1、大采高工作面过构造技术应用与分析 李成峰 阳泉煤业(集团)有限公司一矿 摘 要： 针对阳煤一矿为了使大采高工作面安全快速通过地质构造, 在 83032 工作面进行放炮、铺网、搭建平台、补打锚索和注浆的生产实践, 主要对过构造前准备工作以及过构造施工方法进行了阐述, 同时, 进一步分别对放炮措施、施工组织措施、防片帮措施、工作面冒顶、片帮严重区域处理措施这几方面展开讨论并且总结。关键词： 大采高工作面; 地质构造; 措施; 作者简介：李成峰 (1981) , 男, 本科, 工程师, 现就职于阳煤集团一矿, 从事生产技术管理工作。收稿日期：2017-10-27Application and Ana
2、lysis of Over Construction Technology in Mining Face with Large Mining HeightLi Chengfeng No.1 Coal Mine of Yangquan Coal Mine Group; Abstract： In order to solve the large mining height working face crossing the geological structure, the shooting、the lapping、platform built and grouting were put into
3、 practice, and mainly on the preparation work before and after structure construction method is discussed, at the same time, further on blasting measures, construction measures, defense help measures, working face roof fall, for the serious regional treatment measures in these areas are discussed an
4、d summarized, accumulated experience for promotion of construction technology of large mining height working face of the.Keyword： large mining height working face; geological structure; measure; Received： 2017-10-271 工作面概况S8303 工作面 (西部) 设计走向长度 1 114 m, 倾斜长度 219 m, 已经推进 7 m。煤层赋存稳定, 结构简单, 煤层总厚度最大 14.3
5、0 m, 最小 6.20 m, 平均煤厚 6.63 m。煤层节理发育, 煤层节理产状:4460, 见表 1 煤层顶底板情况表。现在工作面 7580 架揭露挠曲构造, 构造产状 12020, 落差 3 m, 顶板割矸最厚约 3 m 左右。根据地质资料显示, 工作面再推进 10 m 左右, 回风巷2 号将揭露陷落柱构造, 预计长轴为 64 m 左右。表 1 工作面煤层顶底板情况表 下载原表 2 过构造准备工作1) 过构造前, 搞好工作面工程质量, 把工作面采高控制到 5 m。工作面进回风风管接到工作面, 保证最少 4 台气腿凿岩机的需风量。2) 工作面构造区域支架顶梁下方铺网, 在支架顶梁下方靠近
6、立柱的位置联双层金属网 (规格:1 m10 m) , 用以保护立柱及支架内设备。根据工作面现场构造情况铺设金属网, 如:100110 架出现构造, 即在 100110 架铺网。铺网方法为:根据过构造的范围, 在构造区支架顶梁下靠近立柱的起吊环中穿过一根钢丝绳 (15.5mm) 。在钢丝绳上挂双层金属网, 再在第一排双层金属网下连第二排双层金属网。排与排间用 12 号铁丝联网, 每 200 mm 一道, 每道拧3 圈。直到金属网与电缆槽能搭接为止。在支架上安装绞盘并配定滑轮和挂钩。定滑轮挂与支架内人行到上方起吊环上。挂钩钩与金属网上。3) 搭建平台, 构造区放炮打眼时需进行登高作业。在不能在刮板
7、输送机内施工的炮眼需搭建平台后在平台上打眼施工。在施工炮眼的位置将下左右两架支架的护帮板 (一、二级) 护好帮, 三级护帮收到水平位置。在两三级护帮上并排放两块架板 (规格 0.06 m0.2 m4 m) , 用双股 10 号以上铁丝与支架护帮绑牢。再在电缆槽与放好的架板间搭建平台, 平台宽度不小于 1 m。平台架板间用 10 号以上铁丝捆绑在一起。3 过构造施工方法如构造处为泥岩和页岩等软岩时, 采煤机可以直接截割通过。构造处为砂岩等中硬以上岩石时, 严禁用采煤机截割通过, 必须采取放松动炮措施, 放炮后, 由采煤机装运通过但必须采取五条措施。通风区搁专职跟机瓦检工, 负责检查采煤机前后 2
