上傳人：奔***

認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個人認(rèn)證

認(rèn)證主體：常**（實名認(rèn)證）

IP屬地：河北

IP屬地：河北 更新時間：2024-03-02 格式：docx 頁數(shù)：3 大?。?42.34KB 人氣指數(shù)：12 舉報 版權(quán)申訴

1、<p>　　“三軟”綜采面片幫及冒頂?shù)姆乐?lt;/p><p>　　王建君 , 袁振江 , 張五兵</p><p>　　( 國投新集能源股份有限公司 新集二礦 , 安徽 淮南 232181)</p><p>　　摘要 : 新集二礦 116102 工作面為 “三軟”煤層綜采工作面 , 根據(jù)工作面煤層的賦存條件 、頂板</p><p

2、>　　礦壓規(guī)律及支架工況的特點 , 分析研究片幫冒頂發(fā)生的原因 , 采取聚胺酯煤壁加固技術(shù) , 進(jìn)行綜合 預(yù)防和治理 , 有效地控制了片幫冒頂現(xiàn)象 , 取得了較好的技術(shù)及經(jīng)濟效益 。</p><p>　　關(guān)鍵詞 : “三軟”煤層 ; 綜采工作面 ; 片幫冒頂</p><p>　　中圖分類號 : TD32712文獻(xiàn)標(biāo)識碼 : B文章編號 : 0253 - 2336

3、 (2003) 05 - 0022 - 03</p><p>　　Prevent ion of spall ing off an d roof colla pse in f ull y mechan ized min ing face with“three sof t”</p><p>　　WAN G J ian2jun , YUAN Zhen2jiang , ZHAN G Wu2

4、bing</p><p>　　( X i nji N o1 2 M i ne , Guotou X i nji Energy Com pa ny L t d . , Huai na n 232181 , Chi na)</p><p>　　新集二礦 116102 面為 6 - 1 煤中央采區(qū)首采</p><p>　　面 , 面長 180 m

5、 , 可采走向長 1 140 m , 采用走向 長壁后退式開采 , 一次采全高 , 全部垮落法管理頂</p><p>　　板 。6 - 1 煤 為 “三 軟”不 穩(wěn) 定 煤 層 , 煤 層 節(jié) 理 、</p><p>　　裂隙發(fā)育 , 煤層松軟 , 頂 、底板多為泥巖類 , 巖石 松軟 、破碎 , 地質(zhì)構(gòu)造較多 , 生產(chǎn) 過 程 中 極 易 片 幫 、冒頂 , 影

6、響安全生產(chǎn) 。為此 , 對工作面的礦壓 規(guī)律和支架工況跟蹤觀測并進(jìn)行分析研究 , 采用了</p><p>　　聚胺酯加固煤壁技術(shù) , 進(jìn)行綜合預(yù)防和治理 , 有效 地控制了片幫冒頂 , 取得較好的經(jīng)濟及技術(shù)效益 。</p><p><b>　　1工作面地質(zhì)條件</b></p><p><b>　　111煤層賦存</

7、b></p><p>　　6 - 1 煤淺部傾角一般為 5°, 變化在 4～9°; 煤 厚一般 116～514 m , 平均 315 m , 局部因擠壓變薄 至 116～315 m ; 煤層下部含一層平均厚 0135 m 的 泥巖夾矸 , 煤層松軟 , 呈黑色粉末狀 、鱗片狀 , 普 氏系數(shù) f = 0165 , 容重為 1317 kN/ m3 , 瓦斯含量<

8、/p><p>　　115～5195 cm3 / g 可燃物 , 自然發(fā)火期 3～6 個月 , 具有爆炸危險性 。煤層直接頂為厚 1212 m 的泥巖 、 粉砂巖 , 偽頂為 013 m 厚的碳質(zhì)泥巖 , 基本頂為厚</p><p>　　1915 m 的泥巖 、中細(xì)砂巖 ; 底板為厚 118 m 的泥 巖 。頂板覆巖類型為 Ⅱ1 - 2類 。</p><p>　　

9、112地質(zhì)構(gòu)造條件</p><p>　　工作面煤層呈單斜構(gòu)造 , 面內(nèi)小型構(gòu)造較發(fā) 育 , 計有 16 條斷層 , 其落差為 112～410 m , 給開</p><p>　　采帶來一定的困難 。</p><p>　　2 生產(chǎn)技術(shù)條件</p><p>　　采取 ‘三八’制作業(yè)方式 , 平均采高 313 m ,</p&g

10、t;<p>　　截深為 600 mm , 上 、下平巷均為梯形斷面 , 采用</p><p>　　12 號工字鋼棚支護 。上 、下端頭均采用 1 m 鉸接 梁和圓木 , 配合液壓單體支柱加強支護 。工作面主 要綜采設(shè)備及技術(shù)參數(shù)如下 :</p><p>　　(1) “三機”配置 。工作面采用 Z Y4500 - 19/</p><p>　　37

