综放沿空留巷充填工艺设计实例分析.docx

综放沿空留巷充填工艺设计实例分析解华兵(潞安矿业集团公司 ,山西 长治 046204)摘 要 :介绍了厚煤层综放沿空留巷充填体工艺设计方法 ,并结合实例进行了效果分析 ,提出综放沿空留巷技术的成功实施关键在于巷旁充填支护的效果 。关键词 :综放 ;沿空留巷 ;充填 ;设计中图分类号 : TD 353文献标识码 :A5188 m6125 m ,其胶带顺槽原有支护为 11 号工字钢支护 ,并进行了锚梁网索加固 ,巷旁充填体采用高 水材料 ,其充填工艺流程可分为充填泵站准备 、充填 体成型设计 、充填施工安排 、其它协调环节等工序 。随着我国煤矿高产高效矿井建设的不断深入 ,工作面单产不断提高 ,矿井生产越来越集中 。综采 工作面沿空留巷技术的应用显示了其煤炭回收率 高 、巷道掘进率低 、采掘衔接合理 、技术经济效益显 著等优点 ,多年来一直是我国煤炭开采的重要技术 发展方向 。综采放顶煤工作面沿空留巷最突出的特点是采高大 、直接顶与采高比小 ,上覆岩层大范围的 活动更为剧烈 ,沿空留巷围岩稳定性控制难度更大 。 通过对沿空留巷顶板活动规律的观测和研究发现 , 在掌握综放沿空留巷围岩活动规律的前提下 ,科学 控制充填体上方顶煤的稳定性 ,合理设计巷内充填带工艺参数 ,是形成沿空留巷新巷的关键 。2211充填泵站准备充填泵站位置确定泵站需占用宽约 314 m ,长约 50 m 的一段巷道硐室 ,以便同时安置充填泵 、搅拌桶 、堆料平台和防爆开关等设备 。S 2 6 工作面巷旁充填泵站布置在S 2 轨道上山 ,靠近 S 2 6 工作面胶带顺槽通风口 处 ,如图 1 所示 。1综放沿空留巷充填工艺概述根据综放沿空留巷技术原理 ,巷道第一次掘进和支护是在实体煤中进行 。第二次留巷充填支护时 ,一侧为采空区 ,另一侧为实煤体 。因此 ,一般情 况下 ,由于端头支架不放煤 ,在沿空留巷上部顶板破 碎岩块底部为煤块 ,上部为直接顶岩块 ,整个矿压受 老顶砌体梁结构控制 ,巷道及充填体上方受关键块 体转动变形控制 。沿空留巷巷道支护首先是采用强 有力的巷内支护技术措施 ,确保巷道围岩在受第一 次采动影响时不被严重破坏 ,如采用锚杆 (索) 支护 , 使巷道顶板不产生太大的变形量 。再者就是尽可能 保证巷道充填体上方顶煤的完整性 ,因而巷旁充填 至关重要 。充填体的强度和刚度必须与整个综放沿 空巷道围岩相匹配 ,从而确保沿空留巷技术的成功 。 常村矿 S 2 6 综采工作面主采 3 号煤层 ,煤层总厚图 1 泵站位置212充填泵站布置要点充填泵站堆料平台应能放置两天使用的充填材 料 ,平台应铺垫木板 ,要挂防水塑料布 ,要布置排污水沟 ,运料车要能进入堆放料平台旁 ,充填泵站要求供电 满 足 电 压 660 V/ 1 400 V , 供 水 能 力 达 到 14收稿日期 : 2002212225作者简介 :解华兵 ( 1968 - ) ,男 ,山西襄垣人 ,采矿工程师 ,主要从事项目管理工作 。42山西煤 炭第 23 卷m3 / h ,充填泵站与充填点要设立电话信号联系 。213 充填管路 、清水管路与信号联络系统设置充填管路由 3 in ( 1 in = 2514 mm) 胶管 ( 内带钢 丝 ,作吸管用) 和 115 in 高压胶管组成 ( 作输浆管) 。 吸浆管长 5 m ,共 4 根 ,输料管路有两趟 ,每趟长 200m ,均从泵站到充填点 ,一趟输送甲料 ,另一趟输送 乙料 。为使充填连续作业 ,应尽量缩小搅拌桶中加 水时间 ,每个搅拌桶都应有单独清水供应管路 ,其管 路直径不应小于 2 in . 