鮑濟(jì)洲

摘 要：綜采工作面薄煤層緩傾斜破碎頂板端面冒頂是影響安全和生產(chǎn)效率的重要原因。通過(guò)對(duì)其內(nèi)外因素進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施加強(qiáng)頂板的控制，為防止在停采期間冒頂事故的發(fā)生提出見(jiàn)解。同時(shí)，對(duì)停采期間的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析、回采工藝和安全措施進(jìn)行研究，對(duì)撤架的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：薄煤層；緩傾斜；破碎頂板；停采技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD823.25+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0057-02

1 概況

四臺(tái)礦12#層402盤區(qū)8211工作面于2012-02-24開始回采，工作面可采長(zhǎng)度678 m，煤層厚度為1.0～1.72 m。回采至距停采線21 m處時(shí)，工作面呈緩傾斜狀推進(jìn)，導(dǎo)致切頂線前移，頂板出現(xiàn)不同程度的臺(tái)階下沉。其中，工作面尾部頂板下沉情況尤為嚴(yán)重，造成支架多處背矸，接頂不良。支架前梁端破碎頂板隨支架的升降垮落，工作面內(nèi)矸石堆積，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，工作面無(wú)法正常停采。因此，需要在已有停采支護(hù)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)支護(hù)方案。

現(xiàn)對(duì)緩傾斜薄煤層綜采工作面區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行分析：①該工作面緩傾斜區(qū)域頂板破碎，再加上煤層傾角較大，此時(shí)頂板已不能承受自重，最易發(fā)生冒頂事故。②在此區(qū)域附近采煤機(jī)割進(jìn)時(shí)，在支架還未移架的情況下，就可能發(fā)生冒頂?shù)那闆r。③超前壓力顯現(xiàn)明顯。周期來(lái)壓期間，運(yùn)輸巷、軌道巷頂板壓力大。④頂板狀況的惡化，大大增加了機(jī)電事故發(fā)生頻率。這樣就進(jìn)一步制約了生產(chǎn)，降低推進(jìn)速度，同時(shí)又加劇了頂板惡化程度，形成惡性循環(huán)，使生產(chǎn)陷入被動(dòng)，給工作面的停采準(zhǔn)備工作造成不利影響。

2 工作面停采前情況

工作面回采至657 m處時(shí)，63#～79#架頂板出現(xiàn)垮落，其中72#～76#架垮落情況最為嚴(yán)重。由于工作面內(nèi)垮落的巖石較多，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，每次進(jìn)刀前需放松動(dòng)炮，推進(jìn)進(jìn)度緩慢，兩順槽內(nèi)頂板也出現(xiàn)了不同程度的離層現(xiàn)象。

工作面停采安全措施具體包括以下幾點(diǎn)：①在回采工作面上，順槽距停采位置還有10 m處，回采工作面定位開始停采，在此期間要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。②停采前，回采工作面要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，加強(qiáng)工作面的安全管理。③各工種在作業(yè)前，必須核對(duì)作業(yè)地點(diǎn)，要消除一切隱患后方可開工作業(yè)。停采前，要嚴(yán)格控制采高，工作面不得留底煤，不得出現(xiàn)臺(tái)階，要保證溜子平直。④人員進(jìn)入煤幫作業(yè)前，必須先將支架空頂距收縮到最小空頂距，及時(shí)伸出前探梁，并由專人閉鎖采煤機(jī)，打開滾筒離合器，閉鎖刮板輸送機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”制度，處理完隱患后，方可進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。⑤在作業(yè)地點(diǎn)前后5 m范圍內(nèi)的支架，嚴(yán)禁任何人操作支架閥組，要有專人負(fù)責(zé)看護(hù)底板的煤幫變化情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)撤離人員并處理。⑥停采前拉緊工拉架時(shí)，必須降架，使頂梁離開頂網(wǎng)。有浮渣時(shí)，必須及時(shí)清理，以防扯網(wǎng)；支架必須拉直，初撐力要符合規(guī)定。

3 具體支護(hù)方案

3.1 停采前兩順槽支護(hù)錨索

為了保證兩順槽端頭部頂板的支護(hù)質(zhì)量，需提前在停采線前15 m段煤壁頂板肩角處施工6 m錨索，施工角度65°，間距為1.5 m，如圖1所示。

3.2 鋪網(wǎng)支護(hù)