11、 型端頭掩護支架 , Z Y4000 - 19/ 37 型中間掩護 支架 , M G - 300 型雙滾筒采煤機 , S GZ - 764/ 630 型刮板輸送機 。</p><p>　　(2) 下平巷設(shè)備及布置 。裝備 SZZ - 764/ 160</p><p>　　型轉(zhuǎn)載機 , L PS - 1000/ 110 型破碎機 , SSJ - 1000/</p>

12、;<p>　　2 ×110 型可伸縮帶式輸送機 , D RB - 200/ 3115 型 乳化泵等設(shè)備 。</p><p>　　(3) 支 架 技 術(shù) 參 數(shù) 。支 架 高 度 119 ～ 317 m ,</p><p>　　支架頂梁長度 31052 m , 支架中心距 115 m , 支架 初撐力 3 090 kN , 額定工作阻力 4 000 kN

13、 , 支護</p><p>　　強度 018 M Pa , 底板比壓 1135 M Pa , 支架質(zhì)量 15</p><p>　　900 kg , 移架力 485 kN , 適應(yīng)傾角 10°。</p><p>　　3 片幫冒頂?shù)脑蚍治?lt;/p><p>　　(1) 地質(zhì)條件 。煤層中節(jié)理 、裂隙較發(fā)育 、煤 層松軟

14、 , 頂 、底板巖性工程力學(xué) 性 質(zhì) 差 , 巖 石 松 軟 、破碎 , 裂隙發(fā)育 , 斷層發(fā)育 。</p><p>　　(2) 支架初撐力低 。頂板松軟破碎 , 移架過程</p><p>　　中架間 、架前有冒頂 , 使支架上方處于空頂狀態(tài) ; 底板局部為煤體 , 較松軟 , 易使支架下陷 。實測支 架最大初撐力為 1 866158 kN , 最小為 865163 k

15、N , 平均初 撐 力 為 1 337135 kN , 僅 占 額 定 初 撐 力 的</p><p>　　43128 % , 占額定工作阻力的 33143 % 。由 于 初 撐 力低 , 易使頂板產(chǎn)生離層 , 使支架與頂板接觸性 差 , 造成煤壁壓力增加 , 易發(fā)生片幫和冒頂 。</p><p>　　(3) 支架實際工作阻力低 。支架平均工作阻力 為 2 276187

16、 kN , 占 支 架 設(shè) 計 額 定 工 作 阻 力 的</p><p>　　56192 % 。不能有效地支撐頂板 , 造成頂板離層 。 (4) 礦壓活動影響 。實測工作面礦壓活動基本 規(guī)律為 : 頂煤在距工作面 12 ～ 15 m 時發(fā)生位移 , 隨工作面推進(jìn) , 頂煤位移量逐漸增加 , 頂煤在距工 作面前方 2 m 范圍內(nèi) , 位移增量顯著 。直接頂在距</p><p>

17、;　　工作面 5 m 處開始有顯著位移 , 煤柱上方直接頂在 工作面后方 2 m 處位移量達(dá)最大 。實際工作中往往 不能嚴(yán)格按割煤 →移架 →推溜的回采工序作業(yè) 。當(dāng) 移架速度跟不上采機速度 , 不能停機移架及時支護 幫頂 , 對局部超前片幫漏頂不能及時超前移架 , 造</p><p>　　成新暴露出來的頂板空頂面積增大 、空頂時間延 長 , 如圖 1 所示 。</p><p>

18、　　圖 1 頂板及頂煤位移規(guī)律</p><p>　　(5) 煤 壁 嚴(yán) 重 片 幫 。工 作 面 發(fā) 生 片 幫 、冒 頂 時 , 一般采用垂直于工作面煤壁架棚梁護頂 , 工作 量較大 , 時間延續(xù)長 , 煤壁長時間受壓后向兩側(cè)擴 展 , 會引起更大的片幫冒頂現(xiàn)象 。</p><p>　　4 預(yù)防片幫冒頂措施</p><p>　　411

19、 預(yù)防片幫措施</p><p>　　對煤壁節(jié)理裂隙較發(fā)育 、頂板壓力大及地質(zhì)構(gòu) 造破壞等易發(fā)生片幫冒頂?shù)牡囟?, 均采用聚胺酯加</p><p>　　固技術(shù)對煤壁進(jìn)行超前加固 , 防止片幫發(fā)生 。</p><p>　　(1) 加固鉆孔及布置 。用煤電鉆對易片幫及斷 層附近施工加固鉆孔 , 鉆孔直徑 42 mm , 深度為</p><p

