.3、在形成撤架通道的過程中，上網(wǎng)與不上網(wǎng)的支架交接處的工藝管理問題：

2.2.3.1、交接處后溜的管理：

工作面前后溜隨工作面推進而前移，交接處支架應(yīng)呈臺階狀前移，臺階狀的支架數(shù)不少于15架，以滿足后溜在通道交接處的彎曲要求。

2.2.3.2交接處煤幫與頂板的支護：

通道范圍內(nèi)的支架停止拉架后，煤幫新暴露的頂板由網(wǎng)和板梁支護，沒有上網(wǎng)的相鄰幾個支架，支架呈臺階式拉架也應(yīng)上板梁支護頂板。（見附圖二）$Page_Split$

 

3 、小工作面運輸機機尾的確定：

      小工作面運輸機機尾類型有兩種：一是簡易機尾，另一是輸送機原機尾。工作面采用簡易機尾安裝、拆除方便，不需要安裝排尾架，新切眼內(nèi)設(shè)備能提前安裝。工作面對接時比較簡單。但對生產(chǎn)中放煤工藝的要求較高，后溜易被壓死。采用原機尾雖然避免了采用簡易機尾的弊病，但原機尾的安裝拆除工作量大，且需安裝排尾架，新切眼內(nèi)設(shè)備不能提前安裝，工作面對接工作量大，影響時間長，不利于采掘銜接的安排。通過對運輸機功率的測試和對運輸機運輸能力的驗算，并經(jīng)過現(xiàn)場實踐得出結(jié)論：在工作面長度不大于120米時，使用簡易機尾，可以滿足安全生產(chǎn)的需要。目前，我礦幾次繞過陷落柱均采用了簡易機尾。

煤壁

采空區(qū)

繞道

附圖二:后溜位置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4、支架的撤架、調(diào)架：

      根據(jù)確定好的撤、安第一架的位置開始撤架、調(diào)架工作。為保證撤架空間的要求，首先撤出的第一架和第二架直接裝車運走，作為安裝的第一、二架。第三架與第四架作為撤架的掩護架。這里重點談一下第一架抽出后頂板支護和后溜機尾的安裝。當?shù)谝患艹槌龊笾Ъ茉ёo空間被金屬網(wǎng)、鋼絲繩形成的假頂支護。此時，必須及時加強支護，支護方法是垂直工作面架設(shè)兩根4米抬棚梁，每根棚下打4根單體柱（見附圖三）。形成一個安全可靠的工作空間，在此處將后溜斷開，在其空間內(nèi)安裝簡易機尾時，先從斷開處向前拆除兩節(jié)溜槽。然后在此空間內(nèi)安裝簡易機尾。只有當后溜機尾安裝好后方可進行正常的撤架工作。注意新切眼內(nèi)安裝的前后溜不要與支架連接。在新安的第一架處放置備用前后溜槽各兩節(jié)。

陷落柱

 

 

 

 

 

需拆的后溜

                     

簡易機尾

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5、綜放工作面繞陷落柱后的設(shè)備對接:

5.1、確定撤第一架的位置，新切眼安裝第一架的位置：

為了保證小采面架數(shù)合理，并考慮到工作面對接時的具體情況，一般確定撤第一架的位置為：停采后支架中心線在繞道巷道中心線以外的第一架。新切眼第一架的安裝位置應(yīng)外錯撤架前該架在巷道中的位置0.5米。（見附圖四）

 

 

 

支架中心線

采空區(qū)

小工作面

陷落柱

撤出第一架安裝第一架

附圖四：支架位置示意圖

0.5米

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2、工作面的對接：

    在工作面前端與新切眼推進成直巷前5米時，繞道巷內(nèi)從陷落柱側(cè)至工作面最后一個架之間的單體柱不用再回出，并在此處上網(wǎng)，使此處隨工作面的推進形成一個安全可靠的空間，以保證將來出后溜簡易機尾時有足夠的回轉(zhuǎn)空間。（見附圖五）

工作面對接前要注意控制好小工作面溜子的前后竄。當工作面前段采到和新切眼成一條直線時，必須保證對接時，前段最后一架與第一架的間距為0.5-0.8米(注:大于0.8米時調(diào)架工作量過大,小于0.5米時后溜簡易機尾取不出，這個尺寸在采至距對接還有20米前一定要調(diào)整好)。小采面與新切眼走齊后開始對接。具體工藝如下：1）、先拆除前溜簡易機尾，將前溜兩節(jié)備用槽與小工作面前溜對接好；2）、再拆后溜使后溜簡易機尾能從原支架預(yù)留的空間中撤出，將后溜兩節(jié)溜槽與小工作面后溜對接好；3）、對接前后溜：將新切眼的前后溜分成每十節(jié)槽一組用單體柱向前頂與小工作面的前后溜連接住，最后再將前后溜機尾對好，并接好大鏈試運轉(zhuǎn)；4）、支架調(diào)整：用單體柱將支架位置逐架調(diào)整好，并與前后溜連接好。在對工作面設(shè)備進行檢查確認沒有問題后，方可開始正常生產(chǎn)。

陷落柱

：簡易機尾

采空區(qū)

附圖五：維護對接后溜位置示意圖

需維護的空間

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6、結(jié)束語：

      通過幾年來的實踐，成莊礦通過采用繞陷落柱回采，減少了煤炭損失，有效保護了煤炭資源，提高了巷道利用率，保證了礦井原煤產(chǎn)量的完成和采掘銜接的正常進行，避免了機電設(shè)備的損壞、設(shè)備配件的大量投入和設(shè)備事故的發(fā)生，確保了安全生產(chǎn)和煤質(zhì)要求，提高了礦井整體經(jīng)濟效益和生產(chǎn)經(jīng)營水平。綜放工作面繞陷落柱回采技術(shù)作為一種過陷落柱的采煤方法對實際生產(chǎn)活動有一定的指導(dǎo)意義，成莊礦在實際生產(chǎn)中的成功應(yīng)用充分證明了這一點。

 

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