摘要:泊江海子矿113101首采面初采初放期间由于政策等原因经历了三次长时间的停采,通过对停采期间的矿压进行研究,采取了一系列的措施,确保了工作面的支架的支护安全,为后期的安全生产提供了保障。
关键词:初采;初放;停采;综采工作面
引言
泊江海子矿由于政策等原因,113101首采工作面安装结束后未能正常生产,在初采初放期间停采了三次,第一停采经历了20个月,第二次、第三次停采分别经历了10天、20天,为保证工作面的安全,工作面采取了架间打锚索、背帮背顶等措施,实现了工作面支架的安全支撑。
一、113101工作面概况
(一)工作面地质概况
1、工作面基本情况
113101工作面是泊江海子矿井西翼一盘区首采工作面。该工作面地面标高+1370.9~+1383.2 m,工作面标高799.2~+850.0m;113101综采工作面推进长度2603m,面长200m,回采面积520600m2。3-1#煤层稳定,厚度为3.2~6.4m,平均5.3m,煤层厚度变化具有显著的规律性,沿工作面走向自北向南厚度增大。
2、工作面切眼
113101工作面切眼设计宽9.4m,净高4.0m,锚索网+槽钢+钢带联合支护。
工作面切眼附近直接顶为砂质泥岩,厚度0.9~5.0m,局部夹薄层细砂岩薄层和煤线,层理极为发育。老顶为中粗砂岩,厚度6~8m,平均厚度为7.07m,泥质胶结,吸水后迅速软化。老顶上部为砾石层,厚度21~22m,巨厚层状,以石英岩、片麻岩为主。直接底为粉砂岩,厚度5m,薄及中厚层状,层理发育。
(二)采煤工艺
1、采煤方法
工作面采用倾向长壁后退式全部垮落综合机械化采煤方法。
2、工作面采高
工作面初采初放期间采高控制在4.2m~4.5m。正常回采期间采高不超过5.8m。
3、工作面支护情况
113101工作面共安装110架ZY15000/29/60D型液压支架、2架ZYG15000/29/60D型液压支架和6架ZYT15000/27/50D型液压支架支护顶板。ZY15000/29/60D型液压支架最小控顶距5590 mm,最大控顶距6390 mm,放顶步距800 mm,端面距675mm,支架中心距1750mm。工作面支架立柱保护采用大小流量安全阀设计,大流量安全阀开启压力48.2MPa,小流量安全阀开启压力47.2MPa。
(三)工作面回采情况
113101工作面2015年3月28日早班安装完毕并开始联合试运转至今共经历了三次停产。第一次停产了20个月,即由于政策等原因工作面试生产4刀后停产,直至2016年12月1日开始恢复生产;第二次停产了10天,即累计进尺13m后由于政策等原因于12月4停产,至12月13日工作面恢复生产;第三次停产了20天,即工作面进尺265m后,由于春节休班,工作面1月20日至2月9日停产,2月9日后恢复生产。
二、工作面初采初放及停采期间的矿压情况
(一)测站布置
工作面采用YHY60(B)型矿用数字压力计测定液压支架工作阻力等参数,在整个工作面每5架布置1条测线,即5#、10#、15#....115#支架(支架编号以机头方向为1#),共布置23条测线,采用采集器现场采集,将工作面采集的数据传输到计算机进行数据处理。另外工作面每一架支架本身自带压力表、德国马克电液控均可显示支架压力。
(二)第一次停产矿压情况
1、经数据观测,工作面40#、60#、70#、85#支架工作阻力较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最大是第70#支架,工作阻力为43.15MPa(13713kN);最小是第35#支架,工作阻力为28.7MPa(9121kN);工作面平均工作阻力为35.95MPa(11425kN)。
2、工作面加强支护措施
