综采工作面过高位钻场技术实践

2018-09-11张晓俊

山东煤炭科技 2018年8期

张晓俊

（汾西矿业两渡煤业，山西灵石 031302）

对于高瓦斯工作面，尤其是采用U型通风的工作面，极易发生上隅角瓦斯积聚，不得不在上隅角进行瓦斯抽放，高位钻场就是其中的一种方法，但是高位钻场的存在又给工作面的推进带来一定的影响，不仅加大了顶板支护的难度，也极易发生瓦斯超限事故，因此安全通过高位钻场对工作面的安全生产有着举足轻重的作用。

1 工作面概况

21011回采工作面地面位于和家山村的东北方向，大核桃洼村西部，集屯村西南方向的沟谷地带。地表大部分被第四系黄土层覆盖，沟坡处有部分上、下石盒子组地层出露，地面除农民耕地外无任何保护物，水源主要为季节性分支河流。地面标高850～950m。

工作面井下位于二采区集中大巷西南方向，东北部为三条集中大巷，其材料巷西面为F3断层，运输巷东面为21013工作面，切眼外侧为和家山保安煤柱边界。工作面标高518～550m。

工作面开采煤层为石炭系太原组10#煤。10#煤层稳定，煤层总厚度为3.49～3.79m,平均厚度3.64m，倾角3～12°，平均倾角7～8°，单轴抗压强度平均7.70MPa，普氏系数f=0.8。

工作面走向长为699m，倾斜长为178m，瓦斯相对涌出量为0.5m3/t，瓦斯绝对涌出量为0.18m3/min。采用走向长壁后退式综合机械化采煤，由MG300/700-WD型采煤机落煤、装煤，SGZ-764/800型刮板输送机运煤，工作面ZZ4000-19/40型（共104架）、ZZ6000-20/42型（共18架，其中机头4架、机尾14架）四柱支撑掩护式液压支架支护工作面顶板，全部垮落法管理顶板。

2 工作面端头支护及超前支护形式

（1）端头支护

材料巷端头安设一架ZT2×3200/18/35型超前支架与前面的四组ZT2×3200/18/35型超前支架相连，拉移步距0.6m。

运输巷在机头端头支架与煤柱帮之间，沿走向支设π型钢梁联锁棚作为端头特殊支护。π型钢联锁棚沿煤层走向布置，从端头支架到煤柱帮方向，每750mm架设一对，第一对距端头支架300mm，最后两对间距（中至中）不小于900mm，以满足行人要求。各对联锁棚滞后梁在落山与切顶线收齐。联锁棚采用3.6m长π型钢梁支设，支柱型号与巷高或采高相匹配。每对联锁棚π型钢梁互相平行，中至中间距不大于200mm，交错迈步前移，错距600mm，迈步距1.2m。

（2）超前支护

材料巷安装4组（8架）ZT2×3200/18/35型超前支架，超前支护范围为从工作面煤壁起的30m范围内。

运输巷超前工作面煤壁30m的范围内垂直于巷道中线支设“π”型钢梁抬棚。棚距：距工作面煤壁6m范围内为0.6m，其余地段为1.2m。“π”梁长度为3.6m，支柱使用DZ-31.5或DZ-35型单体液压支柱。“π” 梁的两端和梁当中各支设一根单体液压支柱，呈一梁三柱布置。

表1 煤层顶底板特征

3 工作面过高位钻场工艺及加强支护

（1）过高位钻场前

① 根据相关规定，在工作面贯通前20m，保持贯通地点支护完好和通风正常。

② 加强高位钻场联巷口支护。在高位钻场联巷口前后5m范围内加设点柱（支柱规格为 DZ-25，短π型梁长度为1000mm）进行支护，支柱间排距为1000×1000mm，支柱支设于π型梁中心位置，π型梁垂直于巷道方向布置。

（2）过高位钻场联巷时

① 工作面过钻场联巷期间，及时拉架维护顶板（即滞后前滚筒3～5m进行移架）；工作面割通联巷区域，超前移架维护顶板。

② 对于支架未接顶区域，在支架上部施工#字形木垛接顶，棚板规格为Φ200/2×1400mm。

4 预防漏顶及处置漏顶技术措施

（1）预防漏顶措施

① 过联巷期间，工作面严格按照作业规程要求正规循环作业，及时移架控制顶板，支架初撑力达标，顶梁接顶严实，不挤不咬。

② 加强工程质量管理，保持工作面直线度，防止压力集中造成漏顶。

③ 对于顶板破碎和片帮地点，执行追机移架、带压移架和超前移架的方式控制顶板。

④ 在拉架后端面距仍超规定时，及时支设贴帮点柱维护顶板（支柱型号为DZ-22/16，π型梁长度为1000mm），柱距为1500mm，π型梁顺煤帮布置。对于顶板冒落高度达300mm的区域，及时采用棚板（规格为Φ200/2×1400mm）接顶维护。

（2）处置漏顶措施

① 过高位钻场联巷期间发生漏顶时，必须立即停止生产，及时汇报生产调度及跟班领导，再由跟班队干组织维护工作。

② 待漏顶区顶板稳定后，才允许开始处理漏顶。整个处理过程中，必须指派一名有经验的职工指挥并负责观察漏顶区顶板、煤帮的变化情况，发现异常(如顶板响动、漏矸、片帮)等情况，立即通知作业人员撤至顶板完好地点。

③ 处理漏顶前，从漏顶一侧边缘向中间逐步清理堆积的矸石，同时保证退路畅通。

④ 对于漏顶区域两侧5m范围内，采用两端向中间逐步锁口的方式维护顶板。使用单体支柱配合π型梁支设贴帮点柱维护顶板（支柱型号为DZ-22/16，π型梁长度为1000mm），柱距为1500mm。

对于漏顶区域，自漏顶处边缘的一侧向中心维护顶板。人员须在支架顶梁的掩护下，使用支架挑梁（使用长度为3200mmπ型梁，梁距1000mm）前探至煤帮，梁上使用棚板（棚板规格为：Φ200/2×1400 或 Φ200/2×2800mm）搭设#字型木垛接顶，煤帮侧梁下支设单体支柱（规格为：DZ-25/28）的方式维护顶板。