大倾角综采工作面过逆断层安全开采实践 - 大学毕业论文.pdf

2 0 0 6 年第3 期 参战茬 科枝 大倾角综 采工作面过逆 断层安全 开采实践 新汶矿业集团潘西煤矿张新亚刘学征 摘要潘西煤矿 7 1 9 2工作面运输巷在开采过程中揭露一条落差4 m的斜交逆断层， 断层以北偏东 4 5 方向向工作面廷伸， 给 工作面的安全开采带来了极大的困难， 工作面通过采取特殊施工措施 ， 已经顺利通过该断层， 为今后类似大倾角煤层过逆断 层提供了现场经验。 关键词大倾角综采工作面 特殊措施 开采实践 1 工作面地质条件 7 1 9 2面位于 一7 ‰水平后七采区第二亚阶段 ， 南部为 7 1 9 1 面采空区， 西部隔 F 7断层为 5 1 9 1 、 5 1 9 2面采空区， 工作 面埋深 9 6 5 m， 煤层厚度 0 5 ． 1 m， 平均 2 ． 4 5 m， 条痕黑褐色， 暗 煤为主， 镜煤和亮煤次之， 树脂或油脂光泽， 层理发育， 硬度 系数 f l 一2 ， 较松散 ， 断 口参差状或贝壳状， 半亮型煤。倾角 1 7 ． 5 ～3 7 o ， 平均 3 5 o ， 基本顶为浅 一灰白色中砂岩， 坚硬稳固 不易冒落， 厚 1 9 m， f 6 ； 直接顶为灰色粉砂岩， 钙泥质胶结， 层 理节理发育， 性脆易碎易冒落， 厚 6 ． 5 m， t 3 4 ； 底板为砂质粘 土岩， 灰色到褐色， 具有可塑性 ， 遇水膨胀 ， 厚 3 ． 6 m， t 3 4 ； 基 本底为细砂岩， 灰色， 坚硬致密， 不含水 ， 厚 1 ． 4 m， f 6 8 。7 1 9 2 工作面运输巷在导 2 8点以东 1 3 m揭露一条斜交逆断层 f l ， 落差 4 m， 断层以北偏东 4 5 。 方向向工作面延伸。示意图如图 1 。 目 图 1 7 1 9 2运输巷断层情况图 2 工作面生产 条件 2 采煤方法 采用综合机械化采煤。 3 割煤方式 采用双滚筒采煤机双向割煤， 往返一次进 两刀 。 4 进刀方式 双滚筒采煤机自开缺 口， 煤机采用端头斜 切进刀方式。 5 煤机牵引方式 液压传动， 有轨牵引。 6 工艺过程 割煤 一移架 一推溜。 7 设备配备 支架 Z Y 2 8 0 0 ／ 1 4 ／ 3 2 ； 工作阻力2 8 O O k N； 初撑力 1 9 7 8 k N ； 支架高度 1 4 0 03 2 0 0 m m； 支架宽度 1 4 1 0 1 5 8 0 n -a n ； 支护强度0 ． 5 3 0 ． 6 0 M P a ； 底板平均 比压 3 ． 2 MP a 采煤机 M G 1 5 0 ／ 3 7 5 刮板输送机型号 S ； D 6 3 0 ／ 2 6 4 乳化液泵 D R B 2 0 0 ／ 3 1 ． 5 ； 额定压力 3 1 ． 5 MP a ， 流量 2 0 0 1 ． ／ rai no 8 循环方式 一班多循环， 循环进度 0 ． 6 m 。 9 作业形式 两班出煤 ， 一班检修并出煤 ， 采用“ 三八” 制作业方式。 1 0 劳动组织 综合工种， 分段作业与追机作业相结合。 1 1 3 2 作面支护方式 液压支架。放顶步距 0 ． 6 m， 最大 控顶距 3 ． 7 1 5 m， 最小控顶距 3 ． 1 1 5 m， 上、 下巷超前支护距离 均大于 5 0 m 。 3 施工措施 ⋯。 堡 篁 翌 苎 ． 