劉旸
摘 要:為保證工作面的正?;夭?,運輸平巷采用長煤礦柔性掩護支架采煤方法的常規(guī)巷道掘進及支護方式。設(shè)備運輸、安裝,通風(fēng),運料等要求,要求運輸平巷巷道斷面底寬2000mm,頂寬500mm,高度1800mm。
關(guān)鍵詞:巷道;支護;參數(shù)
1運輸平巷支護參數(shù)確定
運輸巷道內(nèi)安裝40T刮板運輸機運輸,同時該運輸機為回采工作面生產(chǎn)的運輸設(shè)備。柔性掩護支架支撐高度1800mm,支架采用舊鋼軌或工字鋼制作。同時,在支架上布置鋼絲繩繩卡,便于固定鋼絲繩。每架按照設(shè)計和要求共設(shè)四個繩卡,每個繩卡間距500mm,最下一個繩卡距支架下端為500mm?!鞍恕弊中稳嘈匝谧o支架間距500mm,支架間利用木板鏈接。如圖1
圖1 運輸平巷斷面支護圖
2開切眼支護
運輸平巷掘進完成后,掘進開切眼以安裝支架及運輸機,開切眼垂直與運輸巷布置。工作面支護支架頂梁長度為2.6m,工作面采高為1.8m,以此確定開切眼斷面寬高為3.4m×2.0m(凈)。由于靠近煤層底板側(cè)煤較軟,且巷道斷面較大,采用“金屬網(wǎng)+金屬棚”聯(lián)合支護方式??拷敯鍌?cè)煤層較硬時采用“錨桿(錨索)+金屬網(wǎng)”支護,靠近煤層底板側(cè)煤質(zhì)較軟處采用工字鋼及單體支柱支護。錨桿采用1.8m樹脂錨桿,鋼梁采用11#礦用工字鋼。
3工作面爆破參數(shù)設(shè)計
工作面采用風(fēng)煤鉆打眼。煤層較軟的靠近底板部分煤層炮眼采用單排眼布置,靠近頂板部分煤層炮眼采用雙排眼布置。炮眼間距1.2m,每眼炮眼裝藥量300g/m。采用正向裝藥結(jié)構(gòu),每次落煤步距為0.8m。
由于煤層靠近頂板側(cè)較硬,而靠近底板側(cè)較軟,布置炮眼時,靠近底板處兩組支架寬度內(nèi)(2.0m)不進行放炮。此部分的落煤與底板處掘“三角形”巖石爆破同時進行,靠震動落煤,輔以人工落煤。
煤層底部側(cè)三角形巖石的爆破順序為:先從工作面運輸機巷側(cè)爆破,待爆破到距離煤層底板2.0m時停止爆破,改為從煤層底板側(cè)爆破三角形巖石,其煤炭利用爆破的三角形巖石震動煤壁。爆破后立即鋪網(wǎng),出該處的煤,然后移架(0.8m),防止漏頂。
4鋪設(shè)金屬網(wǎng)
為保證支架的穩(wěn)定性,同時為留巷創(chuàng)造條件,工作面爆破后靠近底板側(cè)軟煤部分需鋪設(shè)金屬網(wǎng)。放炮落煤后鋪設(shè)金屬網(wǎng),隨即翻轉(zhuǎn)前探梁,達(dá)到超前支護的目的,以防止支架上方“冒空”。金屬網(wǎng)網(wǎng)寬1.0m,長度為軟煤部分+1.0m,沿工作面長度方向鋪設(shè)。網(wǎng)之間長邊搭接寬度0.2m,用兩股14#鐵絲聯(lián)接,鋪網(wǎng)順序由煤層頂板至煤層底板方向。鋪網(wǎng)長度超過1組支架長度時,隨即翻起支架前探梁,達(dá)到超前支護的目的。
5留巷工藝
留巷采用“八”字型揉性掩護支架。巷道內(nèi)不安裝設(shè)備,僅供行人及回風(fēng)。巷道斷面底寬0.8mm,頂寬0.5m,高度2m。柔性掩護支架采用舊鋼軌或工字鋼制作。同時,在支架上布置鋼絲繩繩卡,便于固定鋼絲繩。每架按照設(shè)計和要求共設(shè)四個繩卡,每個繩卡間距500mm,最下一個繩卡距支架下端為500mm。“八”字型揉性掩護支架間距0.5m,支架間利用木板鏈接。回采結(jié)束后回風(fēng)巷的柔性掩護支架回收,以便下次利用。
6急傾斜水平分層工作面上覆巖層的運動規(guī)律研究
根據(jù)煤層傾角對頂板壓力的影響,通過理論分析及大量實際觀測證明,煤層傾角對回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)影響較大。例如,隨著煤層傾角增加,頂板壓力將逐漸變小。
假設(shè)上覆巖層的重量為W,如圖2所示。由于煤層傾角增大,必然使沿巖層面的切向滑移力Q1=Wsinα,增大,而使作用于層面的垂直壓力Q2=Wcosα,減小。
W——上覆巖層的重力;Q2——垂直于巖層的分力;Q1——平行于巖層的分力。
圖2傾角對礦山壓力的影響
由于傾角增加,采空區(qū)頂板冒落的矸石不一定能留在原地,很可能沿著底板向下滑移,從而改變上覆巖層的移動規(guī)律。頂板的垮落從下至上可分為冒落帶、導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ш蛷澢鲁翈?,根?jù)對不同傾角煤層頂板的三帶觀測可以得出巖層運動的不均勻性,尤其是急傾斜煤層,基本上改變了原有的規(guī)律。由于急傾斜煤層傾角大,作用于頂煤上方的是上一分層的采空區(qū)而不是在直接頂和基本頂,這是急傾斜煤層放頂煤與一般綜放工作面不同,從而造成了工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與一般綜放工作面的差異。開采后的急傾斜煤層水平分層工作面頂板上覆巖層會發(fā)生周期性破斷,破斷后的巖塊沿傾斜方向易鉸接成巖梁。
參考文獻:
[1] 吳學(xué)明.急傾斜煤層綜放工作面頂煤運動規(guī)律研究[D].西安.西安科技大學(xué).2009;01-09
[2] 李長江.大傾角煤層開采的特點及安全防護技術(shù)[J].科技資訊,2012,27,100-101
[3] 謝東海. 急傾斜煤層巷道放頂煤開采的關(guān)鍵問題研究[D].長沙.湖南科技大學(xué)碩士論文.2007;01-13
[4] 侯海江,等.急傾斜煤層開采現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.民營科技[J].2011,07(1),12-13
[5] 胡成忠, 等.淺談提升和優(yōu)化急傾斜煤層開采效率的措施[J].才智2011,01,33-32
[6]Diering D H.Tunnels under pressure in an ultradeep Wif watersrand gold mine[J].Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy,2000,100:319-324.
[7] 劉玉芳.急傾斜煤層開采的特點、方法及對策探討[J].華章.2011,02(23),26-27
[8] 古江林.急傾斜煤層巷道放頂煤基本參數(shù)實驗研究[D].西安科技大學(xué).2011,56-58endprint