當(dāng)工作面支架前端距停采線9 m時(shí)，開始鋪網(wǎng)。鋪網(wǎng)作業(yè)時(shí)，隨擴(kuò)機(jī)道作業(yè)隨采隨續(xù)。當(dāng)頭茬網(wǎng)壓入古塘側(cè)0.5～1.0 m時(shí)，支架停止移步，進(jìn)行擴(kuò)機(jī)道作業(yè)。擴(kuò)機(jī)道時(shí)應(yīng)繼續(xù)續(xù)網(wǎng)，直至續(xù)上的金屬網(wǎng)足以掩護(hù)整個(gè)機(jī)道，則不用續(xù)網(wǎng)，鋪網(wǎng)工作結(jié)束。

3.3 鋪設(shè)兩茬撤架鋼梁

當(dāng)所鋪設(shè)金屬網(wǎng)網(wǎng)頭到達(dá)支架切頂線時(shí)，在支架頂梁上剎入第一排工字鋼梁，兩根鋼梁間相互搭接0.4 m，剎入的鋼梁距支架頂梁前端0.4 m。第一排鋼梁上完后，機(jī)組繼續(xù)割刀，當(dāng)?shù)谝慌配摿壕嚯x支架前梁1.4 m時(shí)，先不進(jìn)行移架。在緊貼支架主梁前端的網(wǎng)上，用鉛絲捆綁布置第二排鋼梁，鋼梁全部上完后繼續(xù)割煤。支架上鋼梁示意圖如圖2所示。

4 工作面機(jī)道支護(hù)方案和工藝要求

當(dāng)?shù)诙配摿壕嘀Ъ苤髁呵岸?.6 m時(shí)，在工作面機(jī)道上距前梁端0.2 m處布置一排錨索，錨索間距1.5 m。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m，裸露頂板寬度達(dá)0.8 m時(shí)，停止割煤。在裸露的機(jī)道頂板距支架前梁端0.6 m處布置一排錨桿，間距為1.5 m，每30 m支護(hù)一次，直到一排錨桿全部打完。在支架主頂梁下、腳踏板前進(jìn)行支木柱工作，要求每個(gè)支架腳踏板前支設(shè)2根木點(diǎn)柱，木點(diǎn)柱要求打緊、打牢。

第一排錨桿支護(hù)結(jié)束后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m且裸露頂板寬度達(dá)到1.4 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.2 m處布置一排錨索加0.8 m短鋼梁，錨索間距3.0 m，與第一排錨索正對(duì)布置。

第二排錨索打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)30 m且裸露頂板寬度達(dá)到2.0 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.8 m處布置第二排錨桿，間距為1.5 m。第二排錨桿打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤，直到機(jī)道寬度達(dá)到2.4 m后，擴(kuò)機(jī)道作業(yè)完畢。具體情況如圖3所示。

5 支護(hù)設(shè)計(jì)的實(shí)施效果

在緩傾斜破碎頂板下成功完成了工作面停采，停采和撤架期間未發(fā)生頂板事故。

6 創(chuàng)新點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益

鋪網(wǎng)前，提前向兩巷超前施工斜拉錨索，避免切頂線前移造成的頂板破碎下沉。在頂板破碎情況下，將第一排錨索支護(hù)間距由3.0 m改為1.5 m，很好地控制了機(jī)道頂板下沉狀況。ZYB4400支架屬掩護(hù)式支架，傾角大時(shí)，兩根立柱支撐效果不好，停采時(shí)需對(duì)支架加強(qiáng)支護(hù)。

對(duì)12#層8211工作面的有效支護(hù)，避免了切頂線前移造成的安全隱患，為今后的緩傾斜煤層停采工作提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)，間接創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

7 撤架的頂板支護(hù)

工作面出架維護(hù)時(shí)，應(yīng)用掩護(hù)支架維護(hù)出架通道頂板。設(shè)置兩架掩護(hù)支架，一架布置于出架通道，另一架布置于支架原支護(hù)空間下部。用支架維護(hù)，可以減少出架空間維護(hù)量，增加了安全性，提高了效率。在支架撤出后，在頂板壓力作用下緩慢下沉，同時(shí)要及時(shí)撤出支架位置進(jìn)行支柱，靠人工回支架處的兩根單體柱及時(shí)用木柱替出，出架通道兩個(gè)掩護(hù)支架交錯(cuò)邁步前移，步距1.5 m，并升緊四柱達(dá)到初撐力。滯后切頂線2 m，加上每隔3 m一組錨索加固頂板，使出架通道頂板滯后6 m垮落，這種情況為掩護(hù)支架的拉移創(chuàng)造了有利的條件。

