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[摘 要]在煤矿生产过程中,由于受地质构造带条件影响,综采设备的高产、高效受到采面地质条件的制约,得不到充分发挥,导致生产中出现高投入低产出、浪费设备资源配置的问题,本文通过对造成破碎顶板原因的分析以及破碎顶板的危害,详细的介绍了综采工作面破碎顶板、如何通过上网技术实现采面高产、高效的具体操作方法,为其它具有同样地质条件的煤矿生產单位提供了经验借鉴。
[关键词]综采工作面;破碎顶板;上网;高产高效
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0230-01
造成井下煤矿采面顶板破碎的原因(1)受地质构造影响顶板本身是由泥岩和砂质泥岩及煤组成的复合顶板,顶板本身稳定性差、容易破碎。(2)在采动过程中受采动应力影响,岩层稳定性受到破坏后,引起顶板破碎。(3)支架支护强度达不到,不能有效承载顶板下沉支撑力,引起顶板破碎。(4)由于采面顶板不平,造成部分支架前梁不接顶、出现空顶现象,顶板受支架支撑力分布不均影响,造成局部顶板破碎。(5)割煤机过后移架不及时,使顶板处于支护失衡状态,人为因素导致的顶板破碎。
破碎顶板的危害(1)支护强度增加、浪费工时投入、增加材料消耗,严重制约采面推进度。(2)容易发生矸石冒落造成人身伤害事故,以及由此导致的非伤亡事故的发生。(3)对于综采工作面而言,顶板破碎移架时,碎岩瞬间从架间间隙处倾泻而出,不仅对作业工人健康不利,同时污染煤质,也影响采面设备使用寿命。(4)由于顶板破碎,在采面推进过程中如遇瓦斯涌出区域,将伴有瓦斯的突出,容易造成采面瓦斯事故。
综采工作面破碎顶板控制应用实例
朝川矿三井己16-17-21060综采工作面走向长度640米,采长152米,煤层平均厚度3.5m,煤层倾角12°~25°。采用走向长壁后退式采煤法,综合机械化采煤工艺,全部垮落法处理顶板。采面共安装ZY5000-18╱38型掩护液压支架101架。该采煤工作面2014年5月24日投产,工作面直接顶板为中粒砂岩,平均厚度9.81m,因采面顶板破碎,在移架过程中碎岩往往从支架前梁端头、或架间间隙处瀑布状冒漏不止,同时破碎顶板从冒漏处开始沿工作面往上部漏空,造成支架失稳,最后导致漏垮型工作面冒顶事故的发生。冒顶不仅影响采面正常生产,同时增加了工人清理矸石劳动强度,对采面作业工人生命安全构成威胁。由于受采面顶板破碎影响,采面每班割煤不超过80架,大部分时间用于顶板维护和清理冒落的矸石。为破解采面顶板破碎影响安全生产的难题,通过采用上网及带压擦顶移架的方法对破碎顶板进行控制,由于前期采用上单层网的方法对破碎顶板进行控制,很大程度上得到了一定的改善,但由于单层网强度低,在采面支架移架或矸石掉落过程中,对单层网造成一定的损害,导致网眼间距增大或网体撕裂,矸石从变大网眼或撕裂处继续掉落,虽然较前期取得了一定的改善效果,但顶板破碎影响生产问题没有从根本程度上得到控制,后来通过改用上双层网的方法,有效的解决了顶板破碎管理难大、影响采面安全生产的问题,采面生产由原来上单层网时的每班割煤不超过80架、实现上双网后每班割煤达到140架左右的高效率。
采面上网方法:(1)首先在采面运输机尾风巷处固定一根长度为170米,直径为15.5mm的钢丝绳作为上网引绳。(2)先将引绳从采面机尾至机头处依次排在采面支架前梁下,在风巷处打一锚杆,将钢丝绳的一端固定在锚杆上,然后套上锚盘和螺帽紧固,钢丝绳绳头用不少于3个绳卡紧固。(3)从采面机尾开始,将网依次展开,然后用1.2mm的细铁丝将钢丝绳连接在网下面,用扎丝扎紧,钢丝绳固定位置在网的中心线上。(4)用长把工具把钢丝绳与网同时撑起,采面支架降架后将金属网塞进支架前梁600mm,支架同时降架不得超过2架,然后将支架升紧接顶。依照上述操作方法上第二卷网、直至将网依次延续上到机头位置,最后在采面运输机头机巷位置处打锚杆,固定钢丝绳头,为确保能拉紧钢丝绳在机巷下帮固定一个3吨导链用来紧固引绳。(5)当采面第一排网压接好后,在原网上连接第二排网,依照采面推进度,工作面每完成一个循环连一排网。
