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綜采工作面過斷層安全技術措施

  
評論: 更新日期:2014年04月08日

一、概況
??????? 12611-2工作面位于大柳塔煤礦2-2煤層六盤區(qū),工作面切眼布置在運順60#聯(lián)巷。新跳采的工作面在走向上,將不再推進運順72#~73#聯(lián)巷范圍內的下坡段,從12611-2工作面井上下對照圖上看出,兩順槽起伏不大,基本以負坡推進為主。f61正斷層露頭在12611-2工作面切眼內揭露,斷層剖面線離12611-2工作面運順60#聯(lián)巷口100m,在南東走向上與12611-2回順50#聯(lián)巷揭露的斷層相連接。斷層走向線與工作面走向線斜交,成9度夾角。
??????? 工作面:12611-2工作面推進長度3005m,工作面長240m,平均煤厚5.1m,設計采高4.7m。煤層結構簡單,一般不含夾矸,12611-2回順在42#-43#聯(lián)巷間斷性分布沖刷體。直接頂為粉砂巖、泥巖,直接底為粉、細砂巖。
??????? 水文地質:本工作面有兩段中等富水區(qū),切眼~距切眼350m段,松散層厚60~100m,上覆基巖厚40~60m,底部砂礫石層厚5~15m;距切眼610~1160m,松散層厚80~100m,上覆基巖厚40~45m,底部砂礫石層厚5~8.5m,這兩段區(qū)域為工作面防水重點區(qū)域。由于在12610工作面提前打鉆孔對富水區(qū)做了疏放,以及部分含水流入采空區(qū),同時在12611面共施工鉆孔41個,泄出水量約872020m 3,現(xiàn)在探放水孔水量已經(jīng)穩(wěn)定,總涌水量為63.87m3/h。剩余水量是工作面上覆的基巖古風化面起伏的底洼處地下潛水,預計12611-2工作面排水量不小于200m3/h。
??????? F61斷層:走向北偏西50°,傾向北東,傾角73°,斜長879m,最大落差表現(xiàn)在切眼開采初期6.07m,在推進過程中落差逐漸變小,在回順50#聯(lián)巷落差為2.42m。斷層面的位置隨著工作面的推進,逐漸過渡到機尾。斷層上盤分布有偽頂炭質泥巖0.1m,直接頂泥巖1.8m,其上老頂為粉砂巖,下盤分布直接底粉砂巖3.57m,老底泥巖2.38m。
??????? 附12611-2綜采工作面井上下對照圖1-1、12611-2工作面f61斷層素描圖1-2。
??????? 二、過斷層前期準備
??????? 1、從工作面初采開始,對工作面進行礦壓觀測,包括來壓時支架阻力大小、來壓范圍、工作面及兩順槽煤壁片幫情況,安全閥的卸載壓力值,在推進中統(tǒng)計出來壓步距,為預防壓死支架提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
??????? 2、隊內組織好支架平衡油缸、推拉桿、推拉頭、安全閥;煤機鏈輪、滑靴;運輸機啞鈴銷等備件存庫,以備用。
??????? 三、勞動組織
??????? 1、成立礦壓觀測小組,由每班跟班隊干負責觀測工作面來壓情況,技術員對觀測數(shù)據(jù)進行匯總統(tǒng)計。
??????? 2、作業(yè)制度仍保持原有“三八”制,每天檢修班安排4小時檢修,每月安排停機10小時預防性檢修,同時完成2刀割煤任務;生產(chǎn)班在出勤人數(shù)上增加一人,支架組留出一人在生產(chǎn)過程中做動態(tài)檢修,同時完成6刀割煤任務。
??????? 3、檢修班重點對設備進行日常維護,尤其是煤機鏈輪、滑靴、截齒和齒套;運輸機鏈、啞鈴銷和銷排銷;支架護幫板、側護板和推拉桿銷子等。生產(chǎn)班主要搞好工程質量,注重工作面采高、坡點過渡、支架接頂,減少漏矸等。
??????? 4、根據(jù)周期來壓步距,每天檢修安排在步距之內進行(減壓區(qū)),煤機原則上停在兩端頭。
??????? 5、工作面按照每天13m推進速度,檢修班每三天組織拉一次移變。
??????? 四、過斷層工藝
??????? 1、工作面坡度調整
??????? (1)開采初期,采用工作面斷層坡度調整方案1,按照3°設計起坡角度,起坡點離運順口65m,調整斜長為60m。在底板巖石硬度大,支架大腳不鉆底情況下,工作面預計最大割巖量為3.8m,其中上盤破頂割巖量1.9m左右,下盤割底巖量1.9m左右;如果底板巖石較軟,支架大腳容易鉆底,則盡量少割或不割底板巖石,多割頂板巖石,預計上盤破頂割巖量3.4m左右,下盤割底巖量0.4m左右。工作面開采初期支架調整范圍37#~71#支架,底滾筒與工作面底板走勢一致。斷層帶調整斜長范圍內采高不低于3.8m,初采期間,機頭到斷層帶、斷層帶到機尾采高不低于4m,在初放之后除斷層帶外,工作面其它地方采高保持在4.5m左右。
??????? 1>坡點1、2底刀調整
??????? ①當煤機由機頭向機尾牽引時,對調整范圍內變坡點1,按照2°調整角度,7~10m的過渡斜長,抬刀幅度共計為350mm,其間可分多次調整。煤機反向牽引時,對于坡點1反向調整,抬刀幅度同樣為350mm。坡點1預留底煤厚度300~400mm,避免坡點1因調整不及時出現(xiàn)底板低凹現(xiàn)象。
