馬志國
摘 要:5241綜采工作面支架回撤過程中,通過下行回撤方式,同時鋪設(shè)金屬網(wǎng)等有效控制頂板穩(wěn)定,有效解決了瓦斯、CO超限等難題,實(shí)現(xiàn)了支架的安全快速回撤,節(jié)省了時間,經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著。
關(guān)鍵詞:綜采工作面;支架回撤;頂板
一、工作面概況
5241工作面是+580水平,其北部為+715水平4243采空區(qū),南部為5242未采工作面。本區(qū)段煤層產(chǎn)狀為走向WE,傾向SN,傾角5°-9°,平均8°。
二、支架回撤方式的確定
5241工作面回撤時,5242工作面已掘進(jìn)完成形成安裝條件,如采取已往上行式回撤方式,不僅運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多,還出現(xiàn)作業(yè)人員分布廣,勞動強(qiáng)度大,無形中延長了5242工作面的安裝時間。同時在臨近收作線時,上順槽超前支護(hù)礦壓顯現(xiàn)明顯,巷道變形嚴(yán)重,巷道支撐高度較底,修復(fù)工作量太大,加之臨近停采線時又檢測出瓦斯超限和出現(xiàn)CO現(xiàn)象。
三、支架控頂區(qū)及煤壁間的支護(hù)設(shè)計
結(jié)合我礦以往經(jīng)驗(yàn)采用錨桿與金屬網(wǎng)支護(hù)形式。具體操作方法為:在距停采線12米時工作面開始鋪設(shè)金屬頂網(wǎng),頂網(wǎng)沿工作面傾向鋪設(shè),網(wǎng)間的水平與垂直方向接縫錯開500mm。端頭與巷道內(nèi)的金屬網(wǎng)連成一體,采用雙股鐵絲聯(lián)接。在停采線處,煤壁鋪完網(wǎng)后,用錨網(wǎng)梁支護(hù)煤壁,呈“W”形布置,并用錨桿將其固定在煤壁上,錨網(wǎng)梁與底板成45°,每根錨網(wǎng)梁均勻打設(shè)三根錨桿,錨桿規(guī)格為φ20×2200mm,用于煤壁支護(hù)。
四、回撤工序
(一)錨桿的支護(hù)。在工作面距停采線12米到停采線時,采用鋪設(shè)金屬頂網(wǎng)并打一排錨桿來固定金屬頂網(wǎng)。距停采線10.4米時工作面全排頂板打設(shè)錨桿,錨桿間排距為1.5m,呈五花眼布置;在距停采線8米時工作面全排頂板打設(shè)密集錨桿,間排距為0.75m,并在上下端頭鋪設(shè)礦工鋼;在機(jī)頭1#-5#、機(jī)尾123#-129#支架處的頂板鋪設(shè)3.6米的礦工鋼,每排機(jī)頭鋪設(shè)2根,機(jī)尾鋪設(shè)3要挾,共鋪設(shè)9排,排距800mm,梁端間距200mm。第一排礦工鋼梁伸出支架外500mm,第二排礦工鋼梁梁端在1#(129#)支架內(nèi)750mm,即兩排礦工鋼梁之間間距1250mm。以起到機(jī)頭機(jī)尾加強(qiáng)支護(hù)控制頂板的目的。
(二)支架的回撤。根據(jù)我礦5241工作面實(shí)際情況,結(jié)合新技術(shù),實(shí)行下行式回撤技術(shù),支架采用從機(jī)尾往機(jī)頭方向回撤,經(jīng)下順槽絞車直接拉到裝車平板車上裝車運(yùn)往5242工作面進(jìn)行安裝?;爻窓C(jī)尾第一架前,提前在上出口打一井字木垛維護(hù)回風(fēng)空間,并在工作面中下部出口處安設(shè)一部回柱絞車,回撤時采用絞車配合單體支柱抽出支架,并由絞車下拉支架到下順槽。在支架撤出后,支架頂梁上覆巖層是錨桿金屬網(wǎng)支護(hù)的,支護(hù)結(jié)構(gòu)形成懸臂梁結(jié)構(gòu),并處于應(yīng)力降低區(qū),頂板在短時間內(nèi)垮落不足以影響下一部支架的回撤,期間采用3.6箱型梁配合
3.2米單體支柱維護(hù)支架周圍頂板,并隨所撤支架由上向下逐架向前。
(三)裝架工藝。起吊梁安裝在下順槽中距工作面5米處并穩(wěn)設(shè)牢固,整體支架利用起吊梁裝車,下順槽內(nèi)有1臺絞車把支架緩慢拖到平臺上。
五、安全管理措施
(一)頂板管理措施。由于出架通道頂板采用錨桿加密支
護(hù),煤壁與錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)形成懸臂板梁結(jié)構(gòu)并處于應(yīng)力降低區(qū),出架通道頂板基本不垮落,從而保證了通風(fēng)斷面。但為了進(jìn)一步加強(qiáng)頂板管理,在回撤通道內(nèi)放置了3部掩護(hù)支架,每撤出一部支架,在其靠老塘側(cè)均打設(shè)多根單體柱作支護(hù)頂板,以便支架順利前移。
(二)防滅火及通風(fēng)管理。(1)在距停采線20米時,在采面老塘壓設(shè)一趟注氮管路,注氮管路貫通整個工作面,利用制氮機(jī)對采面老塘側(cè)進(jìn)行注氮?dú)鉁缁?。?)在距停采前30米時,加強(qiáng)5241采面進(jìn)回風(fēng)道的沖塵工作,嚴(yán)禁出現(xiàn)粉塵堆積現(xiàn)象。(3)在距停采線40米時,因上順槽上幫破碎嚴(yán)重,加大對上幫和上隅角老塘內(nèi)的注膠量,并于每次上隅角掐頂后,對上隅角進(jìn)行錨噴黃土。
(三)防倒防滑的措施。(1)回撤支架盡量降低至最低支撐高度,通過降低重心的來達(dá)到防止支架下滑和歪倒。(2)所有絞車司機(jī)均采用40T以上大鏈對回撤支架進(jìn)行聯(lián)接,撤架時用拉運(yùn)絞車和調(diào)向絞車分別拴住支架前梁和支架立柱,可以防滑防倒。
六、效果
5241工作面采用由上往下回撤液壓支架的方式,為綜采支架的回收方式探索了一條新的途徑。同時通過此方式,還解決了5241工作面回撤期間瓦斯超限、及老塘出現(xiàn)CO的問題。雖說我礦是低瓦斯礦井,但隨著采深的加大,已出現(xiàn)低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)域的現(xiàn)象,加之我礦煤的自燃發(fā)火期較短,在臨近收作時,老塘側(cè)已檢測出CO,在實(shí)行下行式回撤方式后,瓦斯超限、CO等問題都迎刃而解,確保了安全施工,給我礦帶來了新的安全保障,避免或減少了瓦斯事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1] 程晟. 新中國成立后山西煤炭開采技術(shù)發(fā)展研究[D].山西大學(xué),2012.