8 撤架的頂板支護(hù)需注意的問(wèn)題

在回撤之前，對(duì)整個(gè)巷道支架進(jìn)行加固、維護(hù)，確保巷道支護(hù)的質(zhì)量和退路的安全。

工作面撤支架時(shí)，在鋼絲繩和滑輪可能波及到的范圍內(nèi)嚴(yán)禁行人或作業(yè)。一個(gè)人應(yīng)站在靠工作面的掩護(hù)架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)偏位或受阻等情況必須立即吹哨停車處理，嚴(yán)禁用手腳撥繩或邊拉架邊處理。當(dāng)拉掩護(hù)架時(shí)，一個(gè)人應(yīng)站在距預(yù)撤架處第三個(gè)支架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，其他人員必須全部撤到撤架回柱車以外的支架坐箱內(nèi)。

拆架時(shí)要注意觀察頂板情況，如果發(fā)現(xiàn)有頂板跟隨下沉或支架傾倒等情況時(shí)，要立即停止降架，再升緊支架，待維護(hù)好后方可開始降架。

撤架、掛滑輪所用的鏈條不小于φ26×92，鏈條的聯(lián)接螺絲采用專用連接鎖頭。撤支架鋼絲繩和滑輪可能波及的地方嚴(yán)禁行人或作業(yè)。鋼絲繩要求斷絲不超標(biāo)，否則要進(jìn)行處理。

頂板破碎嚴(yán)重區(qū)域在拆除支架前必須先對(duì)原有支護(hù)進(jìn)行加固。

回撤單體柱時(shí)，當(dāng)頂板壓力較大時(shí)，要利用專用拉繩拴在單體柱卸壓棒上，再拴好撤柱繩套，并與絞車鋼絲繩連接好，人員要安排在安全地點(diǎn)后再拉動(dòng)、卸壓。

9 結(jié)束語(yǔ)

在工作面安全停采期間，緩傾斜破碎頂板會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患，所以必須要采用合理的破碎頂板支護(hù)技術(shù)對(duì)冒頂現(xiàn)象進(jìn)行防治。本文對(duì)薄煤層緩傾斜破碎頂板的支護(hù)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)停采期間的回采工藝和安全措施進(jìn)行分析，提出撤架的頂板支護(hù)應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗(yàn)。

摘 要：綜采工作面薄煤層緩傾斜破碎頂板端面冒頂是影響安全和生產(chǎn)效率的重要原因。通過(guò)對(duì)其內(nèi)外因素進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施加強(qiáng)頂板的控制，為防止在停采期間冒頂事故的發(fā)生提出見(jiàn)解。同時(shí)，對(duì)停采期間的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析、回采工藝和安全措施進(jìn)行研究，對(duì)撤架的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：薄煤層；緩傾斜；破碎頂板；停采技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD823.25+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0057-02

1 概況

四臺(tái)礦12#層402盤區(qū)8211工作面于2012-02-24開始回采，工作面可采長(zhǎng)度678 m，煤層厚度為1.0～1.72 m?；夭芍辆嗤２删€21 m處時(shí)，工作面呈緩傾斜狀推進(jìn)，導(dǎo)致切頂線前移，頂板出現(xiàn)不同程度的臺(tái)階下沉。其中，工作面尾部頂板下沉情況尤為嚴(yán)重，造成支架多處背矸，接頂不良。支架前梁端破碎頂板隨支架的升降垮落，工作面內(nèi)矸石堆積，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，工作面無(wú)法正常停采。因此，需要在已有停采支護(hù)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)支護(hù)方案。