曼 区 设 计 采 用 走 向 长 壁 后 退 式 1 断 层 为 斜 交 逆 断 层 ，在 工 作 面 中 部 首 先 揭 露 ，断 层 揭 采 煤 法 ，全部垮落法管理顶板。 。 。 。 。 用了巷道通风断面， 巷道断面不会因增加架空乘人装置而增 大 。 2 架空乘人装置运输能力大， 提高了辅助提升能力。 3 对于高瓦斯或通风困难矿井， 其开拓布置需设置专 用回风巷 井 ， 此时可将架空乘人装置布置到该巷道 中， 安 全性能和效果会更明显。 需要指出的是， 在胶带暗斜井中布置架空乘人装置， 由 于在架空乘人装置与胶带输送机之间需布置隔离网， 在一定 程度上会影响皮带中部的检修。 3 结语 通过以上分析可以看出， 活动吊椅架空乘人装置与胶带 输送机联合布置应用于斜井 暗 、 上下山合理利用 了巷道通 风断面， 其在技术上是可行的； 推广和使用活动架空乘人装 置， 可以避免钢丝绳牵引人车人员相对集中而发生的重特大 事故的弊端。 维普资讯 26 j i ； 斜技 2 0 0 6 年 第3 期 露后 ， 采用逐刀 卧底 的方 法通过。 2 断层暴露后 ， 工作面每推采一刀， 断层向下揭露 1 m 左右， 断层带卧底采用打眼放炮的方法， 卧底随断层向下揭 露 ， 随着 向下延长 。 3 为保证顺平工作面输送机， 卧底时， 要根据工作面的 现场实际情况进行， 保证移溜后， 工作面输送机平、 直、 稳。 4 由于工作面下平巷掘进时托顶煤掘进， 工作面推采 时， 工作面与下巷会出现错台， 错台错差要控制在 1 ． O m， 当 错差超过 1 ． O m时， 工作面采用托顶煤开采， 为便于行人方 便， 工作面与下平巷连接处， 采用半圆木制作人工平台， 推采 时， 下端头 1 支架需要铺设塑料网， 塑料网与下平巷的金属 网联在一起， 将工作面与下平巷出现的错台檐子采用塑料网 包住， 并按 1 ． O m柱距支设戴帽单体支柱。支柱拴好防倒绳， 穿全铁鞋， 初撑力不得低于 9 0 l【 N 。为保证下端头支架稳定 性， 下端头六架支架加全防倒防滑装置， 支架初撑力保证达 到 2 4 MP a 。 4 安全技术措施 1 断层处的采高控制在 2 ． 4 2 ． 6 m， 过断层段采取卧底 推过， 当断层面揭露后， 自断层 面向下 8一l O re进行卧底， 每 次卧底高度为 自断层面 0 ． 5 0 ． 2 m， 随工作面推采， 断层随向 下揭露， 卧底段随向下延长相应长度， 依次类推， 断层揭露 处， 推采 8刀工作面完全进入断层下盘煤， 卧底段上、 下两头 要保证底板不出现大于 0 ． 2 m的台阶， 要使底板平缓， 以防支 架错茬， 断层处 的支架 拉移超前架， 确保初撑力不低于 2 4 MP a 。 2 工作面过断层带， 顶板不平、 破碎机道掉顶时， 必须 及时用木料穿顶过实。 3 卧底段采用风钻打眼， 炮眼布置在岩石中， 随工作面 逐刀推进 ， 破岩石高度不断增加， 当破岩高度达到0 ． 8 m及以 上时， 炮眼采用双排眼布置， 在 0 ． 8 m以下时， 采用单排眼布 置， 眼深为 1 ． O m， 眼距为 0 ． 8 m， 装药量为0 ． 3 k 眼。 4 打眼时三人一组， 两人操作打眼， 一人负责监护安 全， 发现不安全隐患， 及时停止工作进行处理。 5 打眼前， 必须将支架移到位， 打开护帮板， 护住煤壁。 