刘庄煤矿1301 工作面回撤准备.pdf

刘庄煤矿1301 工作面回撤准备 苏正江 国投新集能源股份有限公司 刘庄煤矿, 安徽 阜阳 236232 摘 要 刘庄煤矿 1301 工作面回撤准备过程中严把工作面收作前调采、 铺网、 上口抬棚施工、 撤架通道支护设计等 各个关口, 采用了撤架通道锚索支护、 切眼上口扶超大抬棚等新技术, 成功实现了工作面回撤前的快速准备, 为工 作面设备安全快速回撤创造了有利条件。 关键词 调采; 铺网; 拆架硐室; 抬棚; 撤架通道 中图分类号TD823 文献标识码 B 文章编号 1008- 87252009 10- 0050- 03 Preparation of Equipment Removing at No11301 Face in Liuzhuang Coal Mine SU Zheng- jiang Liuzhuang Coal Mine, SDIC Xinji Energy Co1, Ltd1, Fuyang 236232, China Abstract Some points including adjusting mining, mesh placement, upper port carrying framed timber con - structing , support design of removing roadway, etc. should be checked strictly before the end of the mining activity of this face during preparation of equipment removing at No. 1301 face in Liuzhuang Coal Mine. The new technology was adopted, such as cable supporting in removing roadway, building super- big carrying framed timber, etc. Rapid preparing before backout of face was implemented successfully, so it created the advantage conditions in order that the face. s equipments would be removed safely and quickly. Key words adjusting mining; mesh placement; dismantling chamber; carrying framed timber; removing road - way 0 概况 刘庄煤矿 1301 工作面位于- 762 m 水平东二采区, 开采 煤层13- 1煤, 井下标高- 74310 - 64810 m。该工作面走 向长度 178615m, 可采走向长度1 597m, 平均倾斜长度 24315 m, 煤层平均厚度 4110 m, 煤层倾角 15 b, 可采面积 388 86915 m2, 地质储量 228143 万 t。 1301工作面直接顶以泥岩为主, 灰色、 致密、 性脆, 含植 物化石碎片, 夹薄层砂质泥岩, 底部含炭质, 直接顶厚度 8134 m。基本顶以粉砂岩、 细砂岩和砂质泥岩为主。粉砂岩 浅灰 色, 致密, 块状, 具滑面; 细砂岩 浅灰色, 以石英为主, 长石次 之, 含较多的菱铁矿物, 具交错细层理, 层面有泥炭质以及少 眼底集中空气柱装药, 即先将药卷装入眼底, 再装入小块炮 泥, 最后在眼口用长度不少于 300 mm 的炮泥塞紧, 每个炮眼 的装药量约在 150 300 g。 112 光爆技术要求 现场光爆施工有效地保证了巷道成型规整, 顶帮岩性最 大限度的不受破坏, 做到既不超挖, 也不欠挖, 又达到预期的 爆破效果。