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采煤工作面顶板破碎、煤壁片帮原因分析与处理
作者:管理员    发布于:2016-07-12 09:58:34    文字:【】【】【

  综采工作面是现代化煤矿中较先进的回采工艺。目前双鸭山矿业集团公司的综采工作面产量不高,其原因是多方面的。除了地质条件影响,煤层赋存条件外,还有顶板压力大、煤壁片帮严重、大块煤(岩)产生量多、顶板破碎、冒顶现象较多等原因。现对东荣二矿综一队工作面回采的南翼十七层四面做具体分析。

  1工作面概况工作面走向长710m,倾向长194m平均煤厚3.质储量642万t可采储量61万t伪顶0.1~0.2m细粉砂岩,深灰色,层理发育,与上下层接触明显;直接顶为粉砂岩、中砂岩,胶结坚实,由上而下粒度偏粗,厚度为2.4m老顶为细砂岩,灰白色,下部粒度偏粗,胶结坚实,厚度为1. 8m底板为黑色粉砂岩,致密坚硬中部夹细砂岩条带。该面与16层层间距为3~15m,且16层有一煤柱在该面101号~114号支架之间。

  乳化泵。

  该面回采工艺为:割煤一拉架一移溜一扫浮煤;采煤机双向割煤,采用割三角煤斜切式入刀,然后上行(或下行)割煤,割透后同样采用斜切进刀方式,进行下一个循环割煤;随采煤机上行(或下行)拉架、移溜距采煤机滚筒后分别<25m矛珍30m,拉架顺序为间隔接力拉架;移溜弯曲既工作面头、尾时采煤机停止运转。

  2影响生产的主要原因综一队是该矿单产水平较高的队伍。该面自2004年11月投产以来,产量一直不好,11月份试生产,月产量15. 5万t 12月份正常生产,但由于煤壁片帮,煤(岩)大块多而影响了小班产量,12月份产量16.5万t.采煤机无论是上行还是千吨原煤要经过此溜煤眼。为此,对溜煤眼的修复,必须尽快,且保证质量可靠,以减少对生产的影响。

  1修复经过现场勘查认为,若采用传统的修复方法,如砌碹、打锚杆、挂金属网、喷浆、立模浇灌,至少需要1周时间,且施工安全难以保障。经过反复论证,决定利用“沉井法”原理,人为制造井壁(见)即用5mm厚钢板加工成切100mm铁筒,每节长度1m,节与节之间形成插接,并用螺丝缝合。

  在溜煤眼上口逐节安装缝合,再用绞车逐节下沉,直至眼底。

  铁筒四周空隙处,在上口用水泥:黄砂=1:灰砂浆充填。施工仅用2h将铁筒下放完毕,加上浇灌、凝固,总共用去24h溜煤眼即投入了使用。

  2结束语经过一段时间的使用、观察,修复效果很好,此方法不仅职教办工作014China组合钢梁及简易支架放顶煤实践与分析张彦成(淮南金信工贸有限公司,安淮南232000)优缺点进行了对比分析。

  (1)设备:采煤工作面使用1 -2部SGW*80T型刮板输送机。

  (2)工序:打眼―放炮(落煤)*移主梁*过顶网―采支*移副梁*剪网放顶煤―补网―移溜补中柱。

  (3)采放比:经过几个工作面对比,采放比一般在1:0.5左右。

  1.2悬移支架开采工艺(1)设备:采煤工作面使用1部SGB― 630/202型刮板输刖言潘东公司现有两个工作面使用*n*型组合钢梁简易放顶煤回采工艺。2004年2月18日前曾在18128工作面使用过悬移支架。现对这两种简易放顶煤工艺进行对比分析。

  1组合钢梁和悬移支架简易放顶煤开采工艺1.1*n*型组合钢粱回采工艺下行作业,均有大量的大块片帮煤及冒落的大块岩石等现象发生,在工作面下端头及采煤机上部堆积成山,严重影响了工作面输送机的正常运转和采煤机的正常割煤。不得不停机糊炮或停机人工砸碎处理,而每次处理时间都不少于10- 30min同时这种频繁起动不仅对工作面设备极为不利,对安全生产也造成威胁。据不完全统计,每班处理大块煤(岩石)累计影响时间平均在1-2h以上,无形中产量减少25左右,生产小班的生产能力通常为4个循环左右,而实际仅完成3个循环左右,有时3个循环也难完成。

  3顶板破碎、煤壁片帮原因分析造成工作面顶板破碎、煤壁片帮其直接原因是顶板压力较大,这其中有两部分原因:一是该煤层上部有十六层煤柱(局部),二是支架支承能力不足。该面使用的支架已年久失修,支柱密封圈、管路老化,从而造成泵站压力低等。支架受力值的大小始终是与其所支撑的运动岩层范围相一致的,当煤壁推进或放顶造成支架支撑的岩层范围超过承载能力后,支架将通过自身的沉缩摆脱其影响,将超出的部分岩重移至煤壁和空区矸石两端支承上,因而造成了煤壁处压力值增大的现象。应力主要集中在煤壁,造成控顶范围内顶板破碎,煤壁被压酥,易片帮、大块煤增加,进而直接影响生产。通过现场观测立柱的初撑力及工作阻力,发现支架立柱有一半自泄现象压力值为0的有66个,占总的12,在1-10MPa的有19个,占所有立柱4,而压力值在10-19MPa的有252个,占所有立柱48.9,平均值为17.另一方面,支架的初撑力低也是造成煤壁片帮的一个原因,现场看到乳化液泵压为25MPa而实际应为30MPa以上,由于初撑力低,所以支架只能在“等压”,在“等压”的同时也就将上覆岩层的力传到了煤壁上,从而造成了煤壁始终是压力高峰区,而出现大块煤片帮现象。

  由于支架的初撑力低,再有大部分支架立柱密封不好,窜液,致使支架的初撑力及工作阻力均达不到正常要求,从而使支架在顶板大面积运动前不能保持高承压的工作状态。

  这种情况下,老顶不能及时切断,从而将应力传递到了煤壁承载,因而煤壁被压酥,出现片帮,向外卸压。

  4改进措施及效果为解决综采工作面梁端距顶板破碎、片帮煤增多的现象,该矿采取了更换立柱、提高初撑力和采取及时支护措施,从而保证综采工作面正常生产。更换不合格管路和密封胶圈,提高泵站压力,确保了支架对顶板的支撑能力,从而控制了顶板下沉,减轻了煤壁处的顶板压力,不再出现大块片帮煤和梁端距冒落现象。改进后观测数据压力值如表1所示,平均值为31.4MPa表1改进后观测立柱压力值(MPa)支架号1月10日1月11日1月12曰1月13日1月14日由于支架正常工作,在生产过程中不用像以往那样经常停机糊炮处理大块,同时工作面各种设备也不用频繁起动,生产处于良性循环状态,提高了日循环数。该面于2005年元月9日完成产量10050t达到了日产万吨的水平。若矿井运输及提升系统有保证,该面还将创出更好的生产水平。

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