红沟梁8301工作面遇冲刷带的开采实践
2018-12-05张鹏权
张鹏权
(大同煤矿集团同地红沟梁煤业有限公司调度室,山西 大同 037100)
在煤矿地质构造中,冲刷带构造比较常见,会对综采作业造成直接影响。一般来讲,如果冲刷带范围小,岩体普氏系数小的话可以直接利用采煤机截割通过;如果冲刷带范围大,岩体普氏系数大,则需要先进行松动爆破才能通过。红沟梁煤业8301工作面的开采实践,对松动爆破结合采煤机割煤过冲刷带进行了研究。
1 概况
8301工作面为12#煤层303盘区首采工作面,煤层倾角3°,所采煤层距地表深度190~200m。工作面东部为12#煤集中巷道,南部60m为蹬空区,西部为侏罗系煤层剥蚀边界,北部225m为F1落差60m,倾角∠75°的断层;工作面上方无可采煤层,下方为13#层实体煤岩。工作面走向长度500m,倾斜长度90m,切眼宽度6m,高度2.2m。煤层伪顶为0.03m的粉砂岩,直接顶为平均厚1.67m粉砂岩,基本顶为平均厚9.86m中、细砂岩。
工作面采用倾斜长壁一次采全高后退式综合机械化采煤,选用MG250/600-AWD采煤机、ZZ5600/14/28液压支架60架、ZZS6000-17/37端头支架3架、SGZ-764/264刮板机、SZZ-764/132转载机、PCM-110破碎机1台、设备列车。
8301工作面回采至头巷178m、尾巷175m时,在工作面11#架到38#架揭露冲刷带的冲深最大范围。冲刷带破坏了煤层的连续性,部分夹杂煤线,附近围岩变形。根据地质资料、揭露冲刷带赋存状况、巷道钻探结果分析,推断该面冲刷带宽度13~18m,冲刷带头尾跨度53m,煤层最薄位置只有1.1m,岩性为中粗砂岩。
2 过冲刷带的施工方法
2.1 技术方案
(1)现场冲刷带厚度较薄时,采煤机控制好牵引速度和截割深度,正常割煤前进。
(2)当冲刷带岩体厚度能够满足采煤机通过时,采煤机将底煤扫空后,进行松动爆破,在顶板往下20cm布置一排炮眼,眼深1.5m,水平间距1m,配合采煤机截割扫矸、找顶、找底、出渣。
(3)当冲刷带切入煤层更深,无法满足设备通行的最小距离时,机组提前15m停机。施工人员在煤(岩)壁三花布置炮眼,眼深1.5m,眼距水平距离1m,铅垂距离0.5m,采用逐段打眼、逐段松动爆破,每20m为一段,减小爆破对设备和顶板的影响。如岩石较软,则适当减少炮眼数量和装药量。
图1 工作面炮孔布置示意图
2.2 过冲刷带施工技术要求
(1)爆破后采高保持在2.2~2.3m,采煤机要沿底割顶截割,最大限度降低破岩量,保证工作面支架间距均匀完好,与煤壁垂直,溜子平直。
(2)松动爆破后的回采工艺为:割煤(岩)→移架→打眼、装药、爆破→推溜→割煤(岩)。
(3)爆破后加强工作面顶板管理,提前备好单体柱、金属网、木梁等支护材料,及时支护保证支架接顶良好,防止漏、冒顶。
(4)采煤机破岩运行牵引速度不得大于2m/min,防止采煤机截割困难,采用多循环、短推进的方式,控制进刀深度。
(5)爆破前拉空清理溜子,保证刮板机正常运输。
(6)爆破之前,采煤机要停放在安全地点(与爆破地点距离≥30m)并做好防护;对爆破地点前后35m范围内的支架、电缆、管路等设备设施用废旧皮带覆盖,以防止设备损坏。
(7)松动爆破后,班组长先排查顶板和帮,发现有片帮、漏顶等现象时,进行处理,将隐患排除后,由专人拆除保护设施并检查设备完好状况。直径大于0.5m以上的岩石,及时用大锤或拉小炮破碎,防止大石块损坏采煤机、刮板输送机、破碎机。
(8)采煤机截割岩石时,及时检查滚筒情况,及时更换损坏的截齿、喷头,确保喷雾雾化效果良好,并时刻观察机组各项系统和数据正常。
3 小结
(1)采用松动爆破技术,不需重新掘进切巷和进行设备搬家,有效节约人力成本与时间成本,经估算节约资金约60万元。
(2)由于工作面顺利通过冲刷带,提高了煤炭资源的回收率,多回采原煤0.6万t。