回采工作面过断层技术及应用分析.pdf

2 0 1 9 01 工艺与设备工艺与设备 当代化工研究 Chenmical Intermediate 丄 回采工作面过断层技术及应用分析 * 阴振山 山 西 焦 煤 汾 西 矿 业 柳 湾 煤 矿 山 西 032303 摘要摘要我国煤炭赋存情况复杂，断层不仅影响井下水害防治、矿压控制、瓦斯治理等，对于工作面回采也有很大影响。当工作面出现断 层时，如何安全迅速推过，是工作面回采过程中必须面对和解决的问题。文章从理论计算及优化管理等方面分析研究回采工作面过断层技 术，并对其应用方法做简要分析，为回采工作过断层的处理提供参考， 关键词关键词过断层技术；回采工作面；应用；安全生产 中图分类吾TD8 2 3 . 2 文献标识码B中图分类吾TD8 2 3 . 2 文献标识码B Technology and Application Analysis of Mining Face Passing Fault Yin Zhenshan Liuwan Coal Mine, Fenxi Mining Industry, Shanxi Coking Coal, Shanxi, 032303 Abstract The occurrence of coal in China is complex. Faults not only affect the prevention and control of underground water hazards, mine pressure control, gas control and so on, but also have a great impact on working face mining. When faults occur in the working face, how to push them safely and quickly is a problem that must be faced and solved in the process of mining. This paper analyzes and studies the technology of crossing fault in mining face from the aspects of theoretical calculation and optimal management, and makes a brief analysis of its application , which provides a reference for the treatment of crossing fault in mining face. Key words z cross fault technology \ mining face; application; safety production 1■引言 由于煤炭本身处于地层序列之中，随着地质构造移动 变形，煤层也自然存在着这样那样的构造，断层是煤炭采掘 过程中十分常见的地质构造类型，断层的存在对井下水害防 治、矿压控制、瓦斯治理等诸多方面都有着巨大影响，给矿 井安全生产带来威胁。在当今机械化程度较高的条件下，工 作面遇断层一般做法是对落差较大的断层，采用重新开切 眼的方法重新布置工作面回采；对落差较小的断层，采用平 推硬过的方法过断层。重新开切眼、重新布置工作面、搬家 倒面不仅造成了煤炭损失，延长了采掘准备时间，也造成了 极大地人力物力浪费，增加了生产成本，降低了煤质。因 此，研究回采工作面过断层技术，保证迅速、安全通过断 下转第140140页 上接第138138页 好、萃取温度低有利于热敏性化合物的保护等优点，但对设 备要求较高，萃取时间也较长，工业化生产仍需要进一步 探索。 3 结语 S手是著名的药食两用植物，在国内有较大的栽培面积 和产量。如何高效的提取佛手的有效成分总黄酮，一直是科 研工作者和生产企业非常关注的问题。从已有文献来看，对 佛手的总黄酮多采用超声波提取法，该方法操作简便，提取 率相对较高，设备要求不高、成本较低，是工业提取中常用 的方法。表面活性剂SDS辅助微波提取法和复合酶法比较有 针对性，前者虽然耗时短但提取率偏低，后者提取率高但是 用时过长，均不适合大规模提取。超临界C02流体萃取是绿 色环保的提取方法，提取效率高且对热敏性成分有较好的保 护作用，但由于单次提取量较小、设备要求高，建议进一步 深入研究以提高其工业化生产的可行性。 【 参考文献】 [1] 赵秀玲.佛手生理活性成分的研究进展[J].食品工业科 技， 2012, 33 21 393-399. [2] 章斌,侯小损， 饶强.响应面优化佛手总黄酮超声提取及抗 氧化研究[J].食品研究与开发,2012, 33 2 27-31, 240_ [3] 陈洁， 吕天喜， 叶竞雄等.金佛手总黄酮的超声提取工艺研 究[J] 食品工业科技，2012, 33 5 262-265. [4] 邓祥， 黄小掩， 吴狄.川佛手中总黄酮的超声波提取工艺优 化 [J] 四川文理学院学报， 2014, 24 5 37-40. [5] 刘玉芬,夏海涛.响应面法优化佛手总黄酮提取工艺[J].湖 北农业科学， 2013, 52 7 1635-1637. [6] 赵丽丽,蔡露茜， 叶竞雄等.表面活性剂SDS辅助微波提取金 佛手总黄酮工艺及抗氧化活性评价[J] 食品科学， 2014, 35 18 47- 51. [7] 章斌， 侯小梢.复合酶法提取广佛手总黄酮的工艺[J].食品 研究与开发,2010, 31 10 188-192. [8] 邓祥， 黄小梅， 吴狄.