現(xiàn)對(duì)緩傾斜薄煤層綜采工作面區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行分析：①該工作面緩傾斜區(qū)域頂板破碎，再加上煤層傾角較大，此時(shí)頂板已不能承受自重，最易發(fā)生冒頂事故。②在此區(qū)域附近采煤機(jī)割進(jìn)時(shí)，在支架還未移架的情況下，就可能發(fā)生冒頂?shù)那闆r。③超前壓力顯現(xiàn)明顯。周期來(lái)壓期間，運(yùn)輸巷、軌道巷頂板壓力大。④頂板狀況的惡化，大大增加了機(jī)電事故發(fā)生頻率。這樣就進(jìn)一步制約了生產(chǎn)，降低推進(jìn)速度，同時(shí)又加劇了頂板惡化程度，形成惡性循環(huán)，使生產(chǎn)陷入被動(dòng)，給工作面的停采準(zhǔn)備工作造成不利影響。

2 工作面停采前情況

工作面回采至657 m處時(shí)，63#～79#架頂板出現(xiàn)垮落，其中72#～76#架垮落情況最為嚴(yán)重。由于工作面內(nèi)垮落的巖石較多，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，每次進(jìn)刀前需放松動(dòng)炮，推進(jìn)進(jìn)度緩慢，兩順槽內(nèi)頂板也出現(xiàn)了不同程度的離層現(xiàn)象。

工作面停采安全措施具體包括以下幾點(diǎn)：①在回采工作面上，順槽距停采位置還有10 m處，回采工作面定位開始停采，在此期間要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。②停采前，回采工作面要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，加強(qiáng)工作面的安全管理。③各工種在作業(yè)前，必須核對(duì)作業(yè)地點(diǎn)，要消除一切隱患后方可開工作業(yè)。停采前，要嚴(yán)格控制采高，工作面不得留底煤，不得出現(xiàn)臺(tái)階，要保證溜子平直。④人員進(jìn)入煤幫作業(yè)前，必須先將支架空頂距收縮到最小空頂距，及時(shí)伸出前探梁，并由專人閉鎖采煤機(jī)，打開滾筒離合器，閉鎖刮板輸送機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”制度，處理完隱患后，方可進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。⑤在作業(yè)地點(diǎn)前后5 m范圍內(nèi)的支架，嚴(yán)禁任何人操作支架閥組，要有專人負(fù)責(zé)看護(hù)底板的煤幫變化情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)撤離人員并處理。⑥停采前拉緊工拉架時(shí)，必須降架，使頂梁離開頂網(wǎng)。有浮渣時(shí)，必須及時(shí)清理，以防扯網(wǎng)；支架必須拉直，初撐力要符合規(guī)定。

3 具體支護(hù)方案

3.1 停采前兩順槽支護(hù)錨索

為了保證兩順槽端頭部頂板的支護(hù)質(zhì)量，需提前在停采線前15 m段煤壁頂板肩角處施工6 m錨索，施工角度65°，間距為1.5 m，如圖1所示。

3.2 鋪網(wǎng)支護(hù)

當(dāng)工作面支架前端距停采線9 m時(shí)，開始鋪網(wǎng)。鋪網(wǎng)作業(yè)時(shí)，隨擴(kuò)機(jī)道作業(yè)隨采隨續(xù)。當(dāng)頭茬網(wǎng)壓入古塘側(cè)0.5～1.0 m時(shí)，支架停止移步，進(jìn)行擴(kuò)機(jī)道作業(yè)。擴(kuò)機(jī)道時(shí)應(yīng)繼續(xù)續(xù)網(wǎng)，直至續(xù)上的金屬網(wǎng)足以掩護(hù)整個(gè)機(jī)道，則不用續(xù)網(wǎng)，鋪網(wǎng)工作結(jié)束。

3.3 鋪設(shè)兩茬撤架鋼梁

當(dāng)所鋪設(shè)金屬網(wǎng)網(wǎng)頭到達(dá)支架切頂線時(shí)，在支架頂梁上剎入第一排工字鋼梁，兩根鋼梁間相互搭接0.4 m，剎入的鋼梁距支架頂梁前端0.4 m。第一排鋼梁上完后，機(jī)組繼續(xù)割刀，當(dāng)?shù)谝慌配摿壕嚯x支架前梁1.4 m時(shí)，先不進(jìn)行移架。在緊貼支架主梁前端的網(wǎng)上，用鉛絲捆綁布置第二排鋼梁，鋼梁全部上完后繼續(xù)割煤。支架上鋼梁示意圖如圖2所示。

