朱方毫
(新疆烏蘇四棵樹煤炭有限責(zé)任公司 七號平峒,新疆 烏蘇833019)
七號平峒A504 綜采工作面2013 年12 月18 日回采作業(yè)時,遇地質(zhì)變化帶,且工作面頂板較為破碎,漏頂現(xiàn)象較為嚴(yán)重,根據(jù)七號平峒地震槽波結(jié)果:工作面內(nèi)未發(fā)現(xiàn)5m 以上斷層,斷層落差小于5 米,斷層與A504 運輸順槽近乎垂直,且貫穿整個工作面。 在運輸順槽出露處斷層落差約為3m,在材料順槽出露處斷層落差約為0.5m,斷層工作面內(nèi)延展長度約120m; 根據(jù)七號平峒地質(zhì)報告可知:A5 煤層老頂為暗灰色泥質(zhì)粉砂巖,含少量細(xì)礫石,致密堅硬,硬度為f=4-6,屬中等堅固巖石,不易風(fēng)化;A5 煤層普遍存在一層炭質(zhì)泥巖偽頂,易冒落,底板為泥質(zhì)粉砂巖。
根據(jù)“七號平峒地震槽波圖”可知,04 運輸順槽上山幫630 米至600 米地段巖石侵入走向長度為30 米, 巖石侵入傾向長度為12 米;04 運輸順槽上山幫540 米至570 米地段巖石侵入走向長度為30 米,巖石侵入傾向長度為66 米。根據(jù)礦井現(xiàn)場實際探測,工作面地質(zhì)變化帶位于540 米至630 米地段,長度為90 米,為順利通過地質(zhì)變化帶,保證安全回采,決定采用提前對巖層弱化、煤壁掛網(wǎng)、螺紋鋼支護(hù)、工作面放松動炮等綜合技術(shù)方法通過地質(zhì)構(gòu)造帶。
方法一:提前對地質(zhì)構(gòu)造帶巖層弱化為確保工作面順利通過地質(zhì)構(gòu)造帶,在地質(zhì)構(gòu)造帶地段提前打鉆孔爆破,弱化巖層,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,計劃在04 運輸順槽內(nèi)布置鉆孔。
在04 運輸順槽540 米至630 米地段開始布置鉆孔, 共計施工8個鉆孔,鉆孔參數(shù)如下:
表1
1)炸藥:利用直徑60mm 的乳化炸藥,每卷重量1Kg,藥卷長度40cm,鉆孔裝藥長度根據(jù)鉆孔深度而定;采用人工裝藥,BQF-100 型封孔器封孔。
2)雷管:采用瞬發(fā)電雷管起爆,為保證起爆的可靠性,每個孔內(nèi)放置2 發(fā)雷管,分別裝在藥孔中部及尾部各裝一發(fā),一次起爆一個孔。
鉆眼設(shè)備使用礦井現(xiàn)有的ZYJ-500/180 型架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行鉆眼,鉆孔深度可達(dá)200-300 米,鉆孔直徑為75mm。
起爆藥為乳化炸藥藥卷,裝藥方式:每個炮孔的裝藥工作分為三次進(jìn)行,分次裝炸藥和兩發(fā)雷管。
采用BQF-100 型封孔器封孔,封孔深度必須符合設(shè)計要求,封孔材料采用黃土。 BQF-100 型封孔器為密閉壓力容器,風(fēng)動壓入式,壓風(fēng)經(jīng)過進(jìn)風(fēng)閥,安全閥進(jìn)入黃泥罐,黃泥在壓風(fēng)的作用下,先將黃泥罐底部的黃泥壓入封孔管,上部黃泥在風(fēng)壓,自重的作用下不斷補(bǔ)充到錐口,經(jīng)過封孔管送入炮眼內(nèi);按炮眼直徑合理選擇適當(dāng)?shù)姆饪坠埽?4運輸順槽炮眼直徑為75mm,故選用內(nèi)徑為32mm 封孔管。
方法二:工作面掛設(shè)錨網(wǎng)
對于工作面頂板煤質(zhì)較為破碎、 支架前梁處漏頂較為嚴(yán)重地段,在支架前梁煤壁處掛設(shè)錨網(wǎng), 以防止大量煤矸從前梁煤壁處漏下,影響正?;夭桑椒ㄈ缦拢?/p>
