方 茜,侯林旺
(潞安環(huán)能股份公司 生產(chǎn)辦,山西 長治 046204)
常村煤礦N3-12工作面位于N3采區(qū),東接N3軌道巷,北臨宏旺公司保安煤柱,西臨太長高速保安煤柱,南臨太行路橋六分公司保護煤柱。工作面可采長度585 m,傾斜長度264.7 m,采用走向長壁后退式、低位放頂煤、全部垮落的綜合機械化采煤法。該工作面整體東北高、西南低,為單斜構(gòu)造,平均煤厚5.92 m,局部發(fā)育兩層夾矸,平均厚度0.05/0.15 m,埋藏深度406.9~456 m。工作面采用ZF7000/19.5/38型普通液壓支架172組和ZPG7500/22/36型排頭(尾)架6組(排頭、尾各3組),共178組。
煤層直接頂為泥巖,平均厚度1.46 m,老頂為粉砂巖,平均厚度8.91 m;直接底為粉砂巖,平均厚度1.45 m;老底為中粒砂巖,平均厚度2.02 m。
該工作面無線電波透視探測及現(xiàn)有巷道掘進情況顯示:N3-12切眼距軌道巷里幫95.9 m位置(110號架處),揭露Fj215正斷層,該斷層走向89.4°,傾向179.4°,落差3.2 m,傾角為65°;N3-12切眼4號至55號架揭露有一陷落柱(最厚2.8 m);工作面推進37.6 m時,在切眼154號架處揭露Fj221正斷層,斷層走向159.6°,傾向249.6°,落差1.8 m,傾角為45°。為確保工作面安全回采,對過地質(zhì)構(gòu)造制定了相應(yīng)的施工技術(shù)及安全措施。
1) 因工作面切眼掘進時揭露Fj215正斷層,回采期間過Fj215斷層時,采取漂刀留底煤和破底相結(jié)合的方式,斷層揭露面110號架往機尾方向適當破底(破底區(qū)域110號至125號架),破底厚度不超過500 mm;斷層揭露面110號架往機頭方向適當留底煤(留底煤區(qū)域110號至95號架),留底煤厚度以隨平大溜為準。
2) 因工作面回采過程中無計劃揭露Fj221正斷層,工作面從130號架至Fj221斷層面153號架處逐步漂刀留底煤,斷層揭露面往機尾方向可適當破底,破底厚度不超過500 mm。
3) 漂刀時工作面底板往機尾側(cè)逐漸找平,直至找到斷層下盤底板,找到下盤底板后沿底板平推。根據(jù)斷層落差變化情況適當調(diào)整過斷層角度及破底幅度。留底煤段要平緩過渡,嚴禁出現(xiàn)臺階,防止大溜不平損壞設(shè)備。
1) 根據(jù)陷落柱的厚度和硬度,適當調(diào)整破陷落柱區(qū)域厚度,以現(xiàn)掘膠帶巷底板為參照,陷落柱靠機頭側(cè)適度留設(shè)底煤,放平大溜;陷落柱靠機尾側(cè)逐步隨平,每架隨平不超過100 mm。漂刀期間,每刀幅度不超100 mm,保證大溜平緩過渡,嚴禁出現(xiàn)臺階,防止大溜不平損壞設(shè)備。
2) 當現(xiàn)場陷落柱厚度超過大溜起伏±3°且?guī)r石厚度超過500 mm,機組無法割動時,采用放松動炮通過陷落柱區(qū)域,具體放炮工藝流程為:①打眼。打眼采用7655型或其他滿足作業(yè)需求型號的風(fēng)鉆,D42 mm鉆頭。②打眼位置。煤墻見石頭區(qū)域,取暴露巖體幾何中心。③炮眼深度為1.8 m,炮眼角度根據(jù)現(xiàn)場情況做適當調(diào)整,炮眼封泥長度不小于0.5 m。④炮眼間距為1.5 m。當巖石厚度在500~1 200 mm時,布置1排炮眼,炮眼高度距底板400 mm;超過1 200 mm時,巖石厚度每增加400mm,增加1排炮眼,上排炮眼與下排炮眼連線中點對齊,上下兩排炮眼間距為400mm,以此類推。⑤放松動炮采取分區(qū)段進行,一次裝藥、一次起爆,每次裝藥起爆區(qū)段不得超過15m,一次裝藥不超過20個炮眼。炮眼深度達到1.8m時,最大裝藥量不超2卷;炮眼深度小于1.5m時,最大裝藥量不超過1卷。
3.1.1 正常割煤移架時的安全措施
1) 機組割煤時,支架工緊跟機組前滾筒超前移架的同時,跟機頂溜(確保大溜最小彎曲度)后及時清理架前浮煤,及時超前移架管理。
2) 煤墻片幫超前移架后,逼幫板仍無法有效逼幫時,采取向煤墻打垂直單體柱蹬大板的辦法管理煤墻,防止造成冒頂事故。
3) 工作面煤墻必須采直割平,考慮過斷層期間工作面頂板破碎、煤墻片幫現(xiàn)象多,斷層揭露面前后20架采高可適當降低200~300 mm,保證機組正常通行。
3.1.2 工作面處理漏頂時的安全措施
1) 拉架過程中,發(fā)現(xiàn)頂板有漏矸或煤墻滑坡現(xiàn)象,要及時閉鎖大溜退下機組,對煤墻和頂板進行管理。
2) 超前移架遵循先易后難、先兩側(cè)后中間封口原則,選擇先拉的支架要盡量減少移架過程中對頂板擾動,避免造成頂板條件惡化。
3) 移架后仍不能有效護頂時,要在支架上挑大板(或抬棚)管理,封死漏煤空間。煤墻仍有片幫趨勢時,使用單體柱和大板做好逼幫措施。
4) 當工作面出現(xiàn)大面積滑坡、冒頂時,采取注漿辦法進行加固煤墻煤體:在逼幫板正中央,距底板1.5 m處打眼,打眼深度6 m,眼孔直徑為42 mm,打眼角度視現(xiàn)場頂板破碎、煤墻滑坡情況而定。
1) 煤墻片幫、頂板存在空頂、高冒現(xiàn)象時,機組通過該區(qū)域前必須由瓦檢員測量頂部瓦斯,當瓦斯?jié)舛冗_到或超過0.8%時,停止割煤,用壓風(fēng)管向該區(qū)域送風(fēng),直至瓦斯降至0.8%以下,方可恢復(fù)作業(yè)。
2) 機組內(nèi)外噴霧必須保持完好有效。機組割石頭前,認真檢查內(nèi)外噴霧完好情況,且必須保證水路流暢。若機組內(nèi)噴霧霧化效果不好時,應(yīng)在相鄰架次配置灑水管,在割石頭時,應(yīng)使用灑水管對截割部位進行灑水除塵、降溫作業(yè),防止產(chǎn)生火花,造成瓦斯事故。
3) 放炮前,對工作面50 m范圍內(nèi)及軌道巷灑水滅塵,架前、架間浮煤必須清理干凈。放炮區(qū)域下風(fēng)側(cè)30 m處架間噴霧作為凈化水幕在放炮前開啟。
常村煤礦N3-12綜放工作面采用漂刀留底煤、破底和放炮相結(jié)合的方式過地質(zhì)構(gòu)造,保證了工作面的安全高效回采,減少了搬家倒面次數(shù),很大程度上緩解了采掘銜接緊張狀況,也為相似條件下的綜放工作面回采提供了一定的經(jīng)驗。