李春华
摘 要:在山东能源淄矿集团亭南煤业对其矿区回采工作面的改造过程中,206工作面的回风顺槽出现了严重变形、巷道两帮鼓帮严重等问题,为了解决206工作面回风顺槽目前出现的问题,我矿针对于强矿压条件下回采工作面顺槽顶帮支护进行了研究与探索。
关键词:回风顺槽;顶帮支护;支护管理
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.089
1 研究背景
206工作面的回风顺槽为原205工作面的灌浆巷,由于先后受到205和206两工作面生产的动压影响,巷道变形严重,出现顶板下沉量大,而且破碎严重的现象。同时巷道两帮鼓帮严重,当工作面回采过程中正常拉移超前支架时,顶板上破碎的煤矸会大量下漏,从而影响拉架速度,增加了回风顺槽清理的工作量,同时也对工人的人身安全构成了威胁[1]。
2 项目基本概况及研究进展
在山东能源淄博集团亭南煤业矿区中的206工作面是是二盘区的第四个工作面,位于二盘区东部。工作面共布置运输顺槽、回风顺槽、灌浆巷和高抽巷四条巷道。
在206工作面的煤层顶板直接顶为Ⅱ类不稳定的直接顶,老顶为来压明显的Ⅱ级稳定顶板。煤层顶板来压时其动压系数为1.13~1.25[2]。工作面开采过程中,需要加强工作面矿压观测,并随时注意顶板压力显现情况,确保工人的人身安全和生产的顺利进行。
206工作面的回风顺槽变形严重,同时巷道高度满足不了生产的需求,这就需要提前对巷道进行人工落底,但落底产生的煤渣量多,在采用小推车的过程中转运困难,影响落底进度,严重制约工作面生产。
在改造设计中,206工作面的回风顺槽为满足工作面的回风和管路的敷设需要,巷道设计长度为:2540m,设计为矩形断面。顶板采用锚杆压钢带网支护,锚杆采用Φ18×2100mm无纵筋全螺纹钢树脂锚杆,锚杆间排距900×900mm,每排锚杆为4棵,每孔用MSK2350锚固剂两卷,单根锚杆锚固力不小于85kN。钢带采用六孔异型钢带,锚索采用五花布置,锚深以锚入坚硬稳定岩层不少于1.5m前后梁端头间距0.9m。锚索采用Φ17.8mm的预应力钢绞线截制而成,每孔装入MSK2350树脂锚固剂三卷[3]。
两帮采用锚杆压钢带网支护,两帮锚杆采用Φ18×2100mm无纵筋全螺纹钢树脂锚杆,锚杆间排距1000×900mm。两帮每侧每排布置4棵锚杆,每棵锚杆采用MSK2350树脂锚固剂二卷锚固。单根锚杆锚固力不小于85kN。采用三孔钢带配合两孔钢带压接使用,规格分别为2200×80mm,1300×80mm,孔间距1000mm。两帮采用双向拉伸塑料网,网片规格为3600×1000mm。
其中,回风顺槽超前段采用超前架组支护,回风顺槽超前支护总长60m,同时工作面的回风顺槽侧端头的支护方式为端头支架支护。根据以往的计算,在工作面的回风顺槽选用ZFG10000/32/55型过渡架2架、ZFG10000/23/38型过渡架1架,回风顺槽超前段采用6组ZCZ15000/26/65型超前架。
根据现场实际情况,在超前支架前方顶板提前挂设菱形金属网,对顶板进行二次支护,每间隔1.0m架设一条半圆木,并用绑丝在金属网上进行固定。架设的半圆木在拉移超前支架时可对顶板菱形金属网进行有效保护,减少超前支架拉移时对顶板的破坏,此外,它还可以防止网片被挂坏,保证顶板支护的完好性。
除此之外,对矿压观察记录也是十分重要的。矿压观测内容主要包括日常液压支架支护质量动态监测、巷道顶板离层监测和顶板活动规律分析等。根据观测资料分析工作面顶板和工作面支架受力特点,评价巷道的稳定性并为巷道的维护提供依据,同时也为相邻工作面的安全生产提供矿压资料。
3 工作面回风顺槽顶板支护的管理
3.1 回风顺槽超前段的支护
回风顺槽超前段采用超前架组支护的支护方式,在拉移超前架组的过程中,回风顺槽的超前支护应按照由外向里的方式逐渐拉移。
根据已定的支护质量标准对回风顺槽超前段的支护进行对照,回风顺槽超前支护需要达到以下几点:
(1)超前支护架组和单体液压支柱要做到齐直成线、支设端正。
(2)超前支护架组各部位铰接销轴严禁脱落。
(3)各部管路要布设整齐,避免管路磨损及确保人行路畅通。
(4)严禁使用铁丝代用U型销和使用单腿U型销。
(5)超前支架顶梁、底座之间的连接千斤顶要保持完好正常使用。
(6)安全阀的整定值严禁随意调整。
(7)每班派专人巡回检查支护情况,并经常对液压支架进行二次注液,保证超前液压支架初撑力达到6.5MPa以上。
(8)顺槽的超前支架要随推采循环及时牵移,不得拖后。
3.2 回风顺槽侧端头的顶板管理
由于206工作面回风端头顶板压力大,随着支架的前移,压力的释放,由老空顶板冒落下来的大量煤矸石会把后溜尾大面积埋住,影响设备的正常运转。针对以上问题,综采队采用在回风端头铺设菱形网对顶板进行控制,每推进4m在菱形网下侧铺设一条废旧4寸铁管,同时区队利用回收的锚杆拉直后,将两条锚杆对接焊成一条,在挂网时将其绑在菱形网上,这样回风端头上侧铺设的菱形网便成为了一个整体,在拉移上述的几个支架时,不会出现刮坏菱形网的情况,有效的控制了回风端头的顶板,防止煤矸冐落。
4 结论
通过对206回风顺槽顶板二次铺网以及架设半圆木支护,拉移超前支架时顶板漏下的煤矸大大减少,降低了工人的劳动强度,改善了现场的作业环境,提高了超前支架的拉移效率。同时,针对回风顺槽的支护情况,进行了预管理措施制定,进一步能够保证工人安全和顺利生产。
参考文献:
[1]煤矿安全规程[S].2006
[2]采矿设计手册.煤矿矿井采矿设计手册[M].煤炭工业出版社 ,1982.
[3]煤炭工业部北京设计研究院主编.煤炭工业设计规范[M].煤炭工业出版社,1996.