综采工作面综采设备回撤时的顶板控制与维护
摘要:如何在地质条件复杂和顶板易垮落的工作面安全回撤出综采设备,然后按照《煤矿安全规程》要求及时对综采工作面进行封闭,关键是如何加强顶板管理、控制与维护好顶板。 关键词:复杂地质条件 综采设备回撤 顶板控制与维护
《煤矿安全规程》规定:采区开采结束后45天内,必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙,全部封闭采区。通过多年来,各种复杂地质条件下综采设备回撤的实践,总结出以下综采工作面综采设备回撤过程中,顶板控制与维护方面应该注意和严格把关的环节: 一、严格把好回撤通道的施工质量
回撤通道施工的质量好坏是安全回撤的前提保证。工作面回采到停采线,铺网结束后,需要及时施工回撤综采液压支架和配套三机设备的回撤通道,回撤通道的支护质量,尤其是回撤通道的顶板管理相当重要。在编制回撤通道施工措施中,要明确规定施工中不得采取降架放梁。回采结束后,不论是一次采全高综采工作面,还是综采放顶煤工作面,其液压支架顶梁上方都是应力集中区,顶板受压破坏严重。如果在施工回撤通道时,采取降架安放回撤通道棚梁,就是对支架顶梁上方顶板的一次压力释放,极易引发回撤通道顶板冒顶事故。为避免施工过程中,为方便省事而降架放梁带来顶板破坏,可在回采铺网结束后,在每架液压支架的前梁下方,打上单体液压支护支撑顶梁,这样既避免了施工过程中人为擅自降架,导致顶板垮落,又可加强液压支架的支撑强度,防止支架立柱油缸损坏,漏液卸压下沉。
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二、加强通风管理
一般来说,每个长壁式综采工作面根据地质条件不同,布置长度均在150~260m之间,安装的液压支架台数约在100~173架左右。 我们将综采工作面回采结束后,到工作面封闭时间,倒排一下工期:施工回撤通道约10天;回撤采煤机、电缆、装刮板机、下运绞车开关、平台安装需4天时间;解体刮板机、撤机头机尾大件、采面溜子、大链、链板、及其他零部件需10天时间;这样距离《规程》规定封闭工作面的时限只有21天。回撤出一百多台液压支架,并做好收尾工作,任务是相当艰巨的。 如果在回撤过程中不加强通风管理,其一,严重影响回撤进度;其二,需要安设风机进行通风,增加了瓦斯管理难度。
三、及时支护回撤区和释放悬空区顶板压力
(一)及时支护回撤区。支架通过降架回撤出来后,原支护区域的顶板在网绳的张力作用下,托撑住顶板暂时垮落不下来,此时要及时对回撤出的支架支护区域进行支护。 每台液压支架调向拖出后,应及时在原支架位置打设单体支柱,然后按三五排管理回撤单体支护,并打好戗棚最后拉掩护支架。一方面防止网绳因支架回出后失去支撑,顶板煤岩垮落掩埋待回支架,给回撤工作带来麻烦,另一方面为回撤人员创造良好的安全作业空间。
(二)释放悬空区顶板压力。对于距离待回支架5m以上的已回撤区,顶板不能随着支架逐渐回撤而下沉落地时,要及时站回撤点支护里侧,进行人工剪网放顶,使顶板压力释放落地,减少铺网钢丝绳
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的张力,避免钢丝绳张紧力过大而绷断。已回撤区域顶板长距离悬空,顶板在正应力和切应力作用下,会突然发生周期来压剪切断落,推倒支柱、撕断铺网钢丝绳、堵塞巷道。因此,在回撤过程中,要及时采取措施,进行人工剪网释放顶板压力,保护好回撤通道,保证回撤结束前,支护完好,能够满足工作面正常通风和行人安全。 四、木垛管理
在回撤端头支架时为了保证顶板管理安全,需在回撤出的端头支架位置打木垛时,一定要确保质量,使木垛垂直顶、底板,与顶板接实;木垛要打成“#”字型,倾角较大时,每层必须用耙钉钉牢。 五、发生断绳、断网的处理
(一)及时处理回撤区域。发生钢丝绳破断后,要立即对回撤茬口进行加固,控制顶板矸石冒落。
(二)加强通道支护。对通道进行维护,尤其是被推移、挤歪、压断的点柱,及时予以加补。
(三)在待回液压支架处,用点柱或小木垛进行支护。在降架回撤前,先对破裂的钢丝网进行修补,漏顶的用戗楔与笆片、板皮加以腰背;然后,支架每移出一个行程,再对其露出的网绳部分进行打支撑点柱,直到整台支架排出;通过逐台逐个行程的控制,两到三架左右,基本上能够控制住顶板。
发生断绳或支架撕裂铺网较严重的,也可在网绳下面适当加密点柱,或打上小木垛,直到控制住顶板为止。 六、合理加快回撤速度
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综采液压支架回撤过程中,合理控制好进度,也是管理好顶板的一项切实有效的措施。由于回撤液压支架时,工作面回采结束不久,综采液压支架上的顶板受采动影响,顶板受静压和动压两种应力作用,压力较为明显。
根据综采工作面是采取综采放顶煤技术,还是采取一次采全高采煤工艺,以及工作面地质条件等情况,应合理地安排好圆班回撤进度,最好做到每小班一个正规循环;再者,综采液压支架的回撤,尽量采取从下向上的顺序工艺,将压力释放到已回撤采空区,最大限度地降低其对回撤区域的顶板破坏。
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