煤矿留底煤.doc

抬刀留底煤过断层摘要：常村煤矿是潞安矿业（集团）公司下属的特大型矿井，现年产600万吨。随着采掘工程延伸，地质条件变得更加复杂，回采工作面地质构造复杂多变，s6采区最为突出，s62工作面在巷道掘进过程中揭露了一条横跨整个工作面的大断层，皮带顺槽和回风顺槽断层揭露位置水平距离长达125米，成为回采期间制约安全生产的瓶颈问题。以往我矿综采工作面过断层一般采取放炮、破底、开二次切眼等方法过断层，采取以上方法过断层对设备损伤比较大；放炮、破底改变了回采工艺，回采速度慢，同时进入大溜靠近煤墙作业环节较多，恶化现场安全生产条件；开二次切眼影响煤炭回收率，增加综采工作面搬家倒面频率，不能满足安全高效生产需要，也不利于现场安全管理。关键词：地质条件 断层 安全高效1 s62工作面概况s62工作面采用走向长壁后退式、综合机械化放顶煤的采煤方法。工作面走向长1006米，倾向长209.5米，煤厚5.84米，循环进尺0.75米，采3米放3.22米，实际采放比1：1，配备了135组zfs6000/17/33型液压支架和三组zpt6500/19.5/34型端头架。轨道顺槽在距回风下山730米揭露了fj110断层，落差约2.3米，该断层横跨整个工作面，一直延伸至皮带顺槽。具体断层参数如图所示。2 过断层工艺确立以往，本矿回采工作面过断层惯性选择采煤机割底板破底、留底煤与采煤机割底板相结合方法过断层，使用这两种方法过断层对设备损伤相当大，留底煤工作面平整度难以掌握，时常出现顶不出前溜和局部冒顶事故，同时无形中加大清煤工作量，影响正常移架等工序连接，势必影响工作面安全生产和矿井整体生产衔接计划。通过总结以往过断层出现问题，从管理方面和技术方面寻找原因，发现在技术工艺方面存在缺陷，致使现场实际操作出现管理漏洞。提出了打超前探，探测工作面特定区域断层落差，超前起刀过断层管理办法，即采取抬刀留底煤“跨越式”过断层，采取这种方法可以杜绝了采煤机割岩石现象，解决了设备损坏问题；沿顶板推进，以顶板作为参照物，解决了工作面平整度难题，对于伴生的落差小断层可以“连带”一次性通过，可提高工艺工序效率；同时未引起采煤工艺变化，现场操作熟练，能够保证过断层动态工程质量和安全作业。3 过断层总体实施方案工艺：挑顶抬刀留底煤随齐机尾段见底板区找顶沿顶板推进平推过断层面找底。挑顶：准备留底煤区域的前两刀开始挑顶，每次挑顶100毫米；避免刚留底煤前溜后仰状态下无法挑顶，影响工作面整体支架平整度和高度。抬刀：轨顺推进至距断层20米时，120#架往机尾抬刀随齐巷道；随着生产推进逐步向机头方向抬刀，每循环抬100120毫米并增1架留煤区。随巷道平推：轨顺推进至距断层面3米，前溜机尾放平，130#往机尾段开始平推。随齐机尾段见底板区：随着工作面推进，排尾架附近见底板后（该处过断层面），此时120#往机尾留底煤区段与轨顺巷道相随齐。找顶沿顶板推进：随着工作面抬刀留底煤厚度增加，顶部煤急剧变薄，采煤机割煤过程中出现留不住顶煤现象，现场出现局部漏空高冒现象，此时继续抬刀留底煤找顶沿顶板推进。平推过断层面：随着工作面推进，断层面机尾方向沿底板推进，断层面往机头方向20架范围内与机尾段随齐；根据地测科提供资料分析，每循环从机尾向机头放正一组支架。找底：工作面推过断层面后落刀找底，每次落刀幅度不得超过100毫米，避免出现“超挖”，导致出现顶不出前溜。