大倾角综放面安全技术管理

白志茂

(国家矿山应急救援靖远队,甘肃白银 730917)

大倾角综放面安全技术管理

白志茂

(国家矿山应急救援靖远队,甘肃白银 730917)

煤层傾角在32—45度 的大 傾角综放工作面的安全技术管理是本世纪初试验成功的一种新型技术,解决了水平无法布置大型综放面的技术管理问题。

大傾角 综放面 技术

大倾角综放工作面开采技术是煤矿开采中一种新技术,主要解决煤层倾角在32—45度之间,煤层厚度在5—15米,水平无法布置大型综放面的技术问题。解决大型综放面设备在斜面32—45度倾角技术性的适应难题。

1 大倾角综放面的巷道布置及施工技术

1.1 大倾角综放面巷道布置

大倾角综放面的两个顺槽和切眼呈“∪”型后退式布置,回风顺槽沿煤层的底板布置,运输顺槽距煤层顶板5-6米沿煤层顶板走向布置,切眼布置在运输顺槽末端,伪斜夹角95°,施工圆弧段见煤层底板,沿煤层底板布置与回风顺槽贯通,形成大倾角综放面巷道布置。

1.2 支护方式

支护方式均采用锚网+钢带+喷浆+锚索联合支护,打破传统的扩掘的施工方法,大胆探索,创造性地采用全断面一次成巷施工工艺,同时探索出顶部超前及迎头临时支护等工艺方法,实现了安全顺利施工。

2 大倾角综放面支架安装技术

待大倾角综放面切眼构成,切眼的坡度在45°左右,在45°的斜面支架安装也是大倾角攻克的一项新技术,铺设滑道,滑道的规格为11＃矿用工字钢形成“Ⅱ”型焊接成整体,滑道间距1200mm,每节长度为1500mm,上部与切眼上下部加工圆弧滑道与两个顺槽“＃”字型轨道过渡圆滑连接。支架及设备安装顺序：首先下口安装ZTT 1440/20/30型三架一组的端头支架→前后部运输的机头及过渡槽、偏转槽进行支架定位→安装两副ZFG4800/18/30型过渡架→再次将前部溜子中部槽安装完毕对全切眼安装基本架定位→安装ZFG3600/16/28型基本架,根据切眼长度确定支架的数量→最后一次性安装后部溜子中部槽→在切眼上口机窝内安装采煤机MG200/500-QWD→在运输顺槽内安装S22730/110型转载机→PLM1000型破碎机→DSP1080/1000型可伸缩胶带输送机→完善设备列车。从而完成支架设备安装。

3 大倾角综放面综合监测技术

根据工作面支架布置情况从下端头在斜面支架每10-15付支架分一个区,每个区分两个观测点,运输顺槽安设设备负荷监测分站设备列车上安设井下中心站一个,地面调度监测中心设中心站,处理分析井下中心站反馈的数据,在工作面支架安装压力、位移传感器。采煤机上安装位移传感器,在回风、运输顺槽内每50米安装顶板离层仪,并在设备列车分站上安装2个泵站压力流量传感器,并安装设备负荷传感器4个(前溜、后溜、破碎机、转载机),安设轴承温度传感器4个等,来监测液压支架压力位移采煤机行走的位置,泵站的压力、流量,监测设备运行情况等,通过地面中心站的数据分析,及时反馈到工作面现场,以便调整支架状态,解决设备运行中出现故障。

4 大倾角综放面回采管理技术

4.1 伪斜量控制技术

调整前后溜上窜或下滑,前后溜的下滑防止与桥转机的高档板挤死没有过煤空间导致采面无法正常回采,始终保持前后溜机头的端面桥转机及挡板间距保持500-600mm是最为合理的搭接量,要达到这个量,调整工作面伪斜量即回风顺槽开帮线滞后运输顺槽的开帮线7-8米为宜,伪斜量超过10m致使前溜上窜,使前溜欠搭接,造成煤帮部煤炭不能有效卸在桥转机上,前部溜子拉回头煤涨死溜子,后溜下滑采取支架尾部有燕尾梁与溜子底槽紧密接合防止脱槽,在每10付支架安装防滑油缸上拉,这样解决后溜下滑的问题。

4.2 大倾角综放面防灭火技术

自大倾角综放面试验成功以来共开采了6个大倾角综放面,其均采用以注氮为主,注浆和架后撒浆为辅的方法进行综合防灭火,在运输顺槽内铺设4寸管路进行注氮,注氮口入下出口老塘口,15米范围内氧化带内,并在下出口端头支架尾部挂风障减少三带漏风,在回风顺槽内预埋注浆管路滞后采止线20-30m进行注浆,架间在支架四连杆尾梁顶部注浆孔内注浆,并在回风顺槽、运输顺槽施工钻窝子,扇形布置注浆孔进行注浆,这样形成网格式注浆,必要时,注凝胶注封等,这种防灭火方式成功保障6个大倾角综放面安全回采。

4.3 大倾角综放面支架回撤技术

(1)大倾角综放面支架设备回撤是大倾角综放面安全技术管理一项关键技术,当工作面采止设计停采位置10m开始进行支架顶部铺设双层经纬网,网子规格为10m×0．9m和10m×0．6m交错重叠,并且工作面每开两帮至三帮铺设一道规格为Φ18mm或Φ22mm钢丝绳9道,钢丝绳两头用Φ18×2800mm的钢锚杆及专用锚固环进行锚固在运输顺槽下帮(顶板侧)回风顺槽上帮(底板侧),待支架顶部金属网伸入老塘侧2m,钢丝绳2根后,铺挂网结束。

(2)回撤通道施工。根据支架长度及抽架转向的几何尺寸,确定回撤通道净宽度2．5m,高度2．5m,上下出口均扩有长3m,宽2．5m高2．5m,半径5m的抹角。支护方式为锚网＋锚索＋工字钢联合支护,锚杆规格Φ18×2800mm,树脂药卷Φ30×300mm,间排距650×650mm,顺山布置锚索规格为Φ15．24×7000mm,树脂药卷4卷Φ23×500mm,槽山架设3．2m工字钢梁,一头在支架前梁顶部,煤帮侧支护3．2m单体支护,施工顺序从向上向下分段施工采用,打眼→爆破→支护,施工工序构成回撤通道。

(3)回撤工序。待回撤通道构成在通道上口布置两台JH-2T慢速绞车,先回撤煤帮溜子、采煤机,然后铺设滑道,从下向上顺序回撤支架,先撤两副过渡架,分解装车,基本架整架回撤,先回撤1＃2＃基本架,上滑穿滑靴→上拉→上平台相向装车→经大巷车场至地面检修车间,3＃基本架作为护架,4＃以后基本架从下向上顺序抽架,调向上滑道、穿滑靴、起吊装车升井。这样过渡架、基本架、前后溜、采煤机均从工作面回撤通道搬出在回风顺槽装车升井,而端头支架、设备列车、皮带等部件从运输顺槽搬出经大巷→车场→副井→地面检修车间。