光爆以后, 巷道的拱顶、 帮壁的眼痕率要达到 60 以上。为了保证光爆施工质量, 在施工时应注意以下几 点 1 光爆打眼的技术要求。打眼要做到/ 准、 平、 直、 齐0, 即点要选准, 钻眼要平、 直, 眼底要落在同一个垂直面上, 使 爆破后的工作面整齐。 2 周边眼距。周边眼距直接关系到是否能有效地留出 光爆眼痕, 根据经验及岩性 中等稳定结构的岩性 , 确定周 边眼距为 300 400 mm。 3 放炮顺序。先掏槽眼, 再辅助眼, 最后是周边眼。周 边眼必须是最后单独放炮。 2 采用锚杆、 混凝土联合支护技术 211 支护参数 根据锚喷巷道混凝土参数, 围岩为中等稳定岩层的巷道 或硐室, 服务年限在 10 a 以上, 净断面在 13 m2左右的, 其选 择参数为喷射混凝土厚度 100 120 mm, 锚杆深度 1 600 1 800mm, 间距 600 800 mm。 212 混凝土的选料、 配比及喷层厚度 混凝土所选的材料为水泥、 砂、 石子、 水、 速凝剂, 水泥一 般选用硅酸盐水泥, 水泥标号为 425 号, 细骨料应采用粒径 为 013 310 mm 的中、 粗砂, 而尽量不采用细砂, 粗骨料应采 用河石或碎石小石子 ; 水要清洁, 不应含有杂质。 混凝土的配比应为 水泥 砂 石子 1 2 2, 水灰比为 0145, 速凝剂的掺入量为 3 5 。 混凝土喷层厚度设计 100 mm, 施工时初喷厚度 30 mm, 复喷时达到设计厚度 100 mm。 3 结语 龙固煤矿七五开拓大巷 1 万 m。该矿在施工任务重、 设 计断面大、 运输战线长等困难条件下, 不断摸索总结, 勇于创 新, 在施工中选择了合理的技术参数, 把原来一茬炮 116 118m 进尺提升到 214 216m, 实现了岩巷快速掘进, 适应了 现代化矿井生产的需要, 在现实中取得了较好的经济效益。 责任编辑 王凤英 收稿日期 2009- 03- 24; 修订日期 2009- 07- 10 作者简介 苏正江 1969- , 男, 安徽淮南人, 采矿工程师, 现任国投新集公司刘庄煤矿副总工程师, E- mail 444613564 qq1com。 第28 卷第10 期 2009年 10月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol128, No110 Oct. , 2009 量白云母片, 分选性中等, 磨圆度中等, 垂直节理发育, 充填 有方解石脉, 硅钙质胶结。基本顶厚度 11133 m, 东翼向斜处 8175m。 13- 1 煤底板岩石较致密坚硬, 以钙泥质胶结为主, 少量 为硅质胶结, 部分泥岩水稳定性较差, 遇水易泥化或易风干 开裂。 该工作面使用设备为 ZZ10000 P22P 45 液压支架 141 架、 SL500 采煤机 1部、 SGZ1000 P1710 运输机 1部、 SZZ- 1000 P315P 250 破碎机 1 部、 DRB- 400 P3115 乳化泵 3 台、 KP315/16 喷雾 泵 2台、 移变 3台、 SSJ- 1400 P3 450 皮带运输机 1 部。 该面自 2008年 8月 16 日开始回采至 2009 年 2 月 21 日 回采结束, 回采时间 6 个月零 6 天。采出原煤量为 2231208 万t, 工作面煤炭回收率为 9719 。和一般综采相比多出煤 炭达 3616万 t, 直接经济效益 1161亿元。 1 工作面结束前调采 根据国投新集公司批文, 1301 工作面停采线的方位角为 358b, 而在该面末期回采过程中工作面的方向与停采线呈近 3b的夹角。为充分回收资源, 同时更便于工作面设备的回 撤, 决定在工作面铺网前对工作面进行调采。调采从工作面 风巷推进到距停采线 24 m, 机巷距停采线 18 m时开始, 按 1 4 进行调刀, 即机巷进1 刀, 风巷进 4刀。 调刀方式为 风巷y 90架 y 风巷y 40架 y 风巷 y 1 架, 依此循环进刀。