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1、中厚煤层综采放顶煤工作面顶板管理第24卷第lO期2005年lO月煤炭技术CoalTechnologvVo1.24.No.10Oet.2005中厚煤层综采放顶煤工作面顶板管理程弋(淮南矿业集团公司张北煤矿,安徽淮南232174)摘要:论述了中厚煤层综采放顶煤工作面矿压显现规律和顶板管理的特点,指出了综放工作面顶板管理的方法,以及工作面初采,收作时顶板管理的要点.关键词:中厚煤层;综采放顶煤;顶板管理中图分类号:TD327.2文献标识码:A文章编号:10088725(2005)10一OO4402O前言综采放顶煤采煤法是用来开采中厚及厚煤层的一种较为先进的采煤技术,它具有高产,高效,经济效益好等优点
2、.淮南矿业集团潘一矿在厚度为3.06.0m的中厚煤层中运用这一先进的采煤方法,综采面单产提高近1倍,获得了可观的经济效益.综放工作面的顶板管理,对于保证工作面的安全生产,具有十分重要的意义.下面以潘一矿2622(3)工作面为例来进行分析.1工作面概况1.1工作面地质概况2622(3)工作面位于潘一矿26采区二阶段东翼,所采煤层为131煤层,该工作面走向长857m,倾斜长178m,煤层倾角58.,煤层总厚3.45.8m,煤层结构简单,赋存稳定,顶底板情况如表1所示.表1煤层顶底板情况表.址.IL.址.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.IL.
3、IL.IL度仅为640nlln,是碳化硅避雷器不可比拟的.串联间隙氧化锌避雷器,采用非线性电阻和放电间隙相结合的结构,使两者互为保护,放电间隙使氧化锌电阻片的荷电率为零,氧化锌电阻片的非线性特性又使放电间隙动作后,立即熄弧,无续流,无截波,放电间隙不再承担灭弧任务,提高了产品的使用寿命.如TBP在操作过电压情况下,动作寿命可达10,采用四星形接法,将相间过电压大大降低,与常规避雷器相比,相间过电压降低了60%70%,保护的可靠性大为提高.1.2采煤方法和回采工艺该面采用区内后退式走向长壁采煤法,煤机采煤高度为2.42.6m,放煤高度为2.32.5m,采放比为1:0.891:1.04;工作面采用
4、ZF4000/17.5/28SL型低位放顶煤支架支护顶板;煤机为MG一200/475一w型采煤机,端头斜切式进刀,双向割煤,往返一次进两刀;工作面使用前后两部SGZ一764/630输送机将采放落的煤炭运至机巷,机巷使用S7Z800/200转载机,SSJ1200/2x200皮带机将煤炭运出工作面系统.主要工艺流程:割煤一移架一推前部输送机一放煤一拉后部输送机.工作面采用单轮间隔放煤,每架1次,见矸关门,其中机头,机尾各3架不放煤,工作面一刀一放,放煤步距0.6m,采放平行作业.2采场矿压显现规律为了更好地抓好综放工作面的顶板管理,必须对采场矿压规律有一定认识,2622(3)工作面矿压观测见表2及
5、图1.表22622(3)工作面矿压观测结果.3结束语避雷器作为过电压保护器件,对整个矿区乃至全国电力系统的安全运行,起着重要的保护作用,因而其性能的完善也是一个不容忽视的话题.串联间隙氧化锌避雷器能够弥补老一代避雷器的不足,而无间隙氧化锌避雷器可通过再串接外间隙来改善其电阻片长期承受电网电压的工作条件,使避雷器充分发挥其保护职能,使电力系统的安全运行再上新台阶.收稿日期:20050705;修订日期:20050816作者简介:程弋(1972一),安徽淮南人,助理工程师,1991年毕业于北京煤炭工业学校,曾长期从事综采技术管理工作,现在淮南矿业集团张北煤矿综采一队工作.采第lO期程弋:中厚煤层综采
