工作面傾角大于15

本文格式為Word版，下載可任意編輯——工作面傾角大于15介紹了星村煤礦千米深井東翼二采區(qū)E3206工作面在雙傾斜大傾角、易沖擊地壓等眾多不利因素的開采條件下，采用綜放開采技術(shù)，（由于超深井煤層綜放采煤技術(shù)要求嚴、實施難度高、管理風險大），因此，要在技術(shù)和裝備及管理上不斷摸索和試驗，通過不斷的實踐和提升，加以完善與提高。最終完成了星村煤礦東翼雙傾斜大傾角綜放機械化工作面安好開采，為今后千米深井開采的研究及進展積累了名貴的技術(shù)閱歷。

千米深井雙傾斜大傾角頂板管理防沖管理綜放

1工作面概述

山東省天安礦業(yè)集團公司星村煤礦位于濟寧市曲阜境內(nèi)，2022年10月正式生產(chǎn)，核定生產(chǎn)才能90萬噸，東二采區(qū)內(nèi)構(gòu)造較繁雜，全部采用條帶開采設(shè)計。根據(jù)煤層賦存特點及構(gòu)造特征，巷道布置采用走向長壁采煤法的采區(qū)巷道系統(tǒng)布置。E3206工作面總體上為一背斜構(gòu)造，背斜軸走向近東西，受斷層影響局部扭曲，煤層傾角變化較大，16～42.5°，平均33°。由于受DF39斷層影響，該面地質(zhì)構(gòu)造繁雜，兩順槽共揭露斷層10條，從兩順槽揭露處境看，該工作面底鼓等小構(gòu)造奇怪發(fā)育，對回采影響較大，局部巷道內(nèi)破巖石底0～3.5m，回采時將會破巖石。煤層厚度變化較大，在工作面內(nèi)將揭露一構(gòu)造變薄帶，最薄處煤層厚只有3.5m左右，軌道順槽在300～320m處穿過，運輸順槽在360～380m處穿過，兩順槽內(nèi)斷層鄰近有層滑現(xiàn)象，造成煤層變薄。煤層內(nèi)局部見一層夾矸層，一般0～0.3m。該面未察覺陷落柱、火成巖等特殊地質(zhì)構(gòu)造體。工作面布置處境詳見圖1。

2回采工藝可行性分析

由于E3206工作面為雙傾斜開采，地質(zhì)構(gòu)造繁雜，埋藏深、煤層傾角最大達44°，且溜尾仰采、溜頭俯采，推過后工作面整體走下行，對工作面頂板、煤壁管理分外不利，工作面回采“工作面設(shè)備整體布置、現(xiàn)場頂板管理、防治沖擊地壓管理、工作面設(shè)備的防倒及防滑、”成為回采工藝的主要沖突，針對以上問題采取的有效防治措施，成為擺在安好生產(chǎn)技術(shù)管理上的一大難題。

綜放工作面已在我礦告成開采了7個工作面，取得了較好的經(jīng)濟效益，曾創(chuàng)出了最高月產(chǎn)量超12.5萬噸的好勞績。雙傾斜大傾角條件下采用綜放工藝還是首次，能否采用綜放工藝回采取決于兩個方面的因數(shù)：一是回采工藝技術(shù)措施的合理有效性，其中適應(yīng)性是關(guān)鍵因數(shù)（頂板管理、防沖管理）；二是綜采設(shè)備對地質(zhì)條件的適應(yīng)性。從工作面設(shè)備的技術(shù)參數(shù)可知，設(shè)備對大傾角綜放工作面有確定的適應(yīng)性，對于雙傾斜大傾角綜放回采工藝沒有明確的技術(shù)參數(shù)，有待實踐驗證。

3綜放工作面主要設(shè)備

（1）液壓支架——主要技術(shù)特征如下：1）采用根本液壓支架：型號：ZF6200/17/30型支架，支撐高度：1700～3000mm，工作阻力：6200KN（37.5Mpa），支護強度：0.85～0.87MPa，適應(yīng)最大傾角：30°。2）過渡支架：型號：ZFG6500/19/32型支架，支撐高度：1900～3200mm，伸縮前梁伸縮量：700mm，工作阻力：6500KN，適應(yīng)最大傾角：30°。3）端頭支架：型號：ZT18700/18/35型支架支撐高度：1800～3500mm伸縮前梁伸縮量：700mm，工作阻力：18700KN，支護強度：1.02MPa，適應(yīng)坡度：適應(yīng)走向仰、俯采10°。