??????? ②當煤機由機尾向機頭牽引時,對調整范圍內變坡點2,按照2°調整角度,7~10m的過渡斜長,落刀幅度共計為350mm,其間可分多次調整。煤機反向牽引時,對于坡點2反向調整,落刀幅度同樣為350mm。坡點2預留底煤厚度200~300mm,避免坡點2因調整不及時出現(xiàn)底板凸起現(xiàn)象。?
??????? 2>坡點1、2頂?shù)墩{整
????????? 對于兩變坡點,要求在此處過渡平緩,頂?shù)蹲邉菖c前方頂板走勢一致,總的原則是坡點1抬滾筒,坡點2降滾筒,但幅度不能超過100mm。???????
?? (2)當工作面推進一定距離之后,此時斷層落差、傾角相對減小,采用斷層坡度調整方案2,按照3°設計起坡角度,起坡點離運順口142m,調整斜長40m。工作面上盤破頂割巖量1.8m,下盤局部割巖量0.4m左右。對應支架調整范圍85#~107#支架,底滾筒與工作面底板走勢一致,斷層帶調整斜長范圍內采高不低于4m,機頭到斷層帶采高4.5m,斷層帶到機尾因距離不長,采高調整范圍不大,此段范圍內采高確定為4.2m。
??????? 對于坡點3、4頂、底刀調整與方案1中1、2點對應。
??????? 附f61斷層坡度調整方案示意圖1-3、1-4。
??????? 2、斷層走勢變化
??????? 工作面在推進過程中,斷層落差逐漸變小,由開采初期的6.07m到回順50#聯(lián)巷揭露的2.4m;斷層面將從揭露的離運順100m過渡到機尾,調整斜長對應工作面支架調整范圍也將從工作面37#支架過渡到機尾;并且斜長范圍逐漸變短,坡度逐漸減小。
??????? 3、特殊情況下的割煤工藝
??????? (1)當頂板破碎、已拉出超前架的情況下梁端距仍大于1m時,采用局部加刀單向割煤工藝,煤機退到機尾,牽引方向由機尾向機頭,盡快縮小工作面端面距,但進刀范圍不小于30架。
??????? (2)如工作面局部壓力較大,頂板下沉嚴重,支架增阻速度快時,進刀方式改為中部進刀,盡快甩掉工作面壓力。
??????? (3)如工作面局部來壓,頂板破碎,端面有較大的矸石,拉架有冒落危險時,采煤機割完底刀后退到漏矸段靠機尾方向頂板較好的地方停下,再進行拉架,帶壓移架并用手動操作護幫板,護住頂板、煤壁,防止矸石繼續(xù)冒落。
??????? 4、工作面在推進過程中,因斷面上盤頂板寬15~17m范圍內,偽頂、直接頂泥巖易跨落,過斷層期間加強此區(qū)域頂板管理。為減少斷層在工作面的暴露面,此時采取加、甩刀的方式,按1°設計角度,調斜工作面。開采初期,使工作面中部斷層區(qū)域超前4m,隨著斷層面逐漸過渡到機尾,使機尾斷層區(qū)域超前4m。如果上述要求不能滿足,可使中部或機尾超前5~6m甚至更多,直到符合要求。
??????? 示意圖1:
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??????? 示意圖2:
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??????? 5、工作面過斷層的工藝要求
??????? (1)切眼內運順比回順滯后7.3m,在初放之后,再將兩順槽推進度調成一致。過斷層時根據(jù)現(xiàn)場條件認真分析弄清斷層上下盤巖性及軟硬程度,可適當調整上、下盤割巖量。
??????? (2)盡量找準起坡點,過渡斜長達到40架左右,對過渡區(qū)域支架標明起點架與終點架,比較準確實現(xiàn)3°坡調整。
??????? (3)煤機通過斷層影響帶時,速度控制在2m/s左右,正常割煤段采煤機的運行速度不得超過11m/min。
??????? (4)工作面將逐步揭露斷層的延伸走勢,采高動態(tài)做出調整,對應在支架上將掛設牌板,標識斷層影響范圍。
??????? (5)確保過斷層期間,支架自動噴霧系統(tǒng)與煤機聯(lián)動,超前煤機前滾筒1~2架正常開啟,持續(xù)時間5s。
??????? (6)調整底板過程中過渡平緩,不得出現(xiàn)較大低凹、凸起現(xiàn)象,不得出現(xiàn)連續(xù)3處溜子扭曲問題。
??????? 五、頂板支護管理措施
???????? 1、支架初撐力。支架初撐力不得低于額定壓力的80%(252bar),正常情況下支架必須達到初撐力。如果該區(qū)域底板存在泥化現(xiàn)象,關閉自動補液功能,防止出現(xiàn)支架大腳鉆底、咬架等現(xiàn)象。
??????? 2、護幫板的規(guī)定。
??????? 工作面在沒有來壓情況下,或端面距小于1m時,工作面可以采用成組收打護幫板,收護幫板超前前滾筒、打護幫板滯后后滾筒都為10架;斷層帶手動單架收護幫比煤機前滾筒提前5架,打護幫滯后煤機后滾筒3架。
??????? 當工作面遇到周期來壓,端面破碎或端面距大于1m時,工作面斷層帶采用手動收打護幫板,其它區(qū)域采用成組方式,收護幫比煤機前滾筒提前5架,打護幫滯后煤機后滾筒3架,并保證將一級護幫貼在煤壁上或頂板上,二級護幫緊貼煤幫,以減少工作面漏頂和片幫。
??????? 3、安全閥的管理。安全閥的開啟壓力不得小于430bar,隊里必須自備50個安全閥,當發(fā)現(xiàn)開啟壓力低于430bar時及時更換。

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