矿井综采工作面末采组织与应用
2020-10-14张体刚
张体刚,夏 伟,李 娟
(兖矿贵州能化五轮山煤业有限公司,贵州 纳雍553309)
0 引言
贵州五轮山煤矿位于贵州省毕节市纳雍县境内,目前矿井开采的1809综采工作面为矿井一采区北翼的第四个综采工作面。工作面的倾向长度为150m,平均煤厚1.8m,工作面设备配套情况见表1,2019年11月17日结束回采。
表1 1809综采工作面设备配套情况
1 末采准备工作
工作面运输顺槽侧回采至距停采线20m,通过采取调面措施,将工作面煤壁调整与停采线平行,以保证工作面上下端头煤壁同时推进至停采线位置。工作面距停采线15m时逐渐将采高调整至2.0~2.2m,沿煤层顶板截割逐步加大破底量。当工作面运顺推进至距离停采线12m时,工作面平推4硐,严格控制工作面工程质量。距停采线5m时调整好工作面层位,确保采高不小于2.0m,保证工作面底板沿走向割平,材料准备情况见表2:
表2 材料准备
2 停采前的顶板管理
1)当工作面推进至距停采线13m时,两端头6组支架开始上双层经纬网。距停采线10m时,全面开始上单层经纬网,每上一张经纬网在网下施工一排锚杆,锚杆间距3m,用锚杆托盘、钢筋梯压住经纬网边,锚杆支打在架间。工作面上单层金属网后再推移一硐,全面开始上柔性网。工作面推进至距停采线6m时,开始铺钢丝绳,钢丝绳绳径不小于φ22mm。
2)当工作面距停采线位置5.5m时,在97#-102#架、1#-6#架顶梁网下开始上工字钢,按1.5m的间距上3排3.5m长的工字钢,共上18根,一排3根交错使用,搭接不小于0.4m。1#、102#架外露不小于0.2m,102#架侧打单体支护工字钢端头。为防止工字钢顶坏柔性网,要将工字钢平面向上。
3)当工作面距停采线5.5m时,在支架伸缩梁与煤壁间沿采面走向布置一排W钢带+锚索+锚杆加固顶板,W钢带首尾搭接一个孔,锚索间距3m,锚索布置在2组支架架间,间隔1组支架布置1根,钢带其余孔布置锚杆。当工作面距停采线4.5m、1.6时,分别在支架伸缩梁与煤壁间沿采面走向布置一排锚索+锚杆加固顶板,该排锚索布置与上一排锚索布置位置交替错开,不得同时布置在同一组支架架间。
4)当工作面推进至距停采线2.5m时,开始在工作面102#架后、上端头巷道使用单体及工字钢支护顶板,待工作面推移2硐,在支护区域施工3个木垛规格为1.2×1.2m,且木垛与支架间留设0.4m的间隙,巷道支设2个木垛,102#架后支设1个木垛。木垛必须打在实底上,与顶板接触严实,打好木楔,并用抓钉抓牢。
5)工作面在割最后1刀煤时,不再拉移支架,在割最后1刀煤时煤机放慢速度将机道内浮煤扫净。煤机割完最后一刀煤退至80#架,拆除80-102#架连接头,用单体将运输机机尾85-102#架推出约750mm,煤机割完后退至35#架,拆1-25#支架连接头,用单体将运输机机头1-15#架推出约750mm,15-35#架作为弯曲段,煤机从35#架割至机头,开出机窝,然后煤机再空机牵至35#架。机窝处(2-5#架,93-102#架)每组支架上穿一根倾向工字钢,工字钢上在顶梁中间,平面向上,间距1500mm,并在工字钢靠煤壁端打单体支柱,腰帮背顶。最后用支架推移千斤顶配合40T链子将刮板运输机尾大架抽回至支架底座箱,煤机开到机尾。
6)在机尾三角区架设工字钢进行支护;抹角处沿倾向架设4.5m工字钢棚梁一根,工字钢一头穿入支架顶梁,另一头打单体进行支护。
3 停采后巷道的支护