（2）乳化液泵站型號：BRW-315/31.5，數(shù)量：1套（二泵一箱）。

（3）采煤機：選用MG250/601—QWD雙滾筒無鏈電牽引采煤機，適應(yīng)最大坡度：35°，牽引速度：0～7m/min，截深：630mm。

（4）運輸設(shè)備：1）刮板輸送機型號：SGZ-730/400型中雙鏈刮板輸送機；2）轉(zhuǎn)載機型號：SZZ-764/160型中雙鏈刮板轉(zhuǎn)載機；3）破碎機型號：PLM1000破碎才能：1000t/h。4）順槽可縮膠帶輸送機型號：SSJ1000-2×160。5）輔佐運輸設(shè)備選用1.0T的礦車、平板車、花欄車及其它材料車，牽引設(shè)備選用穩(wěn)車。

4“三機”穩(wěn)定措施

因工作面地質(zhì)條件變化較大，在工作面的回采過程中，務(wù)必對液壓支架、采煤機、刮板輸送機等設(shè)備舉行防倒、防滑這是回采工藝的難點之一。

4.1液壓支架的防倒及防滑

（1）液壓支架務(wù)必抓好支架初撐力及移架管理，傾角大于規(guī)定時應(yīng)增設(shè)防倒防滑裝置。面傾角大于15°時，務(wù)必強化標準架管理，重點監(jiān)視考核，確保移架質(zhì)量合格，根據(jù)現(xiàn)場實際需要增加防倒防滑油缸，溜頭設(shè)2～3組，中間架根據(jù)現(xiàn)場處境增加防倒防滑油缸。割煤時，務(wù)必保證第1#架底板平整，移完2#支架，再移其它過渡支架。

（2）工作面溜頭段（連續(xù)5-7個支架）坡度大于5°時，下端頭1#架靠下幫側(cè)務(wù)必支齊2-3棵撐柱，撐柱柱頭頂?shù)街Ъ苌?，柱底蹬在皮順下幫，?#架時撐柱略卸載（以保證支架前移不歪斜為原那么），待1#架移到位，下方2棵撐柱補液蹬牢頂實。

（3）中間支架的防倒：煤機司機割煤期間，嚴格操縱采高，采取雙人或多人分組拉架，移架時，先移標準架，每組移架由下向上依次操作，以下方支架為導(dǎo)軌前移，相鄰的支架不得同時前移，支架間距超過措施規(guī)定時，先調(diào)整傾斜度，調(diào)整后再移支架，防止液壓支架下傾斜造成中部倒架現(xiàn)象。

（4）工作面調(diào)整成偽斜回采，以減小工作面坡度，并對下滑現(xiàn)象舉行確定的補償。溜頭超前溜尾2～5m左右（根據(jù)實際舉行調(diào)整）。嚴格現(xiàn)場交接驗收制度，察覺支架不正或咬架等務(wù)必實時舉行處理。

（5）工作面頂板破碎及片幫嚴重時，務(wù)必舉行移超前架或搪頂處理，務(wù)必對頂板破碎區(qū)域上下支架提高初撐力，減小初撐力區(qū)域。移架操作嚴格執(zhí)行帶壓擦頂移支架，嚴禁支架大起大落現(xiàn)象，移架前清理明凈架前、架間浮煤。

（6）移支架時，活動側(cè)護收縮量能順遂移架為原那么，不能將活動側(cè)護板一次收完，預(yù)防架間流煤。支架移動到位后，立刻推出前、后立柱，務(wù)必使頂梁與頂板接觸，達成規(guī)定的初撐力要求。（7）利用溜尾穩(wěn)車拉住調(diào)斜嚴重的支架，在后溜尾反幫適合位置安設(shè)回頭滑，穩(wěn)車鋼絲繩通過回頭滑改向后，由支架掩護梁下方通過與需拉住的支架連接，穩(wěn)車鋼絲繩鉤頭與支架四連桿用Φ26mm連接在一起。在軌順適合位置，可以固定多部穩(wěn)車舉行分組拉支架。

4.2刮板輸送機防倒防滑的措施

為確保工作面刮板輸送機在生產(chǎn)過程中，展現(xiàn)上竄下滑現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)煤層傾角的變化處境，實時調(diào)斜工作面，將工作面與運輸巷夾角操縱在95°～99°左右，單向進刀時，應(yīng)自下而上移溜。并根據(jù)現(xiàn)場處境，調(diào)整工作面與運輸巷夾角。

（1）在調(diào)采過程中，保證工作面的工程質(zhì)量，支架不歪、不咬、不擠，移架過程中要實時調(diào)整支架。每班務(wù)必按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的循環(huán)進尺割煤，嚴禁多拉或少拉。

（2）調(diào)面時嚴格按工區(qū)安置的調(diào)面幅度，斜刀位置及作業(yè)工序施工，區(qū)隊現(xiàn)場跟班人員、收尺員、崗位工負責，保持輸送機的平、直，符合要求，嚴禁展現(xiàn)局部超前或撇后現(xiàn)象。