4 受影响的工序工艺4.1 工作面采高控制在断层面附近煤层厚度相对明显变薄，且顶板有向下倾斜趋势。沿着顶板推进过程中，随时关注顶板倾斜角度变化，采煤机司机根据顶板倾斜角度来调整控制采煤机滚筒扫底高度，控制采煤机割煤高度在3.03.1米之间。同时在抬刀区域与平推区域交叉拐点处，采煤机司机控制后滚筒高度不力，最易发生采高不够现象，采煤机司机在拐点处，提前调整后滚筒高度，保证支架平整度和采高高度，进而达到顶板管理的目的。4.2 皮带顺槽老塘放顶皮带顺槽推进过断层面后，该处顶板因断层分开，随着生产推进皮带顺槽老塘会出现小距离顶板悬顶；同时因为断层影响断层面巷道顶部见岩石，进入老塘垮落的煤、岩石膨胀后无法填充满老塘。在机头备刀期间，在排头1#架中柱往前将巷道顶部顶部外帮三个、帮顶角锚杆螺丝退掉，同时退掉顶部锚索；在排头1#架前退顶部里帮的两个锚杆丝，降低断层面往前顶板主动支护强度，加速煤层与直接顶离层，为老塘顶板垮落打基础。在机头错刀拉架过程中，液压支架工拉架之前，来回升降支架尾梁，扰动和挤压顶煤，同时拉架不要一次性拉到位，多次升降尾梁扰动顶板，促使顶煤及直接顶伴随着拉架一起慢慢帷落下来。4.3 留底煤区域范围控制临近断层面时会出现煤层变薄现象，留底煤范围大小直接影响工作面顶板管理。抬刀留底煤区域太小会出现起坡角度过大，支架倾斜，拉后溜过程中极易出现漂刮板事故；留底煤区域太大会拉长工作面过断层影响范围，增加清煤工作量，同时不利于现场顶板管理。在s62工作面过断层期间，根据刮板输送机纵向允许起伏幅度，核定抬刀范围为20组支架，同时沿着顶板推进区域核定为20组支架，可以避免引断层出现的特殊地质构造，增加现场实际操作难度和顶板管理难度。5 变化环节管理措施5.1 抬刀幅度控制工作面抬刀留底煤每次抬刀幅度控制在100120毫米，在采煤机电机连接筒上安设一个检测参照仪，该检测仪有两种方法反映抬刀幅度（1）中心位置“垂直指针”，随着摇臂起降挂锤或左或右摆动，垂直线对应量角器角度度数，根据摆动偏转角度来判断抬刀幅度。在现场实际试验当量角器读数在80刻度时，采煤机滚筒抬刀幅度为100mm。5.2 煤墙片帮控制和加宽预防在断层面揭露区域出现煤墙片帮或滑坡，现场及时超前移架。超前移架后逼帮板仍不能逼帮时，“垂直煤墙打设大板单体柱”替代逼帮板逼帮，控制现场片帮区域进一步加宽和加长。现场准备了30根2.8米单体柱和20根3.8米悬浮柱；2.8米单体柱前、后两节分别制作了“前松后紧”两个卡箍，前卡箍悬吊在前梁下挂耳上，后卡箍与前梁千斤顶相固定，煤墙需要打设逼帮料时只需讲单体柱向前推，单体柱尾部顶在前梁千斤顶前座，即可进行打柱作业。同时检修班每班根据断层面窜动情况，将单体柱前移，随时做好煤墙防片帮管理准备工作。单体柱使用前、后两根链环悬挂，一松一紧有效对单体柱进行防护，无需现场临时找护绳拴护绳，减少现场作业单体柱防落环节。5.3 防塞死支架框架工作面抬刀留底煤期间，拉架过程中极易造成塞死支架框架，造成顶不出溜现象。生产班每班必须保证5名清煤工，有两人专职负责留底煤区域清煤。清煤必须保证推移梁下方50毫米无堆煤，验收员现场验收以“推移梁下穿过铁锹拉回来不带煤”为标准进行验收。采煤机上准备小锤、直改锥、1.5米链等工器具，为现场采取水冲和摘架处理塞死框架准备好工器具。6 结语本矿s62工作面