4 工作面機(jī)道支護(hù)方案和工藝要求

當(dāng)?shù)诙配摿壕嘀Ъ苤髁呵岸?.6 m時(shí)，在工作面機(jī)道上距前梁端0.2 m處布置一排錨索，錨索間距1.5 m。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m，裸露頂板寬度達(dá)0.8 m時(shí)，停止割煤。在裸露的機(jī)道頂板距支架前梁端0.6 m處布置一排錨桿，間距為1.5 m，每30 m支護(hù)一次，直到一排錨桿全部打完。在支架主頂梁下、腳踏板前進(jìn)行支木柱工作，要求每個(gè)支架腳踏板前支設(shè)2根木點(diǎn)柱，木點(diǎn)柱要求打緊、打牢。

第一排錨桿支護(hù)結(jié)束后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m且裸露頂板寬度達(dá)到1.4 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.2 m處布置一排錨索加0.8 m短鋼梁，錨索間距3.0 m，與第一排錨索正對(duì)布置。

第二排錨索打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)30 m且裸露頂板寬度達(dá)到2.0 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.8 m處布置第二排錨桿，間距為1.5 m。第二排錨桿打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤，直到機(jī)道寬度達(dá)到2.4 m后，擴(kuò)機(jī)道作業(yè)完畢。具體情況如圖3所示。

5 支護(hù)設(shè)計(jì)的實(shí)施效果

在緩傾斜破碎頂板下成功完成了工作面停采，停采和撤架期間未發(fā)生頂板事故。

6 創(chuàng)新點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益

鋪網(wǎng)前，提前向兩巷超前施工斜拉錨索，避免切頂線前移造成的頂板破碎下沉。在頂板破碎情況下，將第一排錨索支護(hù)間距由3.0 m改為1.5 m，很好地控制了機(jī)道頂板下沉狀況。ZYB4400支架屬掩護(hù)式支架，傾角大時(shí)，兩根立柱支撐效果不好，停采時(shí)需對(duì)支架加強(qiáng)支護(hù)。

對(duì)12#層8211工作面的有效支護(hù)，避免了切頂線前移造成的安全隱患，為今后的緩傾斜煤層停采工作提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)，間接創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

7 撤架的頂板支護(hù)

工作面出架維護(hù)時(shí)，應(yīng)用掩護(hù)支架維護(hù)出架通道頂板。設(shè)置兩架掩護(hù)支架，一架布置于出架通道，另一架布置于支架原支護(hù)空間下部。用支架維護(hù)，可以減少出架空間維護(hù)量，增加了安全性，提高了效率。在支架撤出后，在頂板壓力作用下緩慢下沉，同時(shí)要及時(shí)撤出支架位置進(jìn)行支柱，靠人工回支架處的兩根單體柱及時(shí)用木柱替出，出架通道兩個(gè)掩護(hù)支架交錯(cuò)邁步前移，步距1.5 m，并升緊四柱達(dá)到初撐力。滯后切頂線2 m，加上每隔3 m一組錨索加固頂板，使出架通道頂板滯后6 m垮落，這種情況為掩護(hù)支架的拉移創(chuàng)造了有利的條件。

8 撤架的頂板支護(hù)需注意的問(wèn)題

在回撤之前，對(duì)整個(gè)巷道支架進(jìn)行加固、維護(hù)，確保巷道支護(hù)的質(zhì)量和退路的安全。

工作面撤支架時(shí)，在鋼絲繩和滑輪可能波及到的范圍內(nèi)嚴(yán)禁行人或作業(yè)。一個(gè)人應(yīng)站在靠工作面的掩護(hù)架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)偏位或受阻等情況必須立即吹哨停車處理，嚴(yán)禁用手腳撥繩或邊拉架邊處理。當(dāng)拉掩護(hù)架時(shí)，一個(gè)人應(yīng)站在距預(yù)撤架處第三個(gè)支架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，其他人員必須全部撤到撤架回柱車以外的支架坐箱內(nèi)。

拆架時(shí)要注意觀察頂板情況，如果發(fā)現(xiàn)有頂板跟隨下沉或支架傾倒等情況時(shí)，要立即停止降架，再升緊支架，待維護(hù)好后方可開始降架。