上网中操作要领及注意事项:为保证采面上网顺利进行,初次上网时采用沿采面倾向、由高处往低处顺势上网的方法。铺网、联网时要收回护帮板,连续收回护帮板不能超过4架。进入煤墙侧作业时,要严格执行敲帮问顶制度,防止顶板矸石冒落及煤壁片帮对作业人员造成安全威胁。为保证上网质量网之间倾向搭接不少于300mm,走向搭接不少于600mm,搭接处每隔200mm用不少于2股的扎丝进行连接一道。上网后支架护帮板打开,护帮板下沿露出网面不少于300毫米。
破碎顶板上网时生产工序:为提高采面工时利用,每班接班时先安排专人进行上网,其他人平行作业进行开工前的准备工作,上网结束后,打开护帮板使护帮板和网紧贴煤壁,然后通过护帮板前部边上的孔隙把网和护帮板用扎丝连在一起。割煤机割煤时,收起护帮板,护帮板在收起的同时带动网离开煤壁,并及时关闭护帮板截止阀,防止割煤机滚筒及截齿挂坏网,割煤机顺利通过后,松开连接护帮板与网之间的连接扎丝,网在弹力作用下自然伸向煤壁侧,然后就可以进行移架等下道工序,依照上述操作方法,完成整个采面循环生产工序。
结语:通过在己16-17-21060综采工作面的应用实践证明,对综采工作面破碎顶板进行上双层网护顶作业控制,不仅有效的解决了采面顶板破碎、易漏顶造成的影响生产事故、以及由此带来的安全隐患问题,同时也极大的提高了采面工作效率,采面由上单层网时割煤不超过80架,到后来的改用上双层网时达到每班割煤140架左右的纪录表明,虽然上双层网浪费材料和工时投入,但其增加的安全性和由此产生的经济效益较为明显,在实践操作中只要合理调整生产工序,就能弥补上双层网带来的耗时问题,就可以使综采工作面实现正规循环作业。综采工作面通过上双层网对破碎顶板的有效控制,为综采机械化的效能得到最大程度的发挥提供了保障前提,也是实现采面高产、高效的一种有效途径。
[关键词]综采工作面;破碎顶板;上网;高产高效
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0230-01
造成井下煤矿采面顶板破碎的原因(1)受地质构造影响顶板本身是由泥岩和砂质泥岩及煤组成的复合顶板,顶板本身稳定性差、容易破碎。(2)在采动过程中受采动应力影响,岩层稳定性受到破坏后,引起顶板破碎。(3)支架支护强度达不到,不能有效承载顶板下沉支撑力,引起顶板破碎。(4)由于采面顶板不平,造成部分支架前梁不接顶、出现空顶现象,顶板受支架支撑力分布不均影响,造成局部顶板破碎。(5)割煤机过后移架不及时,使顶板处于支护失衡状态,人为因素导致的顶板破碎。
破碎顶板的危害(1)支护强度增加、浪费工时投入、增加材料消耗,严重制约采面推进度。(2)容易发生矸石冒落造成人身伤害事故,以及由此导致的非伤亡事故的发生。(3)对于综采工作面而言,顶板破碎移架时,碎岩瞬间从架间间隙处倾泻而出,不仅对作业工人健康不利,同时污染煤质,也影响采面设备使用寿命。(4)由于顶板破碎,在采面推进过程中如遇瓦斯涌出区域,将伴有瓦斯的突出,容易造成采面瓦斯事故。
综采工作面破碎顶板控制应用实例