6、放顶煤工作面顶板管理?45?.甚20001000010203040b06t)7080U推进距离图1支架阻力曲线由观测可知,工作面直接顶垮落步距8.0m,垮落高度3.0m,分层分次垮落,垮落期间平均支架阻力1436kN/架,仅为额定阻力的35.9%;老顶来压步距较大,为35m,其原因是初采的25m未放顶煤,顶煤与直接顶垮落后基本上充满了采空区,故推迟了老顶来压时间;周期来压步距平均12.0m,来压系数平均1.19.放顶煤工作面与普通综采面相比,具有以下特点:(1)放顶煤工作面来压不太明显.来压时有少量的片帮现象,片帮深度一般小于2.0m,来压系数也比普通综采面1.31.4为低.这主要是由于放顶煤
7、工作面煤机割煤高度小(2.52.7m),小于普通综采面的采高(平均3.0m).(2)支架载荷低.2622(3)工作面平均支护阻力为1252kN,较普通综采面低20%30%,仅为额定阻力的31.3%,来压时支架载荷也仅为额定阻力的55%,并且支架的运行特性以一次初撑增阻曲线为主,占78.9%(见表3),均未超过额定初撑力,只有l露越充分愈易冒落的缘故.3正常回采时工作面顶板管理3.1顶板管理中存在的问题综采放顶煤工作面跟底板回采,所以工作面的顶板就是顶煤,如果顶煤破碎,则会给工作面顶板管理带来一些不利因素.综放工作面由于煤壁侧采高较矮,片帮,冒顶现象比普通综采面有所减少.但是,工作面也出现过多次
8、冒顶事故,分析其原因,主要有以下几方面:(1)支架初撑力不足.支架初撑力不足是放顶煤工作面的特点,还有其他一些因素也会造成支架初撑力不足,如液压系统出现窜液,漏液现象,系统压力不足,达不到支架额定压力,或者由于职工操作时,支架立柱升劲过程中操作手把供液时间短,支架达不到应有初撑力,造成顶板台阶下沉,裂隙增加,使顶板条件恶化.根据矿压观测数据表明:支架设计初撑力为3520kN/架,实测初撑力大部分为12002000kN/架,利用率为40%6o%,这说明支架初撑力远没有达到设计值.(2)支架接顶状况不良.由于采煤机滚筒的割煤高度不好,致使顶底板割的不平整,造成支架受力不均,接顶不良,不能使顶板得到
9、及时有效的支护.(3)不能保证正规循环作业.由于各方面原因影响,末能组织正规循环作业,割煤,推溜,移架和放煤等工序不能得到很好的配合,使顶板得不到及时支护,空顶时间过长,造成冒顶事故发生.(4)工作面推进过程中,遇有地质构造如断层,破碎带等,也会引起冒顶事故的发生.3.2片帮,冒顶事故的预防及处理根据2622(3)综放工作面回采实践,片帮现象多出现在工作面周期来压时,片帮深度一般在2.0m以内,如不及时支护,易造成冒顶.根据这一特点,回采时采取了以下措施防止,处理工作面片帮及冒顶.(1)加强液压系统的检修和维护,保证系统供液压力达规定值,职工操作支架时要规范,支架升起时要保证初撑力符合规定要求
10、.(2)加强工作面工程规格质量,严格按”三直二平”的要求执行,特别是顶底板要割平割直,保证支架有良好的受力状态.(3)提高职工素质,抓好各工序问的配合,保证工作面按正规循环作业,尽快渡过来压区.(4)工作面发生片帮时,如片帮深度不超过1.0m,可及时伸出支架前探梁维护顶板,必要时支架及时拉超前支护顶板;如煤壁片帮较宽,支架本身无法有效支护,易造成掉顶时,可在支架梁头两圆孔内插两根长度为1.52.0m的钢管用于超前支护,其上用笆片,塘柴棍,木料等接实过严顶板.支架下井安装前,考虑到无护帮板,无法用护帮板护帮或托料维护顶板,故在每架支架梁头处加工了两直径为0.2m的圆孔,用于插设超前支护的钢管.4
11、初采时和收作时工作面顶板管理4.1初采时工作面的顶板管理由于工作面上,下风巷和开切眼跟煤层顶板掘进,加之安装综采设备,开切眼掘进后维护时间较长,致使开切眼两壁的煤体在支承压力的作用下己被压酥,极为松软;工作面自切眼进入煤体时,出现片帮现象较多,此时支架要及时伸出前探梁,及时移架支护顶板;如煤壁片帮较宽,仍需采用插设钢管的方法处理片帮.另外,工作面初采时,逐步下刹至跟底板回采,同时在初采25m前不放煤,2622(3)工作面来压步距为35m左右.4.2收作时工作面的顶板管理为保证工作面收作后液压支架能顺利拆除,工作面采用第24卷第lO期2005年lO月煤炭技术CoalTechnology_Vo1.
