余文喆
摘要:闡述了城郊礦K2101 工作面為對拉工作面,改變了傳統(tǒng)的綜采工作面收尾工藝,采用新型的對頂板、煤壁的控制、鋪網(wǎng)以及設備通道技術,確保了該礦首個對拉工作面安全、快速收尾,取得了較好的技術效果和經(jīng)濟效益,為工作面后續(xù)設備的回撤以及上段工作面的回采提供了良好的條件。
關鍵詞:對拉工作面;收尾技術;鋪網(wǎng);通道
1.前言
K2101綜采對拉工作面位于城郊煤礦一采區(qū)擴大采區(qū),東為東南翼膠帶、軌道巷保護煤柱,南為2101-1工作面(已采),西為老城保護煤柱,北為東翼膠帶、軌道巷保護煤柱。
由于是對拉工作面,收尾與傳統(tǒng)收尾相比,存在以下難點:①對拉工作面增加了頂板壓力,傳統(tǒng)的鋪網(wǎng)工藝滿足不了對頂板的控制。②上網(wǎng)時,煤壁易片幫,人員在煤壁側安全隱患較大。③液壓支架后撤困難,對設備通道要求高。
2.工作面概況
工作面二2煤層位穩(wěn)定,煤層結構簡單,以亮、鏡煤為主,為半亮型;工作面掘進實際揭露煤層厚度總體變化不大,煤厚最大3.80m,最小1.20m,平均2.83m。中間巷里段及3#切眼靠近上巷里側揭露一煤層變薄帶,煤層厚度為0.30~0.70m;受煤層變薄帶影響,上巷通尺583~813m處煤層較薄,厚度為1.04~2.19m。
2.1 頂?shù)装鍘r性
3.1 上網(wǎng)上繩工藝
為保證工作面頂板支護完好,鋪網(wǎng)前要提前調(diào)整工作面,保證液壓支架、刮板輸送機平行于停采線。
當工作面推進至距停采線位置時,沿工作面支架頂梁前端,先將塑編網(wǎng)聯(lián)到鋼絲繩上,然后將鋼絲繩布置在液壓支架頂梁上,開始鋪設第一根Φ18.5mm的鋼絲繩,移架挑住鋼絲繩,挑好鋼絲繩后將下垂的網(wǎng)片吊掛到支架頂梁前端,工作面推進至距第一根鋼絲繩5m時上第二根Φ21.5mm的鋼絲繩,然后每間隔0.6m上一根Φ21.5mm的鋼絲繩。
續(xù)網(wǎng)從機尾向機頭在采煤機割煤之后進行,續(xù)網(wǎng)與割煤間距不得小于20m。續(xù)網(wǎng)時要求塑編網(wǎng)走向?qū)?、傾向壓茬,壓茬長度不得低于0.2m,第一、三層塑編網(wǎng)重疊布置,第一、三層與第二層塑編網(wǎng)壓茬位置要錯開布置。采煤機割煤時,要留足端面距,嚴防采煤機滾筒割爛塑編網(wǎng)。移架前先解下前方至少5架范圍內(nèi)的塑編網(wǎng),防止移架時拉扯網(wǎng)片。
當工作面鋪網(wǎng)5m后,開始在支架頂梁前的網(wǎng)片下鋪設Φ21.5mm的鋼絲繩,以后工作面每推進一排,鋪設一根鋼絲繩。直至將第13根鋼絲繩鋪設完畢。
3.2 頂板管理
工作面下段距離停采線30m開始,逐步將中間巷原來的單體支柱配合組合梁支護改成單體支柱配合П型梁支護,根據(jù)煤層高度和巷道寬度選取DW28~DW35型單體支柱配合3.2~4.0m長∏型梁架傾向棚支護,∏型梁打在頂板無鋼帶支護的位置。超前支護長度不小于20m。
當工作面拉超前架后片幫深度不超過600mm,片幫長度不超過2架寬時打走向棚超前支護頂板。架設走向棚時,棚梁采用2.4~4.0m∏型梁,每架兩根,∏型梁一頭擔在支架伸縮梁上,另一頭緊貼煤墻,∏型梁擔在支架上的長度不小于500mm,頂板破碎時走向棚要打貼幫柱。
4.幫部支護技術措施
4.1 工作面幫部支護方式
工作面采用打Φ35×1600mm木錨桿的方式護幫,并緊貼煤壁鋪設雙層塑編網(wǎng)護幫,塑編網(wǎng)要與頂板網(wǎng)使用聯(lián)網(wǎng)繩實現(xiàn)可靠連接,木托盤要緊貼煤壁。使用風動幫錨機打眼,錨桿布置為上、中、下三排,五花眼布置,頂排錨桿距頂板300~500mm,底排錨桿距底板500~700mm,中間一排打在相鄰上、下兩排錨桿的對角線交點位置。頂排和中間一排錨桿垂直于煤壁,底排錨桿可適當下扎2~4°,錨桿排距800mm,同排錨桿間距1500mm。托盤要緊貼煤壁,錨桿外露長度不小于50mm,木楔打牢固。頂?shù)族^間距大于1.8m時,可在其間補打一排錨桿。
5.設備通道
根據(jù)工作面液壓支架的長度和寬度,確定支架拆除所需要的通道寬度不能低于3.5m。當工作面推進到距停采線2m遠時,再推進三排便可到達停采位置,但所有液壓支架在當前排拉架之后便不再向前移動。工作面在采最后三排時必須將工作面調(diào)直,且要沿推進方向割平頂?shù)装澹筛邍栏窨刂圃?.6~3.0m之間。
采第一排后頂板用伸縮梁護頂。采第二排后頂板用2.4~4.0m∏型梁在支架頂梁上打走向棚支護,一架二棚,均勻布置,垂直于煤壁。采第三排時從機尾向機頭方向割煤,空刀返回機尾后將工作面的浮煤清凈,然后將支架上∏型梁抽出支護新暴露的頂板,∏型梁一端擔在頂梁上的長度不得小于400mm,另一端下面用單體支柱支撐,單體支柱要支在實底上。
6.經(jīng)驗及效果分析
通過實踐,對拉工作面收尾與傳統(tǒng)的收尾工藝相比,頂板支護好,煤壁片幫少,施工通道質(zhì)量高,速度快,為設備的回撤提供了安全保證,主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:
(1)雙塑編網(wǎng)的使用,減少了傳統(tǒng)金屬網(wǎng)之間鏈接的工序,并增加了網(wǎng)的整體性,支護效果好。
(2)煤壁采用木錨桿支護,支護方式由傳統(tǒng)的被動支護優(yōu)化為主動支護,對煤壁片幫控制效果好,減少了材料的利用為安全快速回撤奠定了良好基礎。
(3)π型梁與單體支柱的配套使用,大大縮短了通道支護時間,是對拉工作面快速收尾的關鍵。