1)停采后在支架架间顶板布置两排锚杆,第一排锚杆距煤壁200mm(与顶板夹角15°),锚杆间距1m;第二排锚杆距支架前梁200mm(垂直顶板),锚杆排距1.5m。
2)停采后在煤壁侧布置两排锚杆,第一排锚杆距底板300mm~500mm(垂直煤壁),第一排锚杆以上600mm~800mm打第二排锚杆,与煤壁垂直,排距1500mm,布置在支架架间。如图1所示:
图1 1809综采工作面停采支护图
3)停采后中间支架底座箱到煤壁的净宽为3.55m,运顺侧端头架底座箱到煤壁的净宽为4.3m。柔性网网边至底板大于0.4m的区域再铺联单层经纬网。
4)铺双层网方法:两层网分别铺设,铺完上层再铺下层,上层和下层网的联缝不得重叠在一起,要错开300mm左右,上层网要超前下层网1-2排联好。
5)铺单层网方法:采煤机割煤至工作面中部后,停机停溜开始铺网,从运输机机头(机尾)开始,网卷长边平行于工作面铺设,短边与巷道顶网联接,铺设时长边搭接200mm,短边搭接400mm,联网扣距间一格联一格,长边联单道双股联网丝,短边联双道双股联网丝,联网时要一扣压一扣,一扣拧三圈。金属网两端伸出巷道不少于1m,且与巷道顶部网片相连。
6)柔性网联接方法:柔性网与巷道顶部网片搭接0.5m。1-7#架上双层金属网,与巷道顶部网片搭接0.5m,经纬网鱼鳞搭接,隔扣相连。柔性网沿支架顶梁下开始连接,经纬网与柔性网搭接不低于0.2m,网的搭接处采用联网丝连接,联网扣拧3圈半,扣间距100mm。柔性网用网丝与经纬网联在一起。
7)铺钢丝绳方法:钢丝绳0.5m一扣用联网丝联到柔性网上,1-2根绳距1.0m,2-3、3-4、4-5绳距1.5m共铺5根。每条钢丝绳绳头两端伸出工作面至巷道不少于4m,并联到巷道顶网上。若工作面中钢丝绳需要连接时,绳头搭接压茬不少于2m,并用不少于5个相应型号的绳卡子均匀布置卡紧,两排钢丝绳接头不能处于同一支架,钢丝绳必须拉直与柔性网联为一体。
4 两顺槽超前支护
1)运顺超前支护:距采帮0.2m打一排单体加强支护,DJB1200型一字梁,单体支设在一字梁中间,间距1.2米,巷道使用走向钢带配合钢筋网支护。
2)回顺超前支护:使用单体配合4m12#工字钢支护,一梁两柱,间距1m,支护到回顺联络巷。如图2所示。
图2 1809综采工作面工字钢支护图
5 防灭火措施
1)工作面回采距停采线15m时,随工作面回采向刮板输送机电缆槽至架后采空区范围喷洒阻燃剂(20%Ca(OH)2),每循环喷洒一次,每次喷洒厚度不小于10mm,确保喷洒煤体全面、无死角,喷洒人员站在上风侧,下风侧严禁人员作业,防止CaCO3溶液进入眼睛。
2)工作面末采期间,加强下隅角挡风帘拉设质量和上隅角隔离墙构筑质量,减少采空区漏风。每回采两刀后在工作面回风顺槽隅角施工一道碎矸袋隔离墙,墙厚不低于0.5m,隔离墙与顶板间隙用黄泥或马丽散充填严实。
3)工作面停采后,在工作面1809回顺端头施工一道碎矸袋隔离墙,墙厚1m,施工完隔离墙后,对隔离墙及三角区喷浆封堵,喷浆厚度200mm。
6 经验总结
做好工作面液压支架的检修,保证液压支架不窜漏液,支架接顶有力,初撑力达到标准要求,支架不挤不咬,间距满足规程要求,并严格控制工作面工程质量,保证工作面达到三直、一平、两畅通、浮煤净的标准要求。
7 结束语
通过工作面末采措施的组织,为综采工作面设备撤除工作创造了有利条件,从结束回采到设备撤除完毕仅用19天,为工作面及采空区的封闭赢得了主动。