撤架、掛滑輪所用的鏈條不小于φ26×92，鏈條的聯(lián)接螺絲采用專用連接鎖頭。撤支架鋼絲繩和滑輪可能波及的地方嚴(yán)禁行人或作業(yè)。鋼絲繩要求斷絲不超標(biāo)，否則要進(jìn)行處理。

頂板破碎嚴(yán)重區(qū)域在拆除支架前必須先對(duì)原有支護(hù)進(jìn)行加固。

回撤單體柱時(shí)，當(dāng)頂板壓力較大時(shí)，要利用專用拉繩拴在單體柱卸壓棒上，再拴好撤柱繩套，并與絞車鋼絲繩連接好，人員要安排在安全地點(diǎn)后再拉動(dòng)、卸壓。

9 結(jié)束語(yǔ)

在工作面安全停采期間，緩傾斜破碎頂板會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患，所以必須要采用合理的破碎頂板支護(hù)技術(shù)對(duì)冒頂現(xiàn)象進(jìn)行防治。本文對(duì)薄煤層緩傾斜破碎頂板的支護(hù)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)停采期間的回采工藝和安全措施進(jìn)行分析，提出撤架的頂板支護(hù)應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗(yàn)。

摘 要：綜采工作面薄煤層緩傾斜破碎頂板端面冒頂是影響安全和生產(chǎn)效率的重要原因。通過(guò)對(duì)其內(nèi)外因素進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施加強(qiáng)頂板的控制，為防止在停采期間冒頂事故的發(fā)生提出見(jiàn)解。同時(shí)，對(duì)停采期間的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析、回采工藝和安全措施進(jìn)行研究，對(duì)撤架的破碎頂板支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：薄煤層；緩傾斜；破碎頂板；停采技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD823.25+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0057-02

1 概況

四臺(tái)礦12#層402盤區(qū)8211工作面于2012-02-24開始回采，工作面可采長(zhǎng)度678 m，煤層厚度為1.0～1.72 m。回采至距停采線21 m處時(shí)，工作面呈緩傾斜狀推進(jìn)，導(dǎo)致切頂線前移，頂板出現(xiàn)不同程度的臺(tái)階下沉。其中，工作面尾部頂板下沉情況尤為嚴(yán)重，造成支架多處背矸，接頂不良。支架前梁端破碎頂板隨支架的升降垮落，工作面內(nèi)矸石堆積，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，工作面無(wú)法正常停采。因此，需要在已有停采支護(hù)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)支護(hù)方案。

現(xiàn)對(duì)緩傾斜薄煤層綜采工作面區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行分析：①該工作面緩傾斜區(qū)域頂板破碎，再加上煤層傾角較大，此時(shí)頂板已不能承受自重，最易發(fā)生冒頂事故。②在此區(qū)域附近采煤機(jī)割進(jìn)時(shí)，在支架還未移架的情況下，就可能發(fā)生冒頂?shù)那闆r。③超前壓力顯現(xiàn)明顯。周期來(lái)壓期間，運(yùn)輸巷、軌道巷頂板壓力大。④頂板狀況的惡化，大大增加了機(jī)電事故發(fā)生頻率。這樣就進(jìn)一步制約了生產(chǎn)，降低推進(jìn)速度，同時(shí)又加劇了頂板惡化程度，形成惡性循環(huán)，使生產(chǎn)陷入被動(dòng)，給工作面的停采準(zhǔn)備工作造成不利影響。

2 工作面停采前情況

工作面回采至657 m處時(shí)，63#～79#架頂板出現(xiàn)垮落，其中72#～76#架垮落情況最為嚴(yán)重。由于工作面內(nèi)垮落的巖石較多，機(jī)組無(wú)法正常運(yùn)行，每次進(jìn)刀前需放松動(dòng)炮，推進(jìn)進(jìn)度緩慢，兩順槽內(nèi)頂板也出現(xiàn)了不同程度的離層現(xiàn)象。

