大傾角綜采工作面回采淺析
大傾角綜采工作面回采淺析
李智
(淮北礦業(yè)（集團）有限責任公司 桃園煤礦，安徽 淮北 235000）
摘要： Ⅱ1042工作面位于Ⅱ4采區(qū)一階段，為該采區(qū)的首采工作面，現(xiàn)回采的外段上區(qū)段為北四采區(qū)1046采空區(qū)，南至Ⅱ4采區(qū)南部邊界，北至北六下部變電所。該工作面（外段）可采儲量為63.5萬噸。工作面煤層厚度1.6m～4.5m，平均3.4m,選擇的支架型號為ZZ8400-21/45,適應(yīng)采高在2.3～4.3m（預留200mm行程），跟頂回采，工作面平均傾角35°，在回采過程中采用偽傾斜方向回采，機巷超前風巷。
關(guān)鍵詞：大傾角；偽傾斜；防矸；頂板管理；設(shè)備管理
0引言
目前隨著采煤機械化開采程度的提高，綜采工作面在復雜的地質(zhì)條件下如何安全高效回采，一直是困擾煤礦優(yōu)化開采的難題，大傾角回采的特殊條件，不光是技術(shù)管理、現(xiàn)場管理和安全管理的相互配合,也是影響礦井高產(chǎn)高效的根本因素；桃園煤礦在大傾角回采時,結(jié)合以往多個大傾角工作面的回采管理總結(jié)出針對Ⅱ1042工作面回采過程中存在的技術(shù)、安全管理方面的實際問題,進行了分析、探討,制定出不同時段的技術(shù)、安全管理方法,并認真實施,可為類似條件的大傾角回采安全管理提供參考。
1大傾角工作面回采管理重點分析
（1）機頭搭接。
根據(jù)工作面煤層傾角，偽傾斜的長度確定關(guān)系到運輸機頭和轉(zhuǎn)載機的合理搭接。根據(jù)外段回采的總結(jié)分析，傾角和偽傾斜超前距離存在一定關(guān)系，公式L’=θ×2/3
L’-偽傾斜長度，機頭超前機尾的長度。
Θ-工作面當前回采的平均傾角
以上公示是回采經(jīng)驗得出，當然按照上述公式的計算就現(xiàn)場應(yīng)用存在一定誤差，不過誤差不超過±2m。
（2）頂板管理。
頂板管理的重點在于初撐力，煤層傾角越大，頂板巖層受自身重力的水平分力作用在支架頂梁上的力就越小，支架初撐力達不到要求，就容易造成頂板離層和掉頂。一旦頂板破碎及時維護，防止掉頂。支架頂梁受煤層頂板巖層重力G的分力G,影響較小，如果支架初撐力達不到要求，就容易產(chǎn)生頂板離層。
（3）支架狀態(tài)。
支架狀態(tài)的調(diào)整要垂直頂板，大傾角主要以支架的頂梁與頂板進行面接觸，隨著傾角增大，支架受擠情況要適當?shù)牧粲屑荛g距，一般拉架順序由下向上進行操作，為了防止支架下滑，機頭設(shè)有防滑千斤頂，拉移支架時，下部支架的上側(cè)護板是打開狀態(tài)，這樣支架逐架操作幾個循環(huán)后，支架上部會整體向上移動造成支架頂梁間距減少，容易造成底座傾斜，因此要適當調(diào)架，讓支架底座下滑調(diào)整支架垂直頂?shù)装濉?/p>
（4）?? 設(shè)備管理。
大傾角工作面設(shè)備配套選型要滿足煤機滾筒在機頭機尾地段能完全剎底，基本一個原班按4刀進尺，機頭飄車。進尺退后。不及時人工臥底不能保證運輸機機頭走平就不能保證機頭搭接合理。
2大傾角工作面回采的技術(shù)管理分析
2.1機頭搭接不合理的原因：
（1）根據(jù)地質(zhì)平面圖提前計算兩巷底板等高線落差，計算出工作面斜長，結(jié)合現(xiàn)場工作面長度推算向前回采面長變化，適當機頭加刀或平推，以機頭搭接合理為主。
（2）兩巷起伏變化，局部地點受高低起伏原因，可能造成機頭搭接不合理，例如風巷40m范圍內(nèi)比較平緩，機巷上山，那么工作面回采過程中工作面先對變短，機頭搭接會長，需要機頭加大進尺甩采。