在调采期间, 为了防止工作面支架和运 输机下滑, 采取以下措施 1 严格执行从下往上的推移运输机顺序。 2严格执行由下往上的拉架顺序, 并及时调整支架状 态, 保证支架间距符合作业规程规定, 保证支架垂直运输机。 3严格按规定调刀方式进行调采, 不得擅自改变调刀 方式。在每次割通刀后, 必须将运输机推直, 严禁工作面中 部滞后。 2 工作面拆除前铺网 1准备进行工作面的周期来压预报, 确定铺网的最佳 起始位置。1301工作面在整个回采过程中先后出现 68 次周 期来压, 而收作巷的最理想位置应该布置在周期来压刚过的 泄压区。技术人员在工作面铺网前对该面 58 67 次周期来 压进行了认真分析, 预测到第 68 次周期来压步距为 16 m, 工 作面推进到距切眼 1 588 m 时将出现第 68 次周期来压, 而此 处距停采线的距离为 6 m, 因此把工作面的铺网起始线定在 距停采线 15m 处, 这样工作面经过11m 的铺网, 撤架通道正 好处在周期压过后 2 m 煤壁刚刚稳定的泄压区, 也与工作面 的停采线吻合。 2铺网。在工作面整个铺网过程中, 认真把握初次韧 网、 过绳、 落地三道关口, 保证了铺网质量。在初次韧网时因 工作面的采高较大, 用以往的半圆木带网入架的方式很难使 网顺利入架, 采用钢管取代以往的半圆木, 同时采用单体辅 助带网入架, 效果较好。因该工作面支架外形尺寸大, 铺网 结束以 2根绳落地为准。 在铺网过程中, 工作面因受第 68 次周期压影响, 65 95 号架曾一度出现过超前片冒现象。采用了拉超前架、 前伸伸 缩梁超前护帮的方法, 并对片冒严重地段进行木料接顶等方 法, 有效地控制了工作面片冒问题。在工作面韧网、 铺网和 铺钢丝绳期间, 始终派 1 名经验丰富的老工人观察和监护顶 板, 及时发现和处理一些异常问题。 3 拆架硐室施工 311 拆架硐室位置确定 因该工作面风巷停采线到中部车场 60 m 巷道皆为 10b 左右的上坡斜巷, 此段巷道内无法布置拆架硐室。根据工作 面现场实际情况, 将支架拆架硐室定在该面风巷与 13 煤轨 道上山间的中部车场内。 312 硐室技术参数确定 吊装硐室设 1个起吊间, 现场确定起吊间设在车场三岔 门里 20 m处, 吊装硐室总长 8 m, 其中主起吊间长 2 m, 宽 6 m, 高 512 m。在主起吊间两边各施工 1个 3 m 长的辅助起吊 间硐室, 宽 6 m, 高 412 m; 采用梯形棚对棚支护, 喷砼加固。 主起吊棚梁采用 3 架梯形棚并棚, 棚梁用 5 组 每组 2 根 17 18mm 6 300 mm 锚索配合夹板固定, 两边棚腿各用 5 组 每组 2 根20 mm 2 200 mm 锚杆配合夹板固定, 棚距为 500mm, 梯形棚均采用12号工字钢棚。 硐室的其余部分支护形式均为 12 号工字钢对棚, 棚腿 采用20 mm 2 200 mm 金属高强锚杆锁紧加固。 4 工作面上口抬棚施工 411 抬棚设计方案的选择 切眼刷扩时的上口抬棚一般有两种形式, 即走向抬棚和 倾向抬棚, 两种抬棚各有特点。因该工作面支架的外形尺寸 较大, 走向抬棚棚梁较长 抬棚长度达到 811 m, 但插梁较短 长度只有 416 m; 而倾向抬棚棚梁较短仅为 515 m , 但插 梁很长长度为 715 m, 且若扶倾向抬棚, 抬棚上方的 5根插 梁必须一头搭在工作面 141和 140支架上, 给以后的支架 拆除带来很大的困难。经过管理及技术人员的综合权衡, 最 终决定采用走向抬棚。 412 大抬棚防倒措施 该工作面上口抬棚梁长 811 m, 是新集矿区使用的最大 的1 架抬棚, 且走向抬棚在工作面支架回撤过程中, 运行中 的支架很容易碰到大抬棚棚腿, 一旦碰倒棚腿就会造成大抬 棚落架, 后果不堪设想。为解决这一问题采取了以下几种措 施 1在抬棚梁架工时采用了双牙壳, 同时采用带耳抬棚 腿, 这样抬棚梁与腿的结合形成一种镶嵌咬合结构, 大大增 加了抬棚的稳固性。 