上、下层工作面的安全回采

上 下层工作面的安全回采上 下层工作面的安全回采 1 问题的提出 鸡西矿业集团东海煤矿五采区是矿主力采区 占全矿产量的 2 3 主要开采 32 采高 1 5m 煤层和 35 采高 1 7m 煤层 采区现有 195 196 两个高档采煤队 分别开采 32 35 层 32 35 煤层间距 50m 工作面单翼走向长 1 000m 倾向长 180m 倾角 16 现已采至二水平以下四段 600 标高 由于 底部 35 煤层赋存条件优于顶部 32 煤层 工作面正常推进速度 底部层快于顶部层 近年来 矿内采取了多种途径加强顶部 32 层开采 但由于条件制约 仍和底部层发生了重叠开采的矛 盾 在煤炭企业推向市场后 对于生产矿井来说 任何一个采 煤工作面的停产或减产将直接影响到企业的效益 蒙受巨大损 失 如何科学合理地控制上下层工作面推进步距 控制采场顶 板是解决矛盾的唯一途径 2 采区状况和开采情况 五采区由于近年开采强度的加大 掘进工程滞后 采掘接续工 程始终面临失调危险 195 采煤队开采 32 层左七工作面 开采 2 个月后 196 采煤队在没有其它准备的情况下 搬进了底部 35 层左五工作面 五采区 32 层 35 层顶底板情况如表 1 表 1 32 35 煤层顶底板岩性 b5101 htm 图 1 工作面平面布置示意图 两个压茬工作面布置情况 如图 1 在底部 35 层左五工作 5 月份开采时 距顶部 32 层走向步距 66m 顶部 32 左七工作面平均月进 71 7m 底部 35 层左五工 作面平均月进 80m 底部层工作面以每月平均 8 3m 的速度向顶 部层工作面靠近 其后月末两个工作面开采步距为 6 月末 34m 7 月末 25m 8 月末 21m 9 月末 13m 10 月末 13m 11 月末 20m 至 11 月末时新工作面出面 底部层采煤工作面搬家 结束上下层的同时开采 在重叠开采过程中 底部层工作面和 两巷没有明显显现 顶部层工作面压力增大 同比以前支柱载 荷 顶板下沉发生了不同程度的加大 上巷发生片邦 底鼓的 巷道变形加大 压力也较大 3 回采的理论依据 根据采场布置情况来看 顶部工作面开采对底部工作面开采影 响小甚小 而底部层工作面的回采引起的采场垮落和超前压力 将对顶部层工作面直接构成威胁 首先根据采场岩移情况初步 确定两个工作面推进步距 如图 2 图 2 采场岩移情况示意图 推进步距 l htg 50tg75 13m 根据中间岩层下沉曲线沿工作 面推进方向分为采动影响区和稳定区 采动影响区又分为充分 采动影响区和变形区和微变形区 其次根据采场顶板冒落过程 和冒落情况 可将岩层纵向分为冒落区 一沉压实区和稳定区 如图 3 所示 图 3 采场岩移情况示意图 顶板纵向冒落区的高度根据采高的高度确定 h h 采 1 5 h h 2h 采 2 1 7 3 4m 说明采场顶板从直接顶冒落 如直 接顶厚小于 2 倍采高 从老顶来压时 顶板岩层冒落 2 倍采高 后开始进入下沉压实阶段 另外 从采场顶板活动时间来分析 采场从直接顶冒落至老顶周期压平均 20m 工作面平均月推进度 80m 也就是说从直接顶冒落至老顶下一个周期来压垮落需经 过 t 20 30 80 7 5d 而老顶上方岩层由下至上活动的周期将 更长 现假定底部层开采后 顶板冒落影响至顶部煤层自老顶 周期来压开始 那么在此周期之内顶部工作面推进距离为 71 7m 7 5d 30 17 9m 由此可得两工作面推进步距 4 9m 最后 在考虑顶部层工作面不受底部层工作面开采引起的采场 冒落 变形影响的同时 必须考虑两个采场应力的迭加 由于 两个工作面均处在稳定区内回采 而且存在一定推进步距 采 场应力不会发生实质性的垒加 在回采过程中确保安全按正常 矿压的 1 5 倍进行管理 4 回采的特殊措施 1 确定压茬煤层间的推进步距 根据回采理论依据分析 为 确保生产安全 把岩移时间作为安全系数 推进步距底线确定 为 13m 在生产中建立采场观测小组 每天汇报分析工作面推 进情况 工作面支柱载荷和顶底板移近量 两巷压力和变形情 况 在没有特殊的情况下逐天 逐米将推进步距放至底线 如 果支柱载荷和顶底板移近量超过规定 立即停掉底部层工作面 采取其它方案 2 针对采场应力迭加 在开采过程中按 1 5 倍系数加强了支 护强度 支柱加密 并在末排柱实行双柱切顶 工作面额外配 备了 50 根工字钢长梁随时应对顶板变化 在两巷中将超前支护 由 20m 延为 50m 上巷延为 100m 并上钢梁加强护顶 在开 采过程中针对顶部层工作面上巷发生的片邦 底鼓现象成立了 专门队伍进行清理维护 在压茬工作面推进步距接近底线时 在底部层工作面自上而下每隔 10m 砌 3m 宽矸石墙 来延缓 顶板的冒落和变形 5 结论 通过科学分析和