(1)割煤前,根據(jù)煤壁、頂板煤質(zhì)及垮落情況,如工作面煤壁架前垮落嚴(yán)重,必須先進(jìn)行移架,后進(jìn)行割煤,如煤壁結(jié)構(gòu)較好,割煤后,及時帶壓進(jìn)行移架,加強(qiáng)頂板管理。
(2)根據(jù)工作面實際情況,移架后在工作面漏頂較為嚴(yán)重地段前梁頂部煤壁處掛設(shè)錨網(wǎng),錨網(wǎng)使用8# 金屬網(wǎng),為便于使錨網(wǎng)生根,掛網(wǎng)前,采用長度不小于3 米的廢舊軌道垂直擔(dān)設(shè)在支架前梁上,然后掛網(wǎng)并在軌道兩側(cè)打錨索,打錨索時,錨索托板垂直于軌道,并將軌道擔(dān)設(shè)在錨索托板上側(cè)(內(nèi)側(cè))。
方法三:工作面布設(shè)螺紋鋼進(jìn)行支護(hù)
綜采工作面回采過地質(zhì)變化帶地段時, 支架前梁處煤質(zhì)結(jié)構(gòu)差,煤壁前方及頂部均垮落較為嚴(yán)重,為保證工作面安全回采,在支架前梁頂部煤壁前方布設(shè)螺紋鋼,加強(qiáng)對頂板煤層的主動支護(hù),方法如下:
(1)工作面在鋪網(wǎng)前,先布置螺紋鋼,螺紋鋼布置完成后,再進(jìn)行回采鋪網(wǎng)。根據(jù)工作面實際情況,選用直徑為32mm 的螺紋鋼,每根長度為3 米。
(2)螺紋鋼在工作面支架前梁以上0.3 米,與前梁成3°坡度,垂直工作面煤壁向前方布置,間距為0.75 米。
(3)為確保工作面正常移架作業(yè),布設(shè)螺紋鋼后,將未進(jìn)入實體煤壁的螺紋鋼露頭端,采用鐵絲進(jìn)行吊掛,防止移架時損壞鐵絲網(wǎng)、影響移架,或防止螺紋鋼竄出。吊掛位置可使用在螺紋鋼上方布置短錨桿,利用短錨桿進(jìn)行固定。 螺紋鋼打設(shè)完畢, 按要求及時鋪設(shè)8# 金屬錨網(wǎng)。
(4)螺紋鋼計劃分兩段布置,每段布置20 根,共布置40 根;第一段螺紋鋼布設(shè)完畢, 當(dāng)工作面錨網(wǎng)距螺紋鋼進(jìn)入端還有0.6 米時,停止回采,開始布置第二段螺紋鋼,第二段螺紋鋼平行于第一段螺紋鋼,并與第一段有10 厘米的平行錯差,防止兩段螺紋鋼出現(xiàn)重疊。布置第二段螺紋鋼時,要求同上。
(5)為加強(qiáng)頂板管理,在使用螺紋鋼超前支護(hù)的前提下,可在破碎段繼續(xù)使用廢道軌,配合螺紋鋼進(jìn)行支護(hù),做到螺紋鋼、廢道軌、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。
方法四:工作面放松動炮弱化巖層
綜采工作面回采至地質(zhì)構(gòu)造帶地段時,為確保安全回采,采用放松動炮的方式處理工作面巖石,方法如下:
炮眼布置:
(1)在工作面距離巷道頂板以下0.5m,底板以上0.5 位置布置炮眼, 炮眼間排距為0.8m×1m, 即沿工作面傾向方向為間距, 間距0.8m,垂直工作面煤壁方向為排距,排距為1m,工作面共布置三排炮眼。
(2)炮眼深度為0.6 米至1 米,炮眼采用水炮泥、黃土封堵炮眼封堵長度不小于0.5 米,炮眼必須封實,放炮時,每次只準(zhǔn)聯(lián)2 至3 個炮眼放炮。
我礦綜采工作面自2013 年12 月18 日開始過地質(zhì)構(gòu)造帶,通過在綜采工作面采用以上綜合技術(shù)方法,有效的保證了工作面的安全回采,經(jīng)過廣大職工的共同努力,于2014 年3 月13 日順利通過了地質(zhì)構(gòu)造帶。 在綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造帶期間,采用以上綜合技術(shù)方法,取得了較好效果,為以后綜采工作面的回采提供了借鑒的經(jīng)驗。