12、24.No.10Oct.2005悬移支架放顶煤开采实践中技术创新周张庚(淮南矿业集团公司生产技术部,安微准南232001)摘要:简要分析和总结了悬移支架放顶煤开采的实践中支架结构的缺陷,煤层赋存的不适应,基础管理的粗放对回采工艺的影响,针对性提出了改进及解决的方法,对完善和推广悬移支架放顶煤开采技术具有指导作用.关键词:悬移支架放顶煤;支架结构;煤层赋存;基础管理中图分类号:TD823文献标识码:A文章编号:10088725(2005)100046021矿区概况及开采现状淮南矿业集团现有9对生产矿井(公司),矿区以淮河为界,分为老区和潘谢新区.老区的大部分矿井建于上世纪五,六十年代,由于受当时
13、开采技术条件的限制,井田走向长度普遍偏短,井田过密,生产系统复杂,生产工艺落后,采场条件不适宜综合机械化开采.近年来,为适应集团公司做大做强煤炭主业的形势,老区矿井加大了采煤方法改革力度,完善和推广以悬移支架放顶煤开采为主的简易支架放顶煤开采技术.1998年原李二矿在一500mE2C13IVV行工作面首次使用悬移支架放顶煤开采,取得了成功.五年来,新庄孜,谢一矿,谢李,孔李,潘东公司近25个工作面先后采用了悬移支架放顶煤开采,回采产量占非机械化采煤产量的比重越来越大(见表1).悬移支架放顶煤开采增强了工作面支护的稳定性,减轻了工人劳动强度,提高了劳动生产率.但随着使用范围的扩大,悬移支架放顶煤
14、开采实践中逐渐暴露出支架结构的不合理,煤层赋存条件适应性不强,基础管理薄弱等问题,制约了联双层金属网和钢丝绳的方法管理顶板,同时收作期间不放顶煤.具体方法为距停采线1O12m时,在支架顶部铺设双层金属网,并随工作面推进,在支架前梁端双层网下沿煤壁方向铺设钢丝绳,每割1刀煤铺设1根钢丝绳,绳两端固定在上,下端头挑棚梁上.5结语综放工作面的顶板管理,有着其特有的规律.在综放工安全高效生产.表1近年来悬移支架放顶煤回采产量统计表2存在问题和解决方法2.1支架结构2001年以前淮南矿区工作面使用的悬移支架移架步距为0,8m,最大控顶距3.06m,最小控顶距2,06m,对于顶煤破碎的工作面控顶效果好,但
15、对老区煤层较稳定,瓦斯含量高的C13,B1lb,B8等煤层的工作面使用该型号支架,降低了通风断面,减少了循环进尺,制约工作面生产能力的发挥.因此在C13,B1lb,B8煤层工作面悬移支架选型时,对原有的支架进行改进,增大支架行程步距.改进后的XDYH型悬移支架行程步距达到1,0m,最大控顶距3.66m,最小控顶距2.66m,增大了机道,人行道的空间,方便工人的操作和行作面开采过程中,必须根据其矿压显现规律,制定切实可行的顶板管理措施并贯彻执行,才能保证工作面的正常回采,防止工作面片帮,冒顶事故的发生,创造良好的安全生产局面.TheAnalysisonRoofControlofWorkingFa
16、ceofMediumthicknessCoalSeamComprehensiveMechanizedTopCoalCavingMethodCHENGYi(ZhangbeiCoalMine,HuainanMiningIndustryGroup,Huainan232174,China)Abstract:ThekeypointofGrandpressure1.awonworkingfaceofseamtopcoalcavingmethod,themethodofdealingwiththem,fsdycavingandendcavingofworkingfaceroofcontrolarediscussed.Keywords:mediumthicknesscoalseam;roofcontrolcomprehensivemechanizedtopcoal;cavingmethod收稿日期:20050715;修订日期:20050817作者简介:周张庚(1967一),安徽桐城人,工程师,1991年毕业于原淮南矿业学院,现在淮南矿业集团生产技术部工作,曾发表论文数篇.