6 打完眼后方可开始定炮 ， 必须采用正向定炮， 一次定 炮一次放炮， 严禁一次定炮分次放炮， 定炮时必须使用好水 炮泥， 炮眼剩余部分用粘土炮泥填满封实。 7 放炮前必须将放炮地点的支架进行二次注液， 确保 支架初撑力不低于2 4 M P a 。为防止放炮崩坏支架、 机组， 放炮 前， 必须将放炮地点及上、 下 1 5 m范围内的支架立柱活柱段 全部用防矸皮带包好， 机组要放在放炮地点以下， 距离不得 低于3 0 m。放炮时放炮段在溜子电缆槽位置吊挂挡矸皮带， 防止矸石崩人人行道。 8 工作面定炮时， 必须将雷管脚线扭结并悬空， 严禁搭 落在溜子内， 人员进入机道联炮时， 必须停止溜子运转。 9 I作面必须安设专用洒水防尘软管， 放炮前后必须 对放炮地点 3 0 m范围内进行洒水降尘， 严格执行 “ 一炮三 检” 、 “ 三人联锁” 、 “ 三保险” 和“ 放炮时控卡” 放炮制度。放炮 时采用上拉线， 拉线距离5 0 m。 1 0 每次放炮前， 班组长必须安排撤人布岗， 安排 专人 分别在放炮地点上、 下 5 0 m支护完整处站岗， 严禁人员通过。 1 1 、 每次放炮后 ， 班组长与放炮员必须详细检查爆破 情况及放炮地点的支架情况， 放炮挑顶后， 必须保证采高达 到 2 ． O m， 由于断层造成采高变化， 而且变化点随工作面推采 而移动， 所以要及时延缩支架的机械加长段， 使支架立柱活 柱伸出量始终保持在 4 O O 一6 0 0 ra m之间。 1 2 t J 果出现拒爆， 必须严格按 煤矿安全技术操作规 程 处理拒爆的方法进行处理， 拒爆不处理 ， 严禁进行其它工 作。 1 3 因断层向下揭露较快， 可能造成断层以下局部托顶 煤 ， 托顶煤时， 要及时对留顶煤段支架进行注液 ， 保证初撑力 符合规程规定。工作面顶板破碎或不平时， 必须在支架顶梁 上方用木料将顶板穿实过平， 使支架顶梁充分接顶。如果顶 梁端面距超过 3 4 0 ra m， 打眼时， 必须拉移超前架。 1 4 托顶煤时， 托顶煤段的支架顶梁上方铺设塑料网， 网与网之间用螺旋丝连接牢固， 每刀要在支架顶粱上沿工作 面的倾斜方向使用半圆木进行护顶， 半圆木长 1 ． 5 m， 分别搭 接在相邻两支架的顶梁上 ， 防止移架时顶煤冒落。 1 5 进入机道作业必须停止机组、 溜子运转并停电闭 锁 ， 严禁开机、 开溜与打眼、 定炮、 支卸柱等工序平行作业， 施 工前， 必须在有效支护的保护下用长把工具敲帮问顶 ， 摘除 危岩悬矸和松动的煤帮。 1 6 进入机道打眼时， 打眼段上方 5 m处， 必须在溜子两 侧各支设一棵单体支柱， 用 1 ． 5 m长的半园木设好遮挡 ， 遮挡 高度 10 ． 5 m。 1 7 放炮后要检查有无大块矸石 ， 有大块矸石要进行破 碎处理， 严禁长度 2 0 e ra的矸石进入运输系统。 1 8 安监员要盯放炮的全过程， 监督放炮员按照规定进 行放炮 ， 并按规定在爆破时控卡上签字。 1 9 施工过程中必须由盯班副队长和班组长现场指挥、 监护， 确保施工安全。 5 结论 7 1 9 2 面通过以上措施的严格落实 ， 已经顺利通过该 断 层， 并且每天推进度在 4 ． 8 m左右， 实现了安全高效， 为今后 大倾角煤层过逆断层积累了丰富的现场经验。 作者简介张新亚 1 9 6 4年生， 男， 高级工程师， 大学文化， 现任新汶矿业集团潘西煤矿生产矿长， 曾发表文章多篇。 维普资讯