20、>　　212 m , 用 A 、B 兩種聚胺酯藥卷 ( 規(guī)格 35 mm ×</p><p>　　350 mm) 配合規(guī)格為 1 800 mm ×28 mm ×28 mm</p><p>　　的尖頭木錨桿對煤體進(jìn)行加固 。當(dāng)煤壁破碎帶高度 小于 1 m 時 , 采用單排眼布置 ; 破碎帶高度在 1～</p><p>　　

21、2 m 時 , 采用三花眼布置 ; 破碎帶厚度在 2 m 以上 時 , 采用五花眼布置 。鉆孔間距 016 m , 各孔在水 平或豎直方向均按 90°布置 , 圖 2 所示 。</p><p>　　圖 2 煤壁加固鉆孔布置</p><p>　　(2) 聚胺酯藥卷安裝 。鉆孔成孔后 , 將孔內(nèi)煤 粉清凈 , 間隔放入 A 、B 兩種聚胺酯藥卷各 3 卷 , 用

22、錨桿送入孔后 , 用錨桿攪拌 30 s , 再用錘將錨桿 打入孔中 , 隨即將孔口用木塞封實 , 使孔內(nèi)藥劑靠 充分發(fā)泡形成的內(nèi)壓作用使之滲入到煤體裂隙中 , 待其凝固后使煤層與錨桿粘固成一體 , 提高煤壁的 穩(wěn)定性 , 防止片幫及冒頂發(fā)生 。</p><p>　　(3) 循 環(huán) 加 固 。采 機 割 煤 后 , 視 煤 壁 松 軟 情 況 , 考慮是否施工循環(huán)加固 。若煤壁仍較松軟 , 工&

23、lt;/p><p>　　作面每推進(jìn) 118 m , 必須對煤壁再加固一次 , 保證 煤壁的穩(wěn)定 。</p><p>　　412 預(yù)防冒頂措施</p><p>　　(1) 嚴(yán)格跟頂回采 , 按照割煤 →移架 →推溜的 回采工序作業(yè) 。過斷層 、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造破碎帶</p><p>　　時 , 將采高降低到 216～218 m ,

24、盡可能跟頂回采 。</p><p>　　(2) 用液壓支柱輔助支架支撐 , “帶壓擦頂” 移架 。底板松軟處移架前在支架底座下墊 2～3 塊</p><p>　　木板 , 以增加液壓支架底座接觸面積 , 防止支架下</p><p>　　陷 , 調(diào)整好支架的狀態(tài) , 使支架頂梁平整接頂 。</p><p>　　(3) 加強液壓系統(tǒng)

25、和支架的檢修質(zhì)量 , 保證乳</p><p><b>　　23</b></p><p>　　化泵站的壓力達(dá) 30 M Pa , 提高支架的初撐力和工</p><p>　　作阻力 , 有效地支護頂板 , 使頂板能沿支架切頂線 切斷 。實行分段跟機移架 , 加快移架速度 , 及時支 護新暴露出來的頂板 。當(dāng)移架速度跟不上采機割煤 速度時

26、 , 減緩割煤速度或停機移架 ; 移架后要及時</p><p>　　將支架伸縮梁及護幫板打開 , 護住架前幫頂 。</p><p>　　(4) 超前移架支護 。當(dāng)工作面局部地段發(fā)生片 幫時 , 用單體液壓支柱輔助支架帶壓擦頂移架 , 超 前支護空頂區(qū) 。</p><p>　　(5) 平行工作面煤壁挑木梁護頂 。采機割煤 后 , 當(dāng)暴露出來的頂板短時間

27、內(nèi)不會垮落而在支架 降架前移時可能垮落 , 采取先移旁側(cè)頂板完整處的 支架 , 同時在支架前梁上 , 沿平行煤壁的方向放置</p><p>　　2 根 3 m 以上的木梁 , 然后再移破碎處的支架托住 木梁 。若頂板破碎嚴(yán)重極易垮落時 , 在頂梁上鋪設(shè)</p><p>　　板皮 、笆片等護頂 。</p><p><b>　　5 治理冒頂措施&l

28、t;/b></p><p>　　工作面若發(fā)生冒頂時 , 派專人負(fù)責(zé)觀察頂板 ,</p><p>　　并根據(jù)現(xiàn)場實際 , 采取針對性的治理措施 。</p><p>　　(1) 打撞楔防治冒頂 。當(dāng)局部已沿煤壁發(fā)生垮 落 , 且矸石順煤壁繼續(xù)下流時 , 要及時用直徑 40 mm 、長 118 m 的圓鋼撞楔 , 穿過伸縮梁前 2 個圓 孔用大錘打入煤壁