2 抬棚在施工过程中采用了锚索悬吊加固措施, 用 4 组8 根 913m 锚索将抬棚梁牢固地固定在巷道的顶板上。即 使抬棚腿被碰倒, 也不至于造成抬棚落架, 有效地保证了工 作面回撤安全。 413 抬棚处三岔门巷道顶板的加固 为确保上口抬棚的施工安全, 在上口抬棚未扶之前对抬 棚处三岔门巷道顶板用密集锚索进行加固, 具体加固方法如 下 1 抬棚向外 5 m巷道采用密集锚索加固, 锚索为1718 mm 9 300 mm, 间排距 800 mm 800 mm。 2 三岔门抬棚处巷道采用 3 排9 根 锚索吊梁进行加 固, 吊梁采用 12工字钢, 梁长 4 m, 每根吊梁用 4 根锚索固 定, 锚索为1718mm 9 300 mm。 414 大抬棚加固 为防止抬棚在顶板压力的作用下向切眼方向倾倒, 上口 抬棚扶好后, 用 5 根 40T 锚链将抬棚梁斜拉固定在顶板的锚 索吊梁上, 同时在上口绞车窝向里的 4 根抬棚插梁下方打上 木垛, 有效地加固了抬棚。 5 工作面撤架通道施工 511 撤架通道的支护设计 根据以往经验, 工作面撤架通道因受采动压力的影响, 该矿区对其支护设计一直采用架棚支护, 对 13 煤中厚煤层 沿底做撤架通道时未曾采用锚网索支护。1301 工作面在铺 网及撤架通道施工中得到了公司及矿领导的高度重视, 并亲 自带领矿生产及技术管理人员多次到工作面进行实地勘查, 对撤架通道处的煤层赋存状况及煤层顶底板的地质情况进 第 10期 苏正江 刘庄煤矿1301 工作面回撤准备 51 保护层开采穿层钻孔抽采最大化技术研究 曹学军, 马 权 淮南矿业集团公司 新庄孜煤矿, 安徽 淮南 232072 摘 要 保护层开采时, 对被保护层的瓦斯治理是一项非常重要的工作。通过合理的钻孔布置, 既减少了钻孔的工 程量, 又能提高钻孔的利用率, 真正做到了瓦斯治理工作最大化、 科学化。 关键词 保护层; 被保护层; 瓦斯治理 中图分类号TD712 文献标识码 A 文章编号 1008- 8725200910- 0052- 03 Research on Maximize Technology of Extraction Mining with Drilling Through Coal Seam in Protective Coal Seam CAO Xue- jun, MA Quan Xinzhuangzi Coal Mine, Huainan Mining Industry Group Comp1, Huainan 232072, China AbstractWhen the protective coal seam is mined, the gas management on the protected coal seam is a very important job. Through the reasonable drilling arrangement, the workload of drilling was reduced, the utiliza - tion rate of drilling was raised. It was really done for the maximize and science of gas management. Key words protective coal seam; protected coal seam; gas management 0 前言 淮南新庄孜煤矿是具有多组煤层群开采条件的煤与瓦 斯突出矿井。矿井现开采深度为- 730 m, 开拓深度为- 812 m, 可采煤层总共 16 个层, 可采煤层总厚度为 32 m, 其中 A1, B4, B6, B8, B11b, C13 为突出煤层。该矿自建矿以来发生多 行了认真分析, 最终决定在该工作面撤架通道刷扩期间尝试 采用密集锚索锚网支护, 帮部采用锚杆支护。 