充填点与硐室间相隔较远 ,相 互间联系密切 ,必须设置信号联络系统 ,一般采用电话与灯光信号两路系统 。填袋两侧间排间用梯子梁和金属钢带连接 ,必要时可挂接金属网 。锚栓由 20 A 3 圆钢加工而成 ,梯 子梁由 16 A 3 圆钢加工而成 ,如图 2 所示 。3 充填体成型设计311 活动充填框架设计为了使充填带内充填浆液按设计要求凝固成 型 ,充填时应配有充填框架 ,由于 S 2 6 综放面充填体高度较大 ,充填时一次架设模板难度大 ,施工困难 ,一般将充填框架设计成基础框架和调节框架两 部分 。基础框架包括巷道侧挡板 、采空侧挡板 、前挡 板 3 部分 ,由 5 号角钢和 8 号铅丝焊接而成 ,前挡板与两侧挡板用螺栓或 8 号铅丝简单连接 。基础框架 由 4 个 018 m 2 m 、4 个 015 m 2 m 的单块侧挡板 和 2 个 018 m 3 m 、2 个 015 m 3 m 的单块前挡板 组成 ;调节框架由 4 个 013 m 2 m 、4 个 012 m 2 m 、4 个 011 m 2 m 的单块侧挡板和 2 个 013 m 3m 、2 个 012 m 3 m 、2 个 011 m 3 m 的单块前挡板 组成 。调节框架使用 4 cm 5 cm 厚的木质板材加 工而成 。基础框架与调节框架的安设不是一次性完 成的 ,而是在充填过程中随着充填袋内浆液增加而 逐渐架设和撤回的 。312 充填袋设计充填袋规格为 115 m 313 m 3 m ,对充填袋 的要求为 :其材质应具有足够的强度 ,有抗静电 、阻 燃的性能 ,以符合煤矿安全规程的要求 ,可用风筒布 加工而成 ,加工接缝要结实牢靠 ,形状满足每次充填及吊挂的要求 。以充填 60 m 计 ,每个袋子沿走向长 度为 115 m ,考虑一定的损坏 ,需袋子 45 个 。313 充填体锚固加固设计沿空留巷巷旁支护充填成功的关键在于构筑支 护性能良好的充填支护带 。为使充填体在整个服务期内保持足够的支护强度和足够的抗变形能力 ,采 取锚固加固充填体 ,以提高其整体支护性能 。其方 法是 :在两个充填袋之间上中下布置 3 个锚栓 ,其间 距为 1 000 mm ,距顶板 400 mm ,距底板 400 mm ,充图 2 充填袋间锚栓与充填体两侧梯子梁 ( 钢带) 布置图4 充填施工作业安排411 充填点支护41111超前加强支护 为保证巷道充填工作安全顺利进行 ,减轻工作面采动支撑压力对巷道的影响 ,确保留巷达到较好 技术指标 ,需对工作面前方进行超前加强支护 。巷 内临时加强支护的措施为 : 在皮带顺巷工作面前方20 m 范围内架设 3 道走向梁 ,采用 0175 m 铰接顶 梁及 313 m 单体液压支柱 ,支柱初撑力要尽可能高 。41112排头架上方顶板维护 考虑到在工作面推进过程中 ,排头架与端头架要反复对其上方顶板进行支撑 ,对顶板和锚杆 ( 索)尾端托板会产生破坏 ,影响锚固效果 ,且在端头架前 移过程中 ,端头顶板三角区处于不稳定状态 ,此外 , 端头支架的存在 ,影响后方充填区的通风 。因此 ,在 正式实施充填工艺之前 ,需将端头支架撤出工作面 , 用迈步抬棚和单体支柱加铰接顶梁代替 。41113 充填点的临时支护在端头抬棚前移后 ,要及时对裸露顶板进行支 护 ,方法是架设倾斜抬棚 。抬棚采用厚为 012 m ,长 为 315 m 的方木 ,排距为 0175 m , 每排抬棚沿倾斜 方向打个单体柱子 。吊挂充填袋时 ,去掉抬棚中间单体柱子 ,留出空间吊挂充填袋 。当充填体快要接 顶时 ,依据顶板情况决定是否拆除留在充填体上方 的倾斜抬棚 。此外 ,还需在充填体采空区侧架设长 约 6 m 的两道走向梁 ,间距为 018 m. 