残煤综采工作面的顶板管理.docVIP

精品论文 参考文献 残煤综采工作面的顶板管理 辽源矿业集团公司 曲延文 　　摘要：为解决西安煤业公司残煤综采工作面顶板破碎难控制的问题，对影响采煤工作面冒顶事故的各种因素，进行了较细致的理论分析和实践工作，在此基础上采取相应的控制技术，加强了顶板控制，降低了冒顶事故，最终实现了煤矿的安全高效开采，并为类似条件下的顶板控制与管理积累了宝贵的经验。 　　关键词：破碎顶板；端面距；推进速度；初撑力 　　1 概述西安矿是于1955 年建成投产的老矿井，经50 多年的开采后已全面进入残煤复采阶段。主采煤层为下煤，煤层顶板为白色粉砂岩和砂质页岩互层，煤层底板为凝灰岩或安山质砂岩。 　　残煤复采工作面煤帮及顶板受多次采动影响破碎易冒顶，因此综采工作面顶板控制的关键是端面顶板的维护与控制，因为端面顶板基本属无支护区，是工作面顶板控制的最薄弱环节，找出控制方法对安全生产有重大意义。 　　2 残煤冒顶的因素分析2.1 地质采矿因素煤与围岩的强度、节理、裂隙、断层、褶曲等地质构造是影响顶板稳定的内因；由于是残煤开采其煤层与围岩原有的力学结构已遭到破坏，顶板的强度已经很低且易碎，再受断层、褶曲等地质构造的影响极易造成顶板破碎、易冒，构造带与工作面夹角越小，揭露破碎带越宽，对工作面产生冒顶的影响也越大，断层落差越大；附近涨性构造裂隙越发达，岩性越松软，冒顶可能性也越大。旧巷、采迹破坏煤层原始应力分布状态，煤层破碎也极易造成工作面冒顶[1，2]。 　　2.2 端面距因素若冒落程度用冒落范围占工作面总长的百分比表示，端面距越大，冒落程度随之增加。但有的工作面梁端距近为零，仍发生不少冒顶，这说明端面距不是影响顶板冒落的唯一因素。 　　2.3 工作面推进速度因素顶板冒落程度与工作面推进速度有直接关系，工作面推进速度增加，工作面支护速度也加快，减少了煤与围岩的变形，减少了工作面冒顶。综采工作面平均日推进小于1.0m，端面顶板极难控制，冒顶事故经常发生，平均日推进达到2.0m 以上时，工作面冒顶事故基本杜绝。工作面推进速度越快冒落程度越小。 　　2.4 支架初撑力因素平均支护强度与冒落程度大致呈双曲线关系，明显变化区间在250～300kN/m2 之间，低于此阻力端面冒落急剧增加，高于此阻力，对端面冒顶的影响不大，如把支架平均支护强度控制在250～300kN/m2，就会减少端面冒顶。 　　要保证支架的支护强度首先要确定支架初撑力，但实测表明，支架初撑力合格率平均只有70%左右，其主要原因：（1）支架供液时间短，多支架同时供液；（2）泵站压力不足，阀及管路泄漏；（3）支架立柱、前梁千斤顶窜液；（4）支架上有浮煤、浮矸；（5）工作面底板松软；（6）泵站流量小，主管路内径细，供液不足。 　　2.5 支护状态因素良好的支护状态，会提高支架对顶板的控制能力，减少冒顶事故发生。由于采煤工艺不当，伪倾角掌握不好，造成运输机上窜下滑，支架不再垂直工作面，支架间呈台阶错茬，影响了支架支护状态；有时支架各立柱升柱不平衡，造成顶梁歪斜，不能平行支护顶板，形成顶梁与顶板线接触；有时出现歪架、咬架，调架不及时等，都会降低支架支护质量，导致顶板事故发生。 　　3 残煤开采的顶板管理3.1 选择支架煤层顶板不稳定，工作面要选择前梁具有伸缩性能的支架，采煤机通过后立即前移支架，支护刚暴露顶板时，伸出伸缩梁，最大限度缩小端面距。若煤壁折帮，可在采煤机割煤前拉架，将支架前梁移至煤帮，即超前支护，在破碎顶板管理中也极为有效。 　　3.2 铺设金属网假顶破碎顶板在进人顶梁上方时已很破碎，且在顶梁上方形成厚度不等的浮矸层，移架时，浮矸从架间及端面漏下，也可造成端面冒顶扩大；铺设顶网能使破碎顶板形成一个整体，形成假顶达到改善顶板之功效。顶网一般铺双层，有利于顶板管理，其优点：（1）防止架间、端面漏矸，改善顶梁与顶板的接触状态；（2）提高平均支护强度及围岩刚度；（3）防止煤壁片帮，减少片帮深度。 　　3.3 带压擦顶移架当采用正常操作程序降架移架，很难保持破碎顶板的完整性时，应采取带压擦顶移架。移架时，先启动推拉千斤顶，再逐渐卸载，使梁与顶板保持一定的支撑阻力，带压前移。这样顶板不会出现明显松动，可有效控制顶板。 　　3.4 安设初撑力保证阀人工操作移架时，为提高移架速度，常因供液时间短，支架初撑力达不到额定初撑力。安设初撑力保证阀后，即使松开操作手把，支架仍可继续增压，直到达到额定初撑力后，才停止供液。 　　4 结束语采取了各项控制措施后，西安煤业公司残煤资源得以充分利用，工作面的日开帮推进度达到1.5m 以上，顶板管理状况得到了改善，冒顶事故得到了有效的遏制，在残煤综采工作面顶板破碎的条件下，解决了顶板管理的难题，实现了煤矿安全高效生产。 　　参考文献：[1]樊运策.综合机械化 放顶煤开采技术[M].北京