（3）甩采過程的比例把握，通常采取3:1的比例，如果地質(zhì)變化較快，機頭搭接較長，采取只進機頭，機尾不動。甩采過程要以工作面支架受擠狀態(tài)要及時調(diào)整插刀距離。
2.2頂板維護的現(xiàn)場管理：
（1）大傾角工作面受傾角影響。頂板完整性一旦破壞，特別受斷層影響期間，頂板巖石受自身重力影響跨落面積會從上向下自動掉落，周邊頂板受自重影響產(chǎn)生交接剝離，逐步擴大，不像近水平工作和緩傾斜煤層那樣，只是垂直支架頂梁上方的范圍跨落。
（2）使棚維護也有難點，利用4寸水管或加工長度在4m的工字鋼沿走向搭接在支架頂梁上方，一端插入煤壁，木料鋪設(shè)在水管上方，先用鐵絲把木料固定在水管上，然后逐層穿插接實頂板。木料下方搭設(shè)單體垂直支護要有扎腳。
（3）工作面仰采階段受周期來壓影響，會產(chǎn)生大面積跨落，支架安全閥卸載，工作阻力在44Mpa左右。這時對頂板維護比較困難，直接頂泥巖基本跨落完露出砂巖頂，需要掘進施工錨網(wǎng)支護增補錨索梁。
大傾角工作面頂板管理發(fā)現(xiàn)頂板破碎就要及時跟架，超前支架必須跟頂超前拉移。
（4）預防措施就是及時跟架護幫，保證初撐力，地質(zhì)異常帶附近提前注射馬麗散。
2.3支架狀態(tài)調(diào)整：
（1）防止支架受擠,從上向下進行靠架，關(guān)鍵在于拉架時側(cè)護板的使用，先把上部支架拉移過去保證初撐力防止上部拉移過的支架下滑，在迅速拉移下方支架，打開下部支架側(cè)護板向上靠架。
（2）支架合理支護狀態(tài)是垂直頂?shù)装?，發(fā)現(xiàn)支架歪斜嚴重的及時利用單體靠架，單體一端支設(shè)在需要調(diào)架的前梁頭，一端支設(shè)在需要調(diào)架的下部支架底座前或運輸機里，拉架時單體遠距離供液，把支架前梁向上調(diào)整。
（3）支架回采過程中監(jiān)管狀態(tài)是支架梁頭向上，不能向下扭頭和前梁耷拉頭，以適當仰采狀態(tài)為佳垂直頂?shù)装?。后立柱升起嚴禁高于前立柱?/p>
3大傾角工作面安全管理措施
（1）安全威脅最大的就是飛矸傷人，人員進入煤壁作業(yè)要有擋矸設(shè)施，擋矸設(shè)施在作業(yè)地點上方5～10m處架設(shè)護身板（防護網(wǎng)），護身板規(guī)格為直徑不小于0.2m適當長度的半圓木，要求先用兩根半圓木一端頂住支架頂梁并固定在支架頂梁上，另一端與頂?shù)装逍苯?0°左右栽入底板，然后在此兩根半圓木上走向擺放適當長度半圓木，擺放至支架頂梁處。作業(yè)地點及其上方，其他人員嚴禁亂動支架操作手把。
（2）防止飛矸傷人，現(xiàn)場一般以柔性尼龍繩網(wǎng)進行支架立柱前整體全覆蓋封閉吊掛為主，支架前排立柱之間有雙層金屬網(wǎng)保護板。
（3）機頭每間隔5架增補走向柔性防飛矸設(shè)施。利用廢舊皮帶截割3m長，固定在支架頂梁下部，走向擋矸。
（4）煤機向上運行時，頂板破碎地段嚴禁追機移架，特殊地段，先維護在動煤機，煤機截割后立刻停機，再拉移支架。
（5）支架操作片閥設(shè)計要鄰架操作，增加擋矸護體。
4回采設(shè)計建議
（1）大傾角工作面布置盡量避開大的斷層構(gòu)造帶。
（2）工作面布置減少面長設(shè)計，控制住130m左右。
（3）走向長度的設(shè)計，按正常回采進度控制在8個月左右。
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