(1)在工作面停采初期,采用半圆木、编织袋等配合液压支架护帮板对工作面煤壁全工作面长度腰背严实,有效减小软弱夹层片帮后造成工作面跨度增大,消除工作面冒顶隐患,减缓工作面压力显现。
(2)由于工作面压力增长较快,在工作面停采半年后,即2015年9月9日~2015年10月2日在工作面液压支架空档处,沿走向打1-2根锚索,共补打锚索151套,锚索规格为Φ21.6×10300mm,托盘为大小适当的异形托盘。锚索施工后对工作面支架工作阻力增长起到很大的缓解作用,直至2016年12月1日工作面支架工作阻力缓慢稳定增长。
(3)在压力较大的液压支架顶梁下补打3-4根单体支柱进行加强支护,单体生根在刮板机铲煤板上。
(三)第二次停产矿压情况
工作面12月1日开始启动联合试运转,于12月4日停采,截至12月4日,工作面累计退尺13m,工作面跨度达22.4m(切眼9.4m),直至12月13日恢复生产,停采10天。
12月6日早班支架平均工作阻力为31.4MPa,到12月12日早班为37.9MPa,工作面支架平均工作阻力增长较快。
(四)工作面初采、初放
工作面初采、初放期间,辅运顺槽超前进行退锚,退顶部锚杆(索),支架在辅运顺槽巷道范围内退锚时,超前端头支架不超过2排,退锚后及时用支架护帮板护顶,支架至非采煤帮的顶部退锚在切顶线处,胶运顺槽超前退锚杆(索),超前端头支架护帮板不超过3排,胶运顺槽退锚在退了两个班后,出现端头压力增大,顶底板移近量大,矿压显现明显,最后停止了胶运顺槽退锚。
12月3日夜班工作面累计退尺9.5m处,直接顶从30#-40#架首次开始冒落,至12月4日夜班结束停采,直接顶的冒落范围为20#-66#架。
12月4日夜班至12月13日夜班,工作面处于停采状态,至12月13日夜班,工作面5#-80#架支架后部冒实。
12月18日夜班结束,工作面累计退尺28.8m,3#-116#支架已冒落,至此,工作面直接顶基本垮落结束。
(五)第三次停采矿压情况
春节期间,1月20日至2月8日全矿停产,工作面共停采20天,1月20日停产前,工作面支架拉超前支护,伸出伸缩梁,打开护帮板,控顶护帮;压力较大的支架架头打不少于一根单体加强支护;停产前,严格加强工作面工程规格质量管理,做到“三直、两平、一净、两畅通”,工作面采高控制在4.5m-5m之间。
停采时,工作面基本位于周期来压之后,1月21日停采至27日工作面支架工作阻力持续增大,1月27日达最大值后,工作面支架安全阀大面积开启,支架反复卸压,平均工作阻力由46.2 MPa降到45 MPa左右,并保持在45.2MPa左右。直到2月9日矿恢复生产,工作面支架顶底板位移量在50mm-80mm左右,最大值150mm。当工作面支架工作阻力持续增大,顶底板位移量超过预警值时,矿将启动应急预案,工作面将进行动刀,甩掉工作面支架压力。
三、总结
(一)泊江海子矿113101工作面直接顶的初次垮落是从下部开始向上部延伸的,垮落步距为18-26.9m,平均垮落步距为22.5m(含切眼9.4m垮落步距为31.9m)。
(二)工作面在切眼支护区域,工作面液压支架空档处打锚索支护对工作面支架工作阻力增长起到很大的缓解作用,能保持较长的停采时间。
(三)初次放顶后,周期来压的压力较大,不能长时间保持停采状态。
(四)工作面正常回采后停采期间,工作面支架工作阻力增阻时间为7天,之后处于恒阻状态,支架反复卸压,顶底板移近量持续增大。
参考文献:
[1]徐永圻 煤矿开采学〔M〕.中国矿业大学出版社.1999.
作者简介:王金伟(1980-),男,湖南武冈人,淮南矿业集团泊江海子矿综采队副队长。
论文作者:王金伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/25
标签:工作面论文; 支架论文; 阻力论文; 工作论文; 液压论文; 厚度论文; 压力论文; 《基层建设》2019年第20期论文;