大倾角采煤技术应用与安全管理

2015-01-08牛现钦

中国科技纵横 2014年12期

关键词：运输机采区倾角

牛现钦

(平顶山天安煤业香山矿有限公司,河南平顶山 467000)

大倾角采煤技术应用与安全管理

牛现钦

(平顶山天安煤业香山矿有限公司,河南平顶山 467000)

随着采煤技术的不断发展,倾角大已成为制约煤矿安全生产和产能提升的一个主要因素,本文对影响大倾角综放工作面安全生产的原因进行分析,在大倾角工作面采取多种安全防护措施,经过反复实践,总结出一系列大倾角工作面安全管理经验,对大倾角工作面实现安全生产和产能提升具有重要意义。

大倾角采煤技术应用安全

随着开采深度的增加,煤层赋存条件越来越复杂,煤层倾角越来越大。大倾角煤层是指埋藏倾角大于35°的煤层。近年来快速发展的机械化采煤技术,使大部分矿区浅部开采条件好的煤层储量将在较短的时限内枯竭,促使大倾角煤层的开采问题进入了人们的视野, 并引起高度重视,如香山矿二水平上部采面,要保持高产高效和可持续发展就必须解决大倾角煤层的开采问题。

1 大倾角煤层开采的特点

我国急倾斜煤层储量丰富,分布范围较广。由于急倾斜煤层倾角大,在开采上具有许多特点。

(1)由于煤层倾角大,落在底板上的煤岩块,会自动向下滑落,从而简化了采场内的装运工作。为了防止滑落的煤块冲倒支架,砸伤人员,在技术上必须采取相应的安全措施。(2)急倾斜煤层中,煤炭、矸石沿倾斜方向可采用自溜运输,在采区中可开掘采区溜煤眼以代替缓倾斜煤层中的运输上山。由于煤层倾角大,沿走向留设的煤柱容易片帮塌落,使得在采空区上方布置的煤层平巷维护困难。因此,阶段平巷一般均布置在底板岩石或底板不可采的煤层中,通过采区石门与煤层进行联系。采煤工作面皆由采区边界向采区石门(或采区溜煤眼)方向推进。(3)开采急倾斜煤层 ,多采用立井多水平开拓方式。由于受到技术上的限制,其水平垂高一般为100～150m。(4)开采两个相距较近的急倾斜煤层,上层开采后,由于底板岩层移动,会使下层煤遭受破坏。因此,应合理安排上、下煤层的开采顺序。(5)由于工作面倾角较大,顶板破断垮落岩块将沿底板向工作面下部采空区滑、滚,走向长壁开采时在工作面倾斜方向形成不均匀充填特征,从而导致工作面不同区域矿压显现不同。(6)随着煤层倾角的逐渐增大,围岩对支护系统的稳定性要求变得更加明显,所以在整个支护系统的布置上,既要考虑其支护阻力的大小,更要注意其整体稳定性控制。

2 大倾角开采的主要问题

大倾角工作面开采需要解决的关键问题是控制支架与运输机下滑和支架失稳。因此说综采工作面液压支架的管理是各项工艺中的重中之重,支架状态的好坏,直接影响正常生产,所以,管好液压支架既是重点,又是难点,更是保证生产的前提。而运输机下滑,使运输机进入机道较多,不仅使运输机头与机道转载机不能正常搭接,给工作面出货带来困难,而且还带动支架下滑,造成支架失稳现象导致移架困难,影响工作面正常生产。由于支架、运输机下滑后,不仅使支架、运输机进入机道,而且还造成工作面上端头处无支架支护,而必须进行人工用单体柱进行支护,给生产带来困难。

3 关键技术措施

3.1 顶板管理

大倾角煤层斜切采煤方法工作面,顶板管理的重点措施是:

(1)工作面上下超前出口必须按作业规程作好,逼好上邦,插好上顶,防止塌冒。(2)工作面的假顶或煤层顶板破碎时,要先挂垛,把上顶控制好。要根据现象情况决定是否打眼。装药量每眼一般不超过300克。(3)片邦严重时,禁止放炮。手镐落煤,挂一梁打一柱。(4)工作面上顶要插背严实,有抽冒要及时处理。(5)工作面上出口及暴漏的顶板,要按照过程回替铁腿。靠顶板的贴邦柱必须严格支架质量,有拆伤要及时处理。顶板倾角小于70°时,靠顶板的贴邦柱要加打撑柱。(6)对工作面上半部靠近顶板附近难回撤的铁柱,可用木柱替换。(7)出顶煤时,不许超过放顶线。(8)工作面距前方煤门1～1.5m时不许炮采,并事先处理好煤门内的支架,并将控顶距缩小到最小。过煤门时最大控顶距不超过7排。同事必须加强工作面的木垛支护。

3.2 支架防倾斜管理

(1)控制割煤速度及割煤量:采取单向割煤,往返一次进一刀,空刀装煤;或采取浅截深多循环,使其达到截割深度,卧底量符合要求;再者割煤速度要控制在1.5～2m/min。通过减缓割煤速度,保证煤机匀速运行,减少割煤负荷,有助于保持支架的稳定性。(2)移架防倾斜措施:工作面抵车前先人工卧底并找平底板,采用带压擦顶移架。移架时严格控制降架高度,防止支架倾斜。拉架必须保证支架垂直于顶底板,﹤

歪斜度±5°。(3)支架歪斜处理:支架歪斜度gt;5°时使用侧护千斤顶进行调架,必要时可使用单体进行调架。用单体调架以相邻支架的顶梁或底座为支撑点(避免刚性接触),将支架扶正。(4)支架中心线应垂直于工作面,如果支架不垂直于工作面而是垂直于输送机,当输送机弯曲时将可能造成支架打架。(5)当工作面倾角在15°以上时,应使用防倒、防滑装置,否则将造成支架下滑或倾倒。