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綜合開采放頂煤中的頂板控制

  
評論: 更新日期:2011年03月23日

  (3)人員操作和勞動組織因素。放頂煤工作面對操作和工藝組織要求不同于普通綜采工作面。頂板控制對人員操作要求就是要及時支護,并盡最大可能預(yù)防片幫冒頂,包括對局部架前、架間漏頂、片幫的重視和處理。綜放支架前梁上方常常是已破碎的頂煤,移架操作要求少降支架,帶壓擦頂前移;在工序安排上,規(guī)定移架距采煤機后滾筒不得超過3架。技術(shù)人員和施工人員對大量的片幫冒頂事故進行分析總結(jié),對3#煤層綜放工作面移架工序制定相應(yīng)措施。由于煤層自身性質(zhì)及礦山壓力的作用,支架架前出現(xiàn)煤壁壓酥破碎、片幫深度0.4~0.6m。如果采用挑伸護幫板臨時支護,護幫板與煤壁接觸面積較小,有時是線狀接觸,煤壁得不到有效支護,架前空頂也沒有改善。同時由于操作失誤造成的人為冒頂事故,如降架過多,支架不正、倒架、咬架、不按放煤工藝規(guī)定放煤等,也會引起頂板狀況惡化。

  3綜放工作面片幫冒頂?shù)奶幚砗皖A(yù)防

  綜放工作面片幫冒頂后,因支架上方是破碎的頂煤,大量的破碎狀頂煤流入回采空間(輸送機里、架前、架間空間),使作業(yè)中斷,輸送機停止運行。如果冒險啟動輸送機繼續(xù)運轉(zhuǎn),就有可能使片幫冒頂擴大,頂板巖石垮落,輸送機被“壓死”,甚至影響到工作面通風系統(tǒng),有時僥幸有大塊煤矸塞堵暫不漏,但片幫冒頂隱患依然存在,并使支架上方形成“空洞”,給作業(yè)帶來威脅。因此,綜放工作面片顧冒頂應(yīng)以預(yù)防為主,一旦發(fā)生片幫冒頂必須想方設(shè)法控制其蔓延擴大,然后采取合適的處理措施。

  3.1片幫冒頂?shù)奶幚?/p>

  綜放工作面片幫冒頂后,可利用“撞楔法”通過破碎帶,該方法適用于破碎的煤巖體中有大塊,片面性幫深度不太大的情況,用撞楔堵住漏洞,然后再加強支護控制冒頂。

  施工人員和技術(shù)人員現(xiàn)場總結(jié)出的“頂網(wǎng)法”,單獨采用或與其他方法配合使用時,產(chǎn)生較好效果。冒頂后,松散煤體堆滿架下空間,片幫冒頂?shù)纳疃炔幻?,并且頂煤非常破碎,顆粒較小時,先用金屬網(wǎng)掛在前梁上,然后用金屬鋼梁或木梁配合單體頂向煤幫,阻力大時,可先用鍬掏梁前的煤邊頂;金屬網(wǎng)不夠長時,可適當再加一遍網(wǎng);見到煤幫后,在頂梁下支設(shè)單體支撐。個別較深處,在鋼梁上方打撞楔??刂泼簬筒宦┖?,啟動輸送機將冒頂煤運走。自上而下對所頂?shù)匿摿哼M行加強支護,并對煤幫進行維護。此方法在3#煤層過地質(zhì)構(gòu)造帶軟煤區(qū)時,發(fā)揮了很好的作用。

  片幫冒頂后還有一種情況就是出現(xiàn)了空頂,如果片面強調(diào)接頂,將可能耽誤時機,反而于頂板控制不利??枕敳⒉皇琼敯逡逊€(wěn)定,而是暫時的、相對的。根據(jù)現(xiàn)場實際,此時要立即進行處理,不能耽誤時間,否則要引發(fā)更大的片幫冒頂??刹捎娩來斁W(wǎng),架走向抬棚的方法,封閉空頂區(qū),并對煤壁進行支護。當然這是相當危險的情況,要用經(jīng)驗豐富的職工觀察頂板、煤壁,清理好安全通道。抬棚支設(shè)必須有一定的支護強度,防止頂煤再次垮落后沖擊而倒棚。

  3.2預(yù)防

  從前文分析可看出,綜放工作面的頂板控制有其自身特點,頂板失控后,影響很大,即使采取措施處理,也已造成人力、物力浪費,甚至出現(xiàn)安全事故,因此,預(yù)防更為重要。

  首先,對采用綜放技術(shù)開采的煤層要進行地質(zhì)預(yù)測,必須從開采設(shè)計上就采取預(yù)防措施,避免給回采埋下隱患。工作面布置及設(shè)備選型必須考慮克服煤體破碎,利于控制頂板,一般不適宜布置仰采,支架應(yīng)盡可能實現(xiàn)對架前頂煤全封閉。其次,開采后遇破碎煤體、構(gòu)造軟煤區(qū),必須從人員操作上制定科學、合理的措施并貫徹執(zhí)行,減少人為造成片幫冒頂。理想的方法應(yīng)該是對煤體進行固化,如注化學藥劑等?,F(xiàn)場試驗了注水方法,即對工作面煤壁沿走向布置注水孔,用動壓或靜壓注水。我們分析認為,注水后,使煤體內(nèi)應(yīng)力分布發(fā)生了變化,一定程度上增加了煤體粘結(jié)性,也可能改變了其他物理特性,但注水到底對預(yù)防片幫冒頂是如何產(chǎn)生作用的,還待進一步觀測和研究。另外也可采用“提前開幫”法,人工用手鎬或風鎬在煤壁掏梁窩,架設(shè)走向棚,對架前及煤幫進行維護,防止割煤移架時,發(fā)生片幫冒頂。

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