朝川矿三井己16-17-21060综采工作面走向长度640米,采长152米,煤层平均厚度3.5m,煤层倾角12°~25°。采用走向长壁后退式采煤法,综合机械化采煤工艺,全部垮落法处理顶板。采面共安装ZY5000-18╱38型掩护液压支架101架。该采煤工作面2014年5月24日投产,工作面直接顶板为中粒砂岩,平均厚度9.81m,因采面顶板破碎,在移架过程中碎岩往往从支架前梁端头、或架间间隙处瀑布状冒漏不止,同时破碎顶板从冒漏处开始沿工作面往上部漏空,造成支架失稳,最后导致漏垮型工作面冒顶事故的发生。冒顶不仅影响采面正常生产,同时增加了工人清理矸石劳动强度,对采面作业工人生命安全构成威胁。由于受采面顶板破碎影响,采面每班割煤不超过80架,大部分时间用于顶板维护和清理冒落的矸石。为破解采面顶板破碎影响安全生产的难题,通过采用上网及带压擦顶移架的方法对破碎顶板进行控制,由于前期采用上单层网的方法对破碎顶板进行控制,很大程度上得到了一定的改善,但由于单层网强度低,在采面支架移架或矸石掉落过程中,对单层网造成一定的损害,导致网眼间距增大或网体撕裂,矸石从变大网眼或撕裂处继续掉落,虽然较前期取得了一定的改善效果,但顶板破碎影响生产问题没有从根本程度上得到控制,后来通过改用上双层网的方法,有效的解决了顶板破碎管理难大、影响采面安全生产的问题,采面生产由原来上单层网时的每班割煤不超过80架、实现上双网后每班割煤达到140架左右的高效率。
采面上网方法:(1)首先在采面运输机尾风巷处固定一根长度为170米,直径为15.5mm的钢丝绳作为上网引绳。(2)先将引绳从采面机尾至机头处依次排在采面支架前梁下,在风巷处打一锚杆,将钢丝绳的一端固定在锚杆上,然后套上锚盘和螺帽紧固,钢丝绳绳头用不少于3个绳卡紧固。(3)从采面机尾开始,将网依次展开,然后用1.2mm的细铁丝将钢丝绳连接在网下面,用扎丝扎紧,钢丝绳固定位置在网的中心线上。(4)用长把工具把钢丝绳与网同时撑起,采面支架降架后将金属网塞进支架前梁600mm,支架同时降架不得超过2架,然后将支架升紧接顶。依照上述操作方法上第二卷网、直至将网依次延续上到机头位置,最后在采面运输机头机巷位置处打锚杆,固定钢丝绳头,为确保能拉紧钢丝绳在机巷下帮固定一个3吨导链用来紧固引绳。(5)当采面第一排网压接好后,在原网上连接第二排网,依照采面推进度,工作面每完成一个循环连一排网。
上网中操作要领及注意事项:为保证采面上网顺利进行,初次上网时采用沿采面倾向、由高处往低处顺势上网的方法。铺网、联网时要收回护帮板,连续收回护帮板不能超过4架。进入煤墙侧作业时,要严格执行敲帮问顶制度,防止顶板矸石冒落及煤壁片帮对作业人员造成安全威胁。为保证上网质量网之间倾向搭接不少于300mm,走向搭接不少于600mm,搭接处每隔200mm用不少于2股的扎丝进行连接一道。上网后支架护帮板打开,护帮板下沿露出网面不少于300毫米。
破碎顶板上网时生产工序:为提高采面工时利用,每班接班时先安排专人进行上网,其他人平行作业进行开工前的准备工作,上网结束后,打开护帮板使护帮板和网紧贴煤壁,然后通过护帮板前部边上的孔隙把网和护帮板用扎丝连在一起。割煤机割煤时,收起护帮板,护帮板在收起的同时带动网离开煤壁,并及时关闭护帮板截止阀,防止割煤机滚筒及截齿挂坏网,割煤机顺利通过后,松开连接护帮板与网之间的连接扎丝,网在弹力作用下自然伸向煤壁侧,然后就可以进行移架等下道工序,依照上述操作方法,完成整个采面循环生产工序。
结语:通过在己16-17-21060综采工作面的应用实践证明,对综采工作面破碎顶板进行上双层网护顶作业控制,不仅有效的解决了采面顶板破碎、易漏顶造成的影响生产事故、以及由此带来的安全隐患问题,同时也极大的提高了采面工作效率,采面由上单层网时割煤不超过80架,到后来的改用上双层网时达到每班割煤140架左右的纪录表明,虽然上双层网浪费材料和工时投入,但其增加的安全性和由此产生的经济效益较为明显,在实践操作中只要合理调整生产工序,就能弥补上双层网带来的耗时问题,就可以使综采工作面实现正规循环作业。综采工作面通过上双层网对破碎顶板的有效控制,为综采机械化的效能得到最大程度的发挥提供了保障前提,也是实现采面高产、高效的一种有效途径。