（3）根據(jù)工作面傾斜和傾角的變化，調(diào)整調(diào)采角度及變更進刀方式，對工作面兩頭進尺的測量及輸送機上竄下滑的測量。測量人員應(yīng)在上、下順槽定好測點，收尺員要把輸送機上竄下滑數(shù)據(jù)和兩頭推進進尺測量結(jié)果，填寫在驗收記錄上。

（4）溜頭側(cè)打設(shè)3～4棵單體頂住溜頭，以制止溜子下躥，防止煤、矸等進入底槽，以減小底鏈運行阻力。

4.3采煤機防滑安好技術(shù)措施

（1）工作面坡度較大段及前后順坡裁減工作面坡度，實時檢查和維護煤機液壓鎖，保證煤機液壓鎖正常使用。（2）操縱割煤方向，盡量采取下行割煤，上行走空刀；少留溜尾三角煤，割三角煤時，司機操縱好煤機割煤速度在1～3m/min。（3）煤機盡量停在工作面坡度較小的地段，若在坡度較大地點停機時，采取提前在停機位置的齒軌上放置相應(yīng)物料，防止煤機下滑。

5特殊時期頂板管理

5.1初采頂板管理

（1）前三刀割煤時，均有割出錨桿的現(xiàn)象，割煤時要放慢煤機牽引速度，工作人員走架間人行道，防止割出錨桿飛濺傷人，割出的錨桿實時停機（停前部運輸機及煤機并閉鎖）撿出。（2）要求：溜子、煤壁在推進10刀前直線達成偏差不超過±100mm的標準；支架在推進10刀后直線偏差不超過±50mm的標準。（3）超前支護的支柱排直，以1.0～1.6m高度處直線為準，允許偏差為±100mm。推進3刀后嚴禁人員進入老搪，3刀后關(guān)門柱支齊。（4）為防止頂板破碎影響初采，采取在切眼回采幫、煤壁溜頭段架前頂板打眼注馬麗散、固邦特加固頂幫部，從底板向上2.5m處打眼，眼間距5～6m，眼深4.5m以上，封孔深度不低于2.0m，仰角垂直煤壁向上30～45°，根據(jù)現(xiàn)場處境實時調(diào)正打眼位置及參數(shù)。

5.2過斷層及破碎冒頂時頂板管理

（1）頂板破碎段掛網(wǎng)。鋪網(wǎng)要求：單層網(wǎng)，頂網(wǎng)兩邊搭接均不少于一扣，聯(lián)網(wǎng)用14#～16#的扎絲，扣間距不大于200mm。為了防止割煤時割頂網(wǎng)，支架的伸縮梁要超前收回，操縱好割煤后移架距采煤機的距離，以采煤機不割頂網(wǎng)為準，盡可能保持移架距采煤機的最小距離。鋪聯(lián)網(wǎng)時首先將采煤機及前溜停電閉鎖，并找好頂幫，專人監(jiān)護（監(jiān)護人距工作人員不大于6m），根據(jù)現(xiàn)場處境若頂板破碎較嚴重造成漏頂時掛設(shè)雙層網(wǎng)。

（2）根據(jù)需要對頂板破碎區(qū)打設(shè)超前錨桿（錨索），防止冒頂。錨桿型號為KMG500-22-2400或KMG500-20-2000型錨桿，錨桿間排距不大于900m，每根錨桿用MSCK2550和MSK2570樹脂藥卷各一卷；錨索型號為SK18-1700Q（錨索長4～8m，根據(jù)現(xiàn)場實際確定），錨索間距1.5±0.2m，排距不超過1.2m，每根錨索用樹脂藥卷MSCK2550兩卷和MSK2570一卷，超前錨桿（錨索）向上偏30°～50°。（概括參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場實際處境調(diào)整）

（3）打設(shè)貼幫柱：柱距不大于1.5m，支柱的初撐力不少于50kN，并要掛好防倒繩，在采煤機鄰近通過時停前溜和煤機將貼幫柱回出，支回貼幫柱前務(wù)必用長把工具舉行敲幫問頂工作并有專人監(jiān)護。

5.3來壓期間的頂板管理

（1）在工作面來壓期間，工區(qū)要抓好管理，使工作面躲開壓力影響。可以少放頂煤，或不放頂煤，保證快速推進。

（2）來壓期間移架要嚴格按作業(yè)規(guī)程的要求舉行，保證帶壓移架，移架距采煤機距離不大于6架，相鄰兩組移架之間的間距不少于5架，放頂煤距割煤及移架的距離不少于5架。

（3）要嚴格執(zhí)行好帶壓移架，更加是頂板松軟、破碎區(qū)務(wù)必帶壓移架，只要有條件就要不減阻移架。移架后務(wù)必將伸縮梁伸出護幫護頂，若因片幫頂不到煤壁，可以超前移架（即未割煤就移架），此時工序：移架→割煤→推前溜。

