5241工作面下行式支架回撤技术研究与实践

2016-04-05 12:57马志国
企业导报 2016年5期
关键词:综采工作面顶板

马志国

摘 要:5241综采工作面支架回撤过程中,通过下行回撤方式,同时铺设金属网等有效控制顶板稳定,有效解决了瓦斯、CO超限等难题,实现了支架的安全快速回撤,节省了时间,经济、社会效益显著。

关键词:综采工作面;支架回撤;顶板

一、工作面概况

5241工作面是+580水平,其北部为+715水平4243采空区,南部为5242未采工作面。本区段煤层产状为走向WE,倾向SN,倾角5°-9°,平均8°。

二、支架回撤方式的确定

5241工作面回撤时,5242工作面已掘进完成形成安装条件,如采取已往上行式回撤方式,不仅运输周转环节多,还出现作业人员分布广,劳动强度大,无形中延长了5242工作面的安装时间。同时在临近收作线时,上顺槽超前支护矿压显现明显,巷道变形严重,巷道支撑高度较底,修复工作量太大,加之临近停采线时又检测出瓦斯超限和出现CO现象。

三、支架控顶区及煤壁间的支护设计

结合我矿以往经验采用锚杆与金属网支护形式。具体操作方法为:在距停采线12米时工作面开始铺设金属顶网,顶网沿工作面倾向铺设,网间的水平与垂直方向接缝错开500mm。端头与巷道内的金属网连成一体,采用双股铁丝联接。在停采线处,煤壁铺完网后,用锚网梁支护煤壁,呈“W”形布置,并用锚杆将其固定在煤壁上,锚网梁与底板成45°,每根锚网梁均匀打设三根锚杆,锚杆规格为φ20×2200mm,用于煤壁支护。

四、回撤工序

(一)锚杆的支护。在工作面距停采线12米到停采线时,采用铺设金属顶网并打一排锚杆来固定金属顶网。距停采线10.4米时工作面全排顶板打设锚杆,锚杆间排距为1.5m,呈五花眼布置;在距停采线8米时工作面全排顶板打设密集锚杆,间排距为0.75m,并在上下端头铺设矿工钢;在机头1#-5#、机尾123#-129#支架处的顶板铺设3.6米的矿工钢,每排机头铺设2根,机尾铺设3要挟,共铺设9排,排距800mm,梁端间距200mm。第一排矿工钢梁伸出支架外500mm,第二排矿工钢梁梁端在1#(129#)支架内750mm,即两排矿工钢梁之间间距1250mm。以起到机头机尾加强支护控制顶板的目的。

(二)支架的回撤。根据我矿5241工作面实际情况,结合新技术,实行下行式回撤技术,支架采用从机尾往机头方向回撤,经下顺槽绞车直接拉到装车平板车上装车运往5242工作面进行安装。回撤机尾第一架前,提前在上出口打一井字木垛维护回风空间,并在工作面中下部出口处安设一部回柱绞车,回撤时采用绞车配合单体支柱抽出支架,并由绞车下拉支架到下顺槽。在支架撤出后,支架顶梁上覆岩层是锚杆金属网支护的,支护结构形成悬臂梁结构,并处于应力降低区,顶板在短时间内垮落不足以影响下一部支架的回撤,期间采用3.6箱型梁配合

3.2米单体支柱维护支架周围顶板,并随所撤支架由上向下逐架向前。

(三)装架工艺。起吊梁安装在下顺槽中距工作面5米处并稳设牢固,整体支架利用起吊梁装车,下顺槽内有1台绞车把支架缓慢拖到平台上。

五、安全管理措施

(一)顶板管理措施。由于出架通道顶板采用锚杆加密支

护,煤壁与锚杆支护结构形成悬臂板梁结构并处于应力降低区,出架通道顶板基本不垮落,从而保证了通风断面。但为了进一步加强顶板管理,在回撤通道内放置了3部掩护支架,每撤出一部支架,在其靠老塘侧均打设多根单体柱作支护顶板,以便支架顺利前移。

(二)防灭火及通风管理。(1)在距停采线20米时,在采面老塘压设一趟注氮管路,注氮管路贯通整个工作面,利用制氮机对采面老塘侧进行注氮气灭火。(2)在距停采前30米时,加强5241采面进回风道的冲尘工作,严禁出现粉尘堆积现象。(3)在距停采线40米时,因上顺槽上帮破碎严重,加大对上帮和上隅角老塘内的注胶量,并于每次上隅角掐顶后,对上隅角进行锚喷黄土。

(三)防倒防滑的措施。(1)回撤支架尽量降低至最低支撑高度,通过降低重心的来达到防止支架下滑和歪倒。(2)所有绞车司机均采用40T以上大链对回撤支架进行联接,撤架时用拉运绞车和调向绞车分别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压支架的方式,为综采支架的回收方式探索了一条新的途径。同时通过此方式,还解决了5241工作面回撤期间瓦斯超限、及老塘出现CO的问题。虽说我矿是低瓦斯矿井,但随着采深的加大,已出现低瓦斯矿井高瓦斯区域的现象,加之我矿煤的自燃发火期较短,在临近收作时,老塘侧已检测出CO,在实行下行式回撤方式后,瓦斯超限、CO等问题都迎刃而解,确保了安全施工,给我矿带来了新的安全保障,避免或减少了瓦斯事故的发生。

参考文献:

[1] 程晟. 新中国成立后山西煤炭开采技术发展研究[D].山西大学,2012.

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