综采工作面采用全压通风回撤支架
2012-04-13冯瑞云
冯瑞云
山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司,山西 晋中 032600
目前,薄煤层开采已全面淘汰炮采方式,逐步走向全机械化综合开采方式,后者具有高产、高效、安全、低耗以及劳动强度小等特点。薄煤层综合机械化开采随之带来的主要运用困难就是怎么样才能即快速又安全的安装形成回采系统和工作面的全面回撤。为了加快综采工作面安全回撤速度,提高矿井生存的效率和效益,我公司采用预留回撤和通风空间的方式,尝试对030102工作面进行全风压供风条件下的工作面设备回撤,避免了通风设施的投入,简化了回撤工艺,减少了人员投入和劳动强度,增大了回撤安全运输空间,提高了工作效率。
1 基本概况
030102回撤工作面位于集中轨道下山北部80m处,工作面切眼长度为150m,倾角8°~12°,煤层厚度平均1.05m,自燃倾向性等级为Ⅲ类不易自燃,工作面通风方式采用一进两回进行通风。工作面切眼在回撤前进行了扩帮,宽度为10m,高度为1.8m;支架长度6m,高度1.6m。
2 目的及思路
随着回撤的推进,通道内的底鼓累积量逐渐加大,已超过单体柱行程,部分单体柱出现压死、折断现象。为降低工程费用,避免了在回撤期间停电停风造成工作面瓦斯超限,和局部通风机使用不当造成事故,增加了回撤工作面供风量,减少了顶板事故,采用全风压供风回撤支架。为了保证通道支护的稳定性,并使巷道继续卸压,用伸缩性大的木垛代替单体柱支护,木垛间距1.5m。
3 实施方案
1)准备工作:工作面结采期间采用支架上部铺设金属网配合钢丝绳的方式进行护顶,保证切眼顶板的连续性。为出支架留有足够空间,对工作面切眼进行扩帮,在扩帮段联接金属网对空顶处遮掩,并使用工字钢配合背帮柱加强支护。
2)切眼扩帮后采用联合支护方式:锚网+工字钢+点柱支护+木垛支护,在回撤支架期间距煤壁1米距离,打设木垛维护顶板,以确保回撤出支架后木垛与切眼扩帮后支护有不小于1.5×1.8m2的通风断面,使风流畅通。
3)风流路线方向
030102运输顺槽→030102工作面切眼→030102回风顺槽→集中回风下山→回风立井→地面
4)回撤期间的瓦斯管理
(1)回撤工作面前在030102运输顺槽挂设甲烷传感器,监测回撤期间进风流的瓦斯浓度,在回撤期间进风段瓦斯监测为0.00%;(2)030102回采工作面回风顺槽、工作面、上隅角、尾巷均安设甲烷传感器,监测回撤中回风流的瓦斯浓度,在回撤时各地点的瓦斯浓度均未超过0.7%;
(3)工作面回撤作业当中,在回撤支架点悬挂便携式甲烷报警仪,以确保监测回撤支架时顶板塌落采空区突涌瓦斯;
(4)回撤面人人佩戴数显甲烷报警矿灯。
4 发现、发明及创新点
由于我公司3#煤层平均厚度仅有1.13m,且与4#煤层间距小,煤层倾角变化大,煤层不稳定。为了加快采煤工作面的安全回撤速度,提高矿井的产量和效益,采用预掘回撤通道的方式进行回撤。回撤通道要经历回采工作面超前支承压力影响的全过程,采动影响十分强烈,支护难度很大。为此,对030102工作面回撤通道支护技术进行研究,以解决回撤通道通风支护难题,全压供风增加了回撤期间的供风量,降低了瓦斯浓度,避免了在回撤期间停电停风造成工作面瓦斯超限,和局部通风机使用不当以及回撤期间刮破风筒漏风造成风量不足等。
5 应用情况
薄煤层综采工作面回撤期间安装局部通风机,造成回撤空间狭窄,不能满足人机环境统一,矿井瓦斯涌出量大,安装局部通风机无法满足回撤期间的用风需求,接入风筒难度较大,供风量不足,极易造成瓦斯超限。锚网+工字钢+点柱支护+木垛支护,为薄煤层工作面开采回撤支架走出了一条新路。
实践证明,这次对030102工作面回撤通道通风方法的改变,对工作面安全顺利,高标准回撤,效果明显。强化瓦斯治理“三道防线”建设,系统合理、风流稳定,设施完善,切实抓好了“九个特殊环节”中回撤工作面的瓦斯管理,提高了矿井抗灾能力。
[1]郭胜利.复杂地质条件下综采工作面液压支架回撤技术[J].煤炭工程,2006(7):35-36.
[2]张明清,岳宗洪,吴桂义,等.综采工作面下行式支架回撤技术的理论研究与实践[J].煤炭工程,2008(4):35-38.