:悬移支架放顶煤在中厚煤层中的应用

悬移支架放顶煤在中厚煤层中的应用

高福

( 大同煤矿集团雁崖煤业公司技术科山西大同037031)

摘要: 本文结合30°～50°煤层开采的矿压显现的特点, 详细介绍了某矿中厚煤层工作面使用悬移支架放顶煤工艺及主要安全技术措施, 对类似条件煤层开采具有指导意义。

关键词: 悬移支架; 放顶煤; 安全措施

Suspended suppor t caving in thick seam of

Gao Fu

(Datong Coal Mine Group Yanya Coal Company Technology Section Datong Shanxi 037031)

Abstract: This paper presents 30 °~ 50 °seam mining ore pressure behavior characteristics, Details of a thick seam mining Face cantilever

support caving technique and the main safety precautions, similar conditions on coal mining is instructive。

Key words: movable support; Caving; Safety

1.工作面地质概况

C13 顶板为灰色砂质粘土岩, 厚度6.4~10.3m,平均8.3m; C13 底板为灰色粘土岩, 厚度0.3~0.7m,平均0.5m, 其下为C12 煤层, 厚度0.3~9.0m 平均0.6m; C12 煤层底板为灰色粘土岩, 厚度2.1~2.5m 平均2.3m。C13 煤层厚度2.3~8.7m 平均5.5m, 该煤层在本采区内属稳定的厚煤层, 黑色, 弱油脂光泽, 为半亮～半暗型, 呈鳞片状、粉沫状, 性较软, 中间夹有镜煤条带。该煤层与顶部C15 煤层法线距18.0m 左右, 与底部B11b 煤层法线距63.0m 左右。本工作面走向长422~446m, 平均434m, 倾斜长47~70m, 平均55m, 煤层倾角30~46°, 平均38°。

2.工作面技术概况

2.1 支架型号规格和间距悬移支架工作面选用转向式悬移支架, 其型号为XDY- H, 梁长2.66m, 架宽0.68m, 顶梁高度250mm, 单梁宽度260mm, 行程1.0m, 每架6 柱, 支架重量1000Kg, 支架沿走向方

向排列, 支架间距420mm, 中心距1200mm。

2.2 最大及最小控顶距第一次放顶、初次放顶、正常放顶, 其最大控顶距为3.66 米,最小控顶距为2.66 米。两端头最大控顶距为3.4米, 最小控顶距为2.40 米。

2.3 工作面临时支护采用2000×φ220mm, 一锯两半优质半园木作梁子, DZ22/30- 100 单体液压支柱作腿子, 一梁两柱顺山棚支护顶板。

2.4 工作面背顶沿走向铺设金属网, 网的规格为5000×110mm, 网孔规格50×50mm, 网与网间搭接长度不少于150mm,并用12# 铁丝连结, 间距不大于200mm。用1000×φ30mm 塘棍进行过顶, 过顶数量根据顶板的破碎程度而定, 一般情况不少于4 根/每米。

3.主要安全技术措施

3.1 支护措施倾斜工作面支护的关键问题是支护对顶板的稳定性问题。提高支护的稳定性, 应从支架本身和其它特殊措施两方面着手。针对该矿具体情况, 采取如下防倒防推措施。

3.2 提高支柱本身的初撑力为了提高单体液压支柱的初撑力,

可采取下列方法:

⑴确保液压泵的输出泵压, 18~20Mpa。

⑵工作面所有支柱全承载。

⑶每班对工作面所有支柱至少二次加压一次。

⑷支柱支到实底上, 并挖矸子窝不少于50mm。底软或留有底煤

时, 必须穿特制的铁鞋。

3.4 提高支架的刚度假设把“顶板- 支架- 底板”看成一个建筑体, 我们知道, 提高建筑体的稳定性, 必须提高其刚度。悬移支架是由支柱和顶梁组成的, 支柱的刚度是一定的, 关键是顶梁与顶板、支柱与顶梁、支柱与底板的接触质量。在这方面我们采取措施是:

⑴采用2000mm×φ220mm 一锯两半的半元木过顶, 增大顶梁与顶板接触面积。

⑵支柱与顶梁接触严密、平稳。

⑶所有支柱必须有柱窝, 以提高底板比压。

⑷顶板破碎及局部漏空地点, 一律用塘柴、老料等物填严背实之后再铺网扶梁支柱。

3.5 提高支架的整体性工作面所有独立支架间用30 型刮板机链条和特制的拉丝钩将支架联成一个整体, 使用时在煤壁和老塘侧两个档各一路, 且用制的拉丝钩进行预紧。这就在采场中组了一个稳定的、可以阻止顶板沿层面向下的滑移力的“整体支架”。

3.6 使支柱有3°~5°的迎山角, 可以阻止顶板的下推力。工作面成俯斜开采, 工作面煤壁线与正倾斜方位线间的夹角在15°~25°之间。工作面采成俯斜的作用如下:

⑴相应减少了工作面的倾角。

⑵充分利用煤壁的支撑作用。

⑶有利于防止抽冒, 便于顶煤的回收。

3.7 工作面俯斜开采时, 俯斜角必须根据工作面的真倾角确定一个合适的角度, 其角度不能过大, 否则有以下不利:

⑴老塘侧的矸石及煤对支架的推力加大, 不利支架的稳定。

⑵支架移走后, 顶煤未充分冒落, 采空区矸石已充填实老塘, 不利顶煤回收。

⑶放顶时向煤壁冲力加大。

3.8 上口顺槽金属梯形棚用过河形式支护, 即采用一梁三柱顺山棚的形式支护, 替换铁棚。

3.9 顶板管理顶板管理的关键是对工作面的“三护”—护顶、护底、护煤壁。

3.10 护顶放顶煤工作面的顶板是煤体, 管理难度大, 对工作面的安全特别重要, 我们的做法如下:

⑴保持采高一致, 保持活柱升降高度相等, 以确保顶板受力均匀。

⑵顶煤松软易抽时, 采临时顺山棚棚距缩小至0.5m。

⑶背顶方面

①采煤后, 自下而上背规格为5000×1000mm, 网孔规格50×50mm,网与网间搭接长度不少于150mm, 并用12# 铁丝连结, 间距不大于200mm。

②铺网后再用1000×φ30mm 塘棍进行过顶, 过顶数量根据顶板的破碎程度而定, 一般情况不少于4 根/每米。

③扶梁支柱。

④顶板局部漏顶处用塘柴、老料、笆片接实背严。

⑤顶煤松软时, 缩小排距为0.5m。

3.11 护底支柱对底板的压强大于底板的比压, 支柱必须穿铁鞋。所有支柱必须有柱窝, 且深度不少100mm。

3.12 护煤壁

①在煤壁松软情况下, 金属网必须全封闭。

②煤壁采成75°~85°

③煤壁支设贴帮柱, 并用塘柴制品背帮。

3.13 放顶煤放顶煤采用分段、间隔、多轮次自下而上分段、段内放顶煤由上向下顺序进行。

①放煤前后必须对放煤口上下2m 范围内支柱进行补液加压。

②工作面最多同时只准开3 个放煤口, 放煤口间隔1.0m~1.5m。

③工作面首轮放顶煤必须在最小控顶距下进行, 放煤开口下端距底板不大于500mm; 采煤班允许在最大控顶距下放老塘死角煤, 放煤开口距底板不大于300mm, 二次放煤不受采煤位置