29、 , 然后在其上用板皮護頂 ?；?者 , 在冒頂處用直徑 200 mm 、長 312 m 以上的圓 木配合單體液壓支柱從上到下架平行于煤壁的一梁 三柱托棚 , 把規(guī)格為 2 200 mm ×70 mm ×50 mm 的木撞楔逐根放在棚梁上 , 尖端指向煤壁 , 末端墊 一方木塊 , 然后用大錘打入冒頂處 , 將巖石托住 , 使其不再繼續(xù)垮落 。移架時用支架前梁托住平行煤 壁的棚梁 , 撤去影響移架的棚

30、腿 。</p><p>　　(2) 垂直工作面煤壁架棚護頂 。當(dāng)工作面頂板 隨采隨落 , 垮落面積較大 , 且頂板條件不允許把支 架前梁降下放置木梁時 , 立即停止采煤機和輸送 機 , 根據(jù)垮落情況選用直徑 200 mm 的圓木 , 自上</p><p>　　而下超前架設(shè)垂直于煤壁的一梁三柱棚 , 棚梁應(yīng)高 于液壓支架頂梁 300 mm , 梁距 0175 m , 其上用

31、板 護頂 , 并在棚梁下用 3 m 以上木料配合單體液壓支 柱架平行于工作面煤壁的一梁三柱托棚加強支護 。 然后移架 , 先移一架托住平行于煤壁的棚梁 , 撤去</p><p>　　影響移架的支柱 , 再移相鄰支架 。</p><p>　　(3) 垂直工作面煤壁架梁護頂 。當(dāng)工作面發(fā)生 大面積片幫冒頂且已出現(xiàn)空頂時 , 必須停止工作面</p><p>&

32、lt;b>　　24</b></p><p>　　采煤機和輸送機 , 等冒頂區(qū)頂板穩(wěn)定后 , 根據(jù)片幫</p><p>　　的寬度 , 選用直徑 200 mm 以上的木料或 12 號工 字鋼 , 沿走向?qū)⑵湟欢舜钤谥Ъ茼斄荷?, 搭接長度 不小于 300 mm , 另一端用單體液壓支柱支撐 , 每 臺支架上搭 2 根 , 梁距 0175 m 。并在每個棚梁下

33、</p><p>　　補打兩根單體液壓支柱或架一梁三柱托棚加強支 護 , 用木垛和薄板接實頂板 , 如圖 3 所示 。</p><p>　　圖 3 垂直工作面煤壁架梁護頂</p><p>　　6 技術(shù)及經(jīng)濟效益</p><p>　　116102 工作面采用聚胺酯煤壁加固技術(shù)進(jìn)行 綜合預(yù)防和治理 , 取得了以下技術(shù)及經(jīng)濟效果

34、。</p><p>　　( 1 ) 工 作 面 經(jīng) 綜 合 治 理 后 , 最 高 月 產(chǎn) 達(dá)</p><p>　　153 321 t , 平均月產(chǎn) 133 408 t , 比治理前平均月 產(chǎn) 62 238 t 提高了 114 % ; 平均工效達(dá) 731140 t / 工 , 比治理前平均工效 341122 t / 工提高了 114 % ; 防治片冒月支護費 用 0131 元

35、/ t , 比 治 理 前 01902 元/ t 降低了 01592 元/ t ; 煤質(zhì)發(fā)熱量 18173 kJ / g , 比治理前 17144 kJ / g 提高了 7 % , 技術(shù)效益顯著 。</p><p>　　(2) “三軟”煤層綜采工作面成功開采的關(guān)鍵 在于片幫冒頂?shù)姆乐?。開采前應(yīng)根據(jù)煤層的賦存條 件和地質(zhì)構(gòu)造特征 , 合理地選擇液壓支架 , 保證有 足夠的初撐力和工作阻力 , 避免頂板

36、離層 ; 回采中 對局部地質(zhì)構(gòu)造變化帶及易片幫冒頂?shù)牡囟?, 要運</p><p>　　用 “帶壓擦頂”移架和及時支護方式 , 盡可能減少 端面距 , 超前預(yù)防片幫和冒頂 ; 對局部已出現(xiàn)片幫 冒頂 , 采取切實可行的綜合措施進(jìn)行治理 。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) :</b></p><p>　　1 《綜采

37、生產(chǎn)管理手冊》編委會 1 綜采生產(chǎn)管理手冊 M 1</p><p>　　北京 : 煤炭工業(yè)出版社 , 19941</p><p>　　作者簡介 : 王建君 ( 1968 - ) , 男 , 安徽淮南人 , 現(xiàn)任國投新 集能源股份有限公司新集二礦副總工程師 。</p><p>　　收稿日期 : 2002 - 12 - 08 ; 責(zé)任編輯