工作面停采安全措施具體包括以下幾點(diǎn)：①在回采工作面上，順槽距停采位置還有10 m處，回采工作面定位開始停采，在此期間要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。②停采前，回采工作面要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，加強(qiáng)工作面的安全管理。③各工種在作業(yè)前，必須核對(duì)作業(yè)地點(diǎn)，要消除一切隱患后方可開工作業(yè)。停采前，要嚴(yán)格控制采高，工作面不得留底煤，不得出現(xiàn)臺(tái)階，要保證溜子平直。④人員進(jìn)入煤幫作業(yè)前，必須先將支架空頂距收縮到最小空頂距，及時(shí)伸出前探梁，并由專人閉鎖采煤機(jī)，打開滾筒離合器，閉鎖刮板輸送機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”制度，處理完隱患后，方可進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。⑤在作業(yè)地點(diǎn)前后5 m范圍內(nèi)的支架，嚴(yán)禁任何人操作支架閥組，要有專人負(fù)責(zé)看護(hù)底板的煤幫變化情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)撤離人員并處理。⑥停采前拉緊工拉架時(shí)，必須降架，使頂梁離開頂網(wǎng)。有浮渣時(shí)，必須及時(shí)清理，以防扯網(wǎng)；支架必須拉直，初撐力要符合規(guī)定。

3 具體支護(hù)方案

3.1 停采前兩順槽支護(hù)錨索

為了保證兩順槽端頭部頂板的支護(hù)質(zhì)量，需提前在停采線前15 m段煤壁頂板肩角處施工6 m錨索，施工角度65°，間距為1.5 m，如圖1所示。

3.2 鋪網(wǎng)支護(hù)

當(dāng)工作面支架前端距停采線9 m時(shí)，開始鋪網(wǎng)。鋪網(wǎng)作業(yè)時(shí)，隨擴(kuò)機(jī)道作業(yè)隨采隨續(xù)。當(dāng)頭茬網(wǎng)壓入古塘側(cè)0.5～1.0 m時(shí)，支架停止移步，進(jìn)行擴(kuò)機(jī)道作業(yè)。擴(kuò)機(jī)道時(shí)應(yīng)繼續(xù)續(xù)網(wǎng)，直至續(xù)上的金屬網(wǎng)足以掩護(hù)整個(gè)機(jī)道，則不用續(xù)網(wǎng)，鋪網(wǎng)工作結(jié)束。

3.3 鋪設(shè)兩茬撤架鋼梁

當(dāng)所鋪設(shè)金屬網(wǎng)網(wǎng)頭到達(dá)支架切頂線時(shí)，在支架頂梁上剎入第一排工字鋼梁，兩根鋼梁間相互搭接0.4 m，剎入的鋼梁距支架頂梁前端0.4 m。第一排鋼梁上完后，機(jī)組繼續(xù)割刀，當(dāng)?shù)谝慌配摿壕嚯x支架前梁1.4 m時(shí)，先不進(jìn)行移架。在緊貼支架主梁前端的網(wǎng)上，用鉛絲捆綁布置第二排鋼梁，鋼梁全部上完后繼續(xù)割煤。支架上鋼梁示意圖如圖2所示。

4 工作面機(jī)道支護(hù)方案和工藝要求

當(dāng)?shù)诙配摿壕嘀Ъ苤髁呵岸?.6 m時(shí)，在工作面機(jī)道上距前梁端0.2 m處布置一排錨索，錨索間距1.5 m。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m，裸露頂板寬度達(dá)0.8 m時(shí)，停止割煤。在裸露的機(jī)道頂板距支架前梁端0.6 m處布置一排錨桿，間距為1.5 m，每30 m支護(hù)一次，直到一排錨桿全部打完。在支架主頂梁下、腳踏板前進(jìn)行支木柱工作，要求每個(gè)支架腳踏板前支設(shè)2根木點(diǎn)柱，木點(diǎn)柱要求打緊、打牢。

第一排錨桿支護(hù)結(jié)束后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)到30 m且裸露頂板寬度達(dá)到1.4 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.2 m處布置一排錨索加0.8 m短鋼梁，錨索間距3.0 m，與第一排錨索正對(duì)布置。

第二排錨索打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤。當(dāng)工作面擴(kuò)機(jī)道長(zhǎng)度達(dá)30 m且裸露頂板寬度達(dá)到2.0 m時(shí)，要求及時(shí)在機(jī)道頂板距前探梁端1.8 m處布置第二排錨桿，間距為1.5 m。第二排錨桿打完后，繼續(xù)按正規(guī)循環(huán)割煤，直到機(jī)道寬度達(dá)到2.4 m后，擴(kuò)機(jī)道作業(yè)完畢。具體情況如圖3所示。