51111 支护参数 锚索采用1718mm 预应力钢绞线制作, L 9 300 mm, 锚 索间排距 800 mm 800 mm, 每排 5 根, 每根锚索使用 4 卷 Z2350 型树脂锚固剂。顶部锚索配合钢带和双层金属网护 顶; 钢带采用普通的 H 型钢带, 采用 D12 的钢筋焊成, 钢带长 分为 119 m, 215m, 3 m 3 种, 根据现场情况搭配使用。钢带、 金属网之间的压茬不少于 100 mm, 两层金属网错开使用, 以 减少网格空隙。钢带、 金属网要压在锚索内, 不准插接。 在对锚索加压时, 油泵压力达 2611 MPa, 确保锚索预紧 力不小于 100 kN P根, 锚固力不低于 12 t。 帮部锚杆选用20mm 2200mm 的金属强力锚杆, 锚杆 间排距为 900 mm 800 mm, 每根锚杆使用 3卷 Z2350 树脂锚 固剂, 煤层中锚固力不低于 5 t, 帮部锚杆配合H 型钢带和金 属网护帮。 51112 施工工艺 刷扩时, 短掘短支, 最大控顶距不超过 018 m, 每刷够 018 m 距离, 及时打 3 根戴帽点柱做为临时支护, 采用单体支柱 作腿,200 mm 1 000 mm 半圆木作帽, 帽沿走向布置。戴帽 点柱间距 115m, 排距018 m。锚索滞后迎头不超过 116 m, 帮 部锚杆滞后迎头不超过 6排。 当锚索支护刷够 1 架托棚距离后及时在设计位置打 2 排 1梁 3 柱倾向托棚。托棚梁采用200 mm 3 000 mm 的 3P 4 圆木, 根据现场高度采用 DW35 DW40, DW45 单体支柱作 腿。 512 撤架通道的施工 在撤架通道的刷扩期间, 严把开茬、 贯通、 防冒三个环 节, 同时做好多头做业的平衡协调工作。规定每个茬的开茬 位置都必须选择顶板较完整、 煤壁平直无片冒的地方, 且开 门宽度不得超过 115 m, 开茬后应及时采用戴帽点柱进行临 时支护, 并用单体液压支柱打贴帮柱护帮, 点柱密度不超过 112m 112 m。每个茬开好后, 必须从上往下施工, 确保施工 安全。 两茬贯通前5 m 时要对贯通处5 m范围内的支护进行加 固, 防止发生片帮冒顶。在煤层不稳定、 易冒顶的地段必须 先进行超前锚杆支护然后再刷扩架棚。超前锚杆打在每个 茬的茬口处, 向迎头方向与煤层煤壁呈 45 b夹角, 锚杆间距 400mm, 此措施有效地防止了冒顶的发生。在刷扩期间, 对 架棚上梁降架次数进行了规定, 防止因降架造成顶板松动。 513 撤架通道的加固 为防止撤架通道 66架以上木棚支护段巷道来压压断 棚梁, 对该段巷道进行了锚索吊梁加固, 吊梁用 12工字钢 加工, 每根工字钢用 4 根锚索固定在巷道顶板上, 锚索采用 17 18mm 9 300 mm 预应力钢绞线制作, 吊梁分 2 排沿倾向 布置, 间距 2 m。 514 撤架通道的卧底 该面的撤架通道为跟底施工, 为保证工作面支架能够顺 利回撤, 巷道的底板必须卧至与运输机底板一致, 平均卧矸 石底 1m 左右。为减少卧底工作量, 根据撤架的实际需要仅 将通道支架侧底板卧够设计尺寸, 而将通道靠煤壁侧留有 800mm 的台阶, 这样不仅整个通道少卧矸石 200余 m3, 同时 还少打锚杆 500余根, 节约金属网 200 余块。 6 结束语 在整个工作面撤架通道刷扩期间, 因采用锚索支护少投 入工字钢 1812 t, 节约费用 6173 万元; 因采用台阶卧底方法 节约锚杆及金属网费用 2156 万元; 少投入人工费用 3196 万 元; 直接经济效益合计 13125万元。 责任编辑 王凤英 收稿日期 2009- 03- 19; 修订日期 2009- 07- 13 作者简介 曹学军1974- , 男, 安徽淮南人, 工程师, 毕业于中国矿业大学, 主要从事矿井瓦斯、 防火及煤与瓦斯突出技术管理 工作。 第28 卷第10 期 2009年 10月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol128, No110 Oct. , 2009