采用金属铰接 顶梁加单体液压支柱 、错梁齐柱布置 。第 1 期解华兵 :综放沿空留巷充填工艺设计实例分析43412 注浆充填清理浮煤 、进行充填点支护 ,架设模板 ( 拆卸和 架设同步) 。当准备工作完成后 , 应有专人进行检 查 ,合格后发信号与充填泵站工作人员联系 ,开泵 。 充填点人员观察出料口流出均匀甲乙混合料浆后 ,将混合管插入充填袋内开始进行正式充填 。充填 时 ,应巡回检查充填袋周围的情况 ,发现问题及时处 理 。每充填 20 cm 高度 ,上提一次充填袋 ,以避免充 填袋下坠打褶 。充填体必须接顶密实 ,不得留有间 隙 。充填停止时必须将注浆孔捆绑扎实 , 以防浆液外泄 。413 模板架设与拆卸模板主要是辅助充填袋成形 。其拆卸一般从上 至下按顺序进行 ,然后将基础网架模板移到规定位 置架设好 ,打好旁边单体液压支柱 ,并拧紧上次充填所架设的锚栓 。充填时等充填袋内注浆逐渐增高接 近基础网架模板上端时 ,再加一块模板或木制调节 模板 ,并在两充填袋间按设计要求加设锚栓 。如此 循环上述过程 ,直到充填袋充满 、密实接顶为止 。5511其它协调环节工作面后方加强支护从高水材料巷旁充填沿空留巷矿压显现的基本规律分析可知 ,沿空留巷从工作面到其后方 20 m40 m 范围内 ,围岩活动剧烈 ,矿压显现明显 ,必须对 该范围内巷道进行临时加强支护 。加强支护措施与 超前工作面巷道的加强支护形式基本相同 。512 沿空留巷巷道通风S 2 6 工作面皮带顺槽所留巷为盲巷 ,充填体 靠采空区也为空气不流通区 ,存在瓦斯积聚 。为此 ,利用局扇对巷旁充填所留巷道及充填体采空侧采用压入式通风 ,以满足安全生产需要 。6结论分析综放沿空留巷技术的实施关键在于巷旁充填支护的效果 ,其成功应用标志着我国采煤技术方面的又一大进步 ,将会迎来巨大的社会和经济效益 ,并推 动我国采煤工艺和巷道布置系统发生重大变革 。Sto wing Design of GobSide Entry Reta in ing in Full yMiechan ized Caving FaceXIE Hua2bing(L uan Mining Group Co . ,Changzhi Shanxi 046204 China)Abstract :The design p rocedure of stowing bo dy fo r go bsibe ent ry retaining in f ullymechanized caving f aceis int ro duced , related p ractical example and it s result are analysed ,w hich demo nst rated t he key of t his techniqe was t he effect of ent ryside stowing suppo rt .Key words :f ullmechanized ; stowing ; go bside ent ry retaining ;technique本文责任编辑刘大为气化型煤粘合剂又有新突破目前 ,我国化肥厂合成气的生产 ,大都采用无烟块煤 。2001 年以来 ,随着煤炭价格和煤炭产业结构的调整 ,全国范围内小 煤窑的整顿 ,再加上汽车运输限载 ,铁路运力紧张等诸多因素 ,煤炭价格上涨 ,更让原本不景气的化肥企业雪上加霜 。怎样利 用有效资源 、降低成本 ,是化肥企业的当务之急 。据悉 ,开封市科委专利技术研究所承担的科技攻关项目 型煤粘合剂技术 ,为化肥企业降低成本提供了新途径 。该所 根据