川佛手中总黄酮的超临界C0 , 取工艺 优化[J] 重庆文理学院学报,2014, 33 5 94-98. 【 作者简介】 李宇浩，男，成都市实验外国语学枚；研究方向化学。 140 当代化工研究 Chenmical Intermediate 工艺与设备工艺与设备 2 0 1 9 01 层，对于赋存复杂，构造较多的矿区来说十分重要。 本文以贵州某矿901工作面为研究对象，该工作面构造 复杂，断层较多，通过理论计算制定合理的过断层方法，指 导现场实践，为保证安全高效过断层、合理支护提供保障。 2. 工作面概况 901工作面走向长度920m，倾斜长度120m，主采11煤 埋深472〜510m; 煤层顶板厚17〜46m，以泥岩、粉砂岩为 主，质地坚硬。901工作面煤层厚度2. 15〜3. 90m, 平均厚度 3.5m, 煤层倾角平均1 5 ，综合机械化采煤；直接顶为泥 岩，厚2. 27〜4. 3m，含大量植物化碎片；直接底为泥岩，厚 0.4〜1.7m。距切眼450m处有一落差1.2m的正断层，受其影 响，工作面30架以下部分坡度增大。 3. 过断层的主要技术措施研究 根据实践经验，断层预处理可使工作面过断层时安全高 效，且对煤质影响最小，但并非所有的断层都可采用预处理 方法，断层的参数决定了是否可以采用。断层参数条件需满 足巷道宽度L 6m，起坡脚a 2 0 ，根据图1计算，此时断 层 落 差 13[11202.05111。即当断层落差大于2.05111,则 需要以搬家倒面的方式通过断层；当小于等于2. 05m时，可 采用预处理方式通过断层。 L-断层宽度；断层落差；a-巷道起坡脚；m-煤厚 图1 断层落差示意图 ⑴ 断 层 预 掘 巷 快 速 通 过 技 术 断层预掘巷快速通过技术是指在工作面回采之前，如 果发现有断层，则通过掘巷的方式将断层内的破碎岩体部分 采出，并对巷道进行加强支护。这样，当工作面推至断层处 时，不需要再回采断层岩体，直接变成过空巷，但当回采至 距断层空巷50m左右位置时需要布设单体支柱进行超前支护。 ⑵ 断 层 处 破 岩 技 术 措 施 ① 工作面端面顶煤冒落分析。工作面端部顶板冒落后， 如采取让支架抬头的工作方式来应付冒顶，不仅降低了支架 的承载能力，又进一步恶化了顶板。又由于平衡千斤顶伸出 量的限制，过大的顶梁抬头，又会造成大量支架平衡千斤顶 和耳座的损坏。工作面端部顶板冒空后，如果使用人为挑顶 等方法，势必阻断工作面正常生产，造成停滞现象，反而降 低工作效率。即便推进顺利，支架闯过冒顶区，支架仍然无 法完成支撑顶板的任务，其自身稳定性也很不好，极其容易 导致支架沿工作面倾斜方向倒架、支架顶梁相互咬架等，从 而使工作面过断层的时间延长，形成恶性循环。因而，综采 工作面过断层期间，必须采取必要措施来消除断层破碎带内 弱变区存在的隐患和影响，最大限度地防止工作面端部冒顶 和煤层片帮等事故发生。 ② 断层破碎带附近破岩方法。常用的方法有采煤机直 接截割和打眼放炮。两种方法具体如何选取，需要考虑断层 落差和断层外的岩石硬度。如工作面岩石硬度大，断层落 差大，普氏系数大于4 , 采煤机无法通过时，应采取挑顶或 破底措施，确保采煤机顺利通过。也可以采取放炮方式进行 挑顶或破底，炮眼布置方式应根据现场矸石硬度而定，一次 装药一次起爆，每次放炮不超过15架支架，以防止压死运输 机。当断层落差小，岩石硬度小，普氏系数小于4时，可用 采煤机直接截割，要控制采煤机割岩速度，宜缓慢进行。 4.实践应用 ⑴ 断 层 预 掘 巷 快 速 通 过 技 术 应 用 901工作面距切眼450m处断层为正断层，落差1.2m，根 据判定条件，可采用预处理方式完成过断层处理。预处理采 用预掘巷道的方式来完成，巷道布置如图2所示。为有效控 制断层破碎区，预掘巷道采用锚网索联合支护。 图2 901工作面过断层巷道布置示意图 ⑵ 过 断 层 期 间 的 顶 板 控 制 过断层期间，一般是仰斜开采，仰角最大可达35〜40， 加之断层附近岩体破碎严重，顶煤不易控制，为防止冒顶事 故发生，要做到①采高降低。回采至断层破碎带前将采高 降低到恰好能通过机组的髙度，2. 5m左右。②加强超前支护 管理，做好顶板控制的现场管理工作。③注浆加固。注浆 或化学制剂注入破碎顶板，将破碎带固结，减少碎涨岩石掉 落。④确保工作面平直，避免挤架、咬架和倒架。⑤做好支 架整体管理，防止支架空顶。支架必须达到初撑力，确保支 架有效作用。⑥割煤后，立即进行移架，并打出护帮板，挤 住煤壁，防止架前流渣冒顶。⑦加强顶板的现场观测，设立 专人敲帮问顶，如发现问题，立即上报处理。 5.5.结束语 1 回采工作面在安全前提下直接推过断层，减少了 搬家倒面的次数，降低了人力物力投入，缓解了采掘接替紧 张；同时，避免了断层煤柱损失，对煤炭企业经济效益起到 了促进作用。 （ 2 断层预掘巷快速通过技术对于加快过断 层速度、提升煤质效果显著，其关键在于断层预掘巷的支护 技术。901工作面断层巷道采用锚网索联合支护的方式达到 了现场需求，有效避免了巷道变形隐患。但技术的完善需要 不断的实践去检验、校正、补充，断层预掘巷的支护技术需 要不断从实践中积累经验，不断深入研究，促进该项技术更 加成熟。 （ 3 过断层期间的顶板管理和支护管理是重中之 重，需要做好严格管理，周密组织。 【 参考文献】 [1] 邵洪兴.回采工作面过断层技术及实践研究[J].山东工业 技术， 2017 12 132. [2] 张光文.综采工作面快速过断层技术的推广及应用[J].山 西焦煤科技,2009 01 7-8. 【 作者简介】 阴振山（ 1975-，男，山西焦煤汾西矿业柳湾煤矿；研究方 向煤矿采煤技术研究。