（4）當超前移架影響割煤時，可在前梁下掛單體支柱，用支柱頂?shù)矫罕谧o幫，操作與搪頂法封閉冒頂區(qū)一致?；虼蛸N幫柱舉行支護，割煤前回出。

（5）展現(xiàn)頂板松軟、煤壁片幫有冒頂危害時，可以采取在支架前掛網(wǎng)，網(wǎng)寬不少于0.8m，用金屬網(wǎng)鋪頂，護兩架間的空隙，防止頂煤落下。到尾梁處時再將網(wǎng)沿兩架尾梁間的空隙剪開，以便放頂煤。網(wǎng)的長邊沿推進方向，網(wǎng)卷可以吊掛在前梁下。

6沖擊地壓監(jiān)測和防治

6.1電磁輻射儀監(jiān)測

（1）監(jiān)測數(shù)值規(guī)定：經(jīng)中國礦業(yè)大學試驗確定我礦KBD-5型滾動電磁輻射儀監(jiān)測臨危值指標為：電磁輻射強度100mv，脈沖數(shù)為1600。為了保證安好，我礦按上述數(shù)值的60%作為應(yīng)用臨界值，即電磁輻射強度60mv，脈沖數(shù)960次。（2）監(jiān)測布點、監(jiān)測時間：在工作面兩順槽超前工作面100m范圍舉行監(jiān)測。測點布置在軌道順槽下幫、運輸順槽上幫，間距10m，每點監(jiān)測2min。每天早、中班跟班人員各監(jiān)測1次，每個順槽每次監(jiān)測至少10個點。

6.2鉆屑法監(jiān)測（1）監(jiān)測地點：工作面兩巷超前100m范圍內(nèi)以及電磁輻射法監(jiān)測到?jīng)_擊危害性高的地點要實時實施鉆屑法檢驗。（2）監(jiān)測孔布置：鉆孔直徑42mm，孔深7～8m，孔間距10m，孔距底板1.2m左右，單排布置，鉆孔方向為沿著煤層傾向，垂直巷幫。（3）監(jiān)測內(nèi)容：主要監(jiān)測每米鉆孔的煤粉鉆屑量（單位升或千克），另外還需記錄卡鉆、孔內(nèi)沖擊等處境。（4）鉆屑法臨界指標：假設(shè)監(jiān)測到的煤粉量超過以上臨界指標，或展現(xiàn)卡鉆、吸鉆、異響等動力現(xiàn)象，應(yīng)認為煤體處于臨界危害狀態(tài)，務(wù)必立刻采取有效解危措施。

6.3沖擊地壓防治

（1）大直徑鉆孔卸壓：在前期所打的卸壓鉆孔的根基上，在危害區(qū)域以及危害區(qū)域前后各50m范圍內(nèi)向運順上幫及軌槽下幫打鉆舉行大直徑鉆孔卸壓，提前弱化煤體釋放煤體彈性能。

（2）煤體卸壓爆破：對于大直徑鉆孔卸壓后沖擊危害仍無法解除的區(qū)域，對巷道煤壁兩幫舉行煤體卸壓爆破。爆破后要用鉆屑法檢查卸壓效果，假設(shè)在卸壓爆破范圍內(nèi)仍有沖擊地壓危害性存在，那么應(yīng)舉行其次次爆破泄壓，直至解除沖擊地壓危害為止。

（3）底板爆破卸壓：對于危害持續(xù)存在的區(qū)域，對巷道底板舉行爆破卸壓處理，使能量得到釋放，降低底板的應(yīng)力水平。在沖擊危害區(qū)域內(nèi)及前后50m范圍內(nèi)，垂直巷道底板打直徑50mm，長5m的鉆孔，封孔2m，孔間距5m，每孔裝藥量4kg舉行卸壓爆破。

（4）頂板預(yù)裂爆破：工作面上方有7.5m厚的中細砂巖老頂，厚而堅硬，易形成懸頂，工作面高沖擊危害區(qū)域，尤其是在工作面推至初次來壓、工作面見方等區(qū)域，受采空區(qū)懸頂?shù)挠绊?，煤體應(yīng)力集中及沖擊危害程度往往較高。若前期采取大直徑鉆孔卸壓和煤體爆破卸壓后沖擊危害仍存在，且其成因是懸頂，那么可采取頂板預(yù)裂爆破措施，切斷采空區(qū)側(cè)頂板懸頂，降低煤體的應(yīng)力集中程度和沖擊危害性。

7應(yīng)用效果及經(jīng)濟效益

通過以上綜合安好生產(chǎn)技術(shù)措施的實施，理順了E3206綜放工作面回采工藝，較好的解決了該工作面設(shè)備適應(yīng)及防倒防滑、現(xiàn)場