8、0 m 的瓦斯, 并严格执行先检查瓦斯后开机制度;机组内喷雾完好, 水量充足;速度控制在 1 m/min 以下;工作面采高控制到 5 m, 顶板出现高冒区时, 要停机维护顶板, 提前过架;高冒区开机时不动架, 动架时不开机。4 放炮措施1) 炮眼布置:眼距 0.75 m, 眼深 1.5 m, 水平角度 75, 每眼装药量 300 克。构造 3 m 以上四排眼 (上眼距顶板 0.5 m, 下眼距底板 0.5 m, 排距置中) 。炮眼布置图如下页图 1 所示 (炮眼个数与装药量可根据现场实际情况调整) 。图 1 炮眼布置图 下载原图2) 爆破说明书 (见表 2) 表 2 爆破说明书 下载原表 5
9、施工组织措施1) 打眼放炮工作各工序要安排合理, 并做好衔接工作。由当班跟班队干或工长专门负责施工组织及协调, 由当班跟班队干负责施工安全。2) 要求当班跟班队干、工长、现场安监员进行三汇报, 每班接班后队干、工长、现场安监员先进入工作面检查, 有无伞檐、片帮等隐患, 发现问题必须彻底处理, 否则不准其他人员进入工作面。严禁在隐患未处理的情况下开工生产。3) 在过构造期间队组要及时对工作面探眼, 探眼深度为 10 m。以探眼情况及时调整工作面坡度, 减少采煤机的割矸量, 工作面坡度调整时, 上坡不能大于10, 下坡不能大于 12。4) 在进行所有登高作业时, 队干或工长要详细检查护帮板护帮情况
10、, 再检查平台的稳固性, 检查无误后方可打眼。6 防片帮措施1) 人员进入煤帮作业时, 支架必须伸出伸缩梁和护帮板, 护帮板紧贴煤帮, 伸缩梁全部伸出的支架必须过架。必须闭锁人员进入煤帮作业处前后 3 架的支架、或关闭支架进液截止阀。必须进行敲帮问顶, 用 2 m 以上长柄工具, 两人配合操作, 一人处理, 一人监护顶板。高处够不着的, 可收起三护到水平, 处理人员佩戴保险绳在三护上进行敲帮问顶, 处理掉煤帮伞檐。人员进入煤帮 (刮板输送机) 作业时必须闭锁刮板输送机。支架间顶板不完整, 有掉矸可能时必须用金属网与间隙两边支架连接, 防止掉矸伤人。2) 采煤机割煤后, 紧跟采煤机前 (后) 滚
11、筒伸出支架伸缩梁, 及时护住机道上方顶煤, 防止顶煤 (矸) 冒落伤人。同时机组司机操作时要站在距滚筒 5 m 以外的安全地点 (立柱背后) 。3) 支架伸缩梁伸到位后, 端面距仍大于 340 mm 时, 采取提前拉架的方法进行支护。4) 采煤机割煤后, 距采煤机后滚筒 35 架移架, 移架与割煤距离大于 10 架时, 必须停机等候。5) 如遇顶板压力大, 片帮严重, 拉架紧跟采煤机滚筒, 及时带压移架。6) 支架必须保证接顶严实, 立柱初撑力必须保证达到规程规定。7) 工作面进刀口及两端头处、地质构造段是易发生片帮的地段, 该段作业时必须指派现场安监员负责安全工作。7 工作面冒顶、片帮严重区
12、域处理措施7.1 工作面出现小面积片帮的处理工作面出现 23 架的小面积片帮, 要采取提前移架、伸出伸缩梁的基础上及时伸出护板帮进行临时护帮;提前移架并伸出伸缩梁后片帮深度仍超过一个循环步距且有持续扩展趋势时, 必须在片帮区域打全长锚固帮锚杆 (可截割的非金属锚杆) , 有效控制片帮的扩展。锚杆长度和钻孔角度根据现场情况确定, 必须锚固在深部或前上方较稳定的煤层中。7.2 工作面出现小范围冒顶的处理工作面冒顶长度小于 8 架, 且冒顶深度小于两个循环步距时, 在提前移架、伸出伸缩梁的基础上, 同时在该区域及两端外延各 5 m 范围施工可截割全长锚固帮锚杆。当工作面推进两个循环进度后顶板如得不到
13、有效控制时, 必须同时在冒顶区两端采取打顶锚索锁口的措施。7.3 工作面出现大范围冒顶的处理工作面出现 8 架及以上范围的大面积冒顶, 且冒顶深度超过三个循环步距时, 必须在冒顶范围两端顶板稳定区域采取打顶锚索等措施进行有效锁口, 锁口范围均不少于 3 m。并在该区域及两端外延各 5 m 范围施工可截割全长锚固帮锚杆。直至该区域前方顶板稳定且锚索支护范围超出支架顶梁切顶线。7.4 工作面出现严重的冒顶、片帮的处理当工作面冒顶且片帮严重时采取工作面打注锚索和工作面注胶措施, 施工方法如下:1) 工作面打注锚索。在顶板破碎区域打注锚索, 防止冒顶区域扩大。先在破碎区域外 5 m 内打锚索锁口。锚索
14、间距 1.75 m, 用 14 号 1 m 的单眼槽钢配合锁具固定;采用 17.8 mm5 200 m 锚索, 打锚索时, 从两边顶板好的地方向中间依次进行施工。锚索打注必须符合质量要求, 锚索间排距必须符合标准要求, 锚索预紧力必须达到设计要求。锚索必须锚到基本顶 1 m 以上, 如图 2 所示。2) 工作面注胶按8303 工作面注胶安全技术措施中规定执行。3) 冒顶区注胶后, 没有过架的支架必须先过架。机组第一次通过冒顶区时割底刀通过。如顶板稳定, 第二刀通过时割上刀, 并及时停机过架。保证顺利通过冒顶区。顶板再次冒顶时应停机再次注胶处理后拉空输送机, 方可再开机组割煤。图 2 锚索布置图 下载原图8 结语通过采取一系列措施, 工作面安全快速通过了构造区。过构造期间实现工作面平均推进 2.4 m, 过本次构造段仅用 34 天, 构造期间月产量实现 12 万 t, 未发生人身、设备和顶板事故, 实现了安全高效生产, 并且实现了煤炭资源最大程度的回收。