5 支護(hù)設(shè)計(jì)的實(shí)施效果

在緩傾斜破碎頂板下成功完成了工作面停采，停采和撤架期間未發(fā)生頂板事故。

6 創(chuàng)新點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)效益

鋪網(wǎng)前，提前向兩巷超前施工斜拉錨索，避免切頂線前移造成的頂板破碎下沉。在頂板破碎情況下，將第一排錨索支護(hù)間距由3.0 m改為1.5 m，很好地控制了機(jī)道頂板下沉狀況。ZYB4400支架屬掩護(hù)式支架，傾角大時(shí)，兩根立柱支撐效果不好，停采時(shí)需對(duì)支架加強(qiáng)支護(hù)。

對(duì)12#層8211工作面的有效支護(hù)，避免了切頂線前移造成的安全隱患，為今后的緩傾斜煤層停采工作提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)，間接創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

7 撤架的頂板支護(hù)

工作面出架維護(hù)時(shí)，應(yīng)用掩護(hù)支架維護(hù)出架通道頂板。設(shè)置兩架掩護(hù)支架，一架布置于出架通道，另一架布置于支架原支護(hù)空間下部。用支架維護(hù)，可以減少出架空間維護(hù)量，增加了安全性，提高了效率。在支架撤出后，在頂板壓力作用下緩慢下沉，同時(shí)要及時(shí)撤出支架位置進(jìn)行支柱，靠人工回支架處的兩根單體柱及時(shí)用木柱替出，出架通道兩個(gè)掩護(hù)支架交錯(cuò)邁步前移，步距1.5 m，并升緊四柱達(dá)到初撐力。滯后切頂線2 m，加上每隔3 m一組錨索加固頂板，使出架通道頂板滯后6 m垮落，這種情況為掩護(hù)支架的拉移創(chuàng)造了有利的條件。

8 撤架的頂板支護(hù)需注意的問(wèn)題

在回撤之前，對(duì)整個(gè)巷道支架進(jìn)行加固、維護(hù)，確保巷道支護(hù)的質(zhì)量和退路的安全。

工作面撤支架時(shí)，在鋼絲繩和滑輪可能波及到的范圍內(nèi)嚴(yán)禁行人或作業(yè)。一個(gè)人應(yīng)站在靠工作面的掩護(hù)架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)偏位或受阻等情況必須立即吹哨停車處理，嚴(yán)禁用手腳撥繩或邊拉架邊處理。當(dāng)拉掩護(hù)架時(shí)，一個(gè)人應(yīng)站在距預(yù)撤架處第三個(gè)支架坐箱內(nèi)觀察運(yùn)行情況，其他人員必須全部撤到撤架回柱車以外的支架坐箱內(nèi)。

拆架時(shí)要注意觀察頂板情況，如果發(fā)現(xiàn)有頂板跟隨下沉或支架傾倒等情況時(shí)，要立即停止降架，再升緊支架，待維護(hù)好后方可開始降架。

撤架、掛滑輪所用的鏈條不小于φ26×92，鏈條的聯(lián)接螺絲采用專用連接鎖頭。撤支架鋼絲繩和滑輪可能波及的地方嚴(yán)禁行人或作業(yè)。鋼絲繩要求斷絲不超標(biāo)，否則要進(jìn)行處理。

頂板破碎嚴(yán)重區(qū)域在拆除支架前必須先對(duì)原有支護(hù)進(jìn)行加固。

回撤單體柱時(shí)，當(dāng)頂板壓力較大時(shí)，要利用專用拉繩拴在單體柱卸壓棒上，再拴好撤柱繩套，并與絞車鋼絲繩連接好，人員要安排在安全地點(diǎn)后再拉動(dòng)、卸壓。

9 結(jié)束語(yǔ)

在工作面安全停采期間，緩傾斜破碎頂板會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患，所以必須要采用合理的破碎頂板支護(hù)技術(shù)對(duì)冒頂現(xiàn)象進(jìn)行防治。本文對(duì)薄煤層緩傾斜破碎頂板的支護(hù)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)停采期間的回采工藝和安全措施進(jìn)行分析，提出撤架的頂板支護(hù)應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題，以期為相關(guān)工作提供經(jīng)驗(yàn)。