综采工作面安全高效过大断层回采技术
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浅谈综采工作面过断层开采技术【摘要】综采工作面通过断层是综采的难点,如果不采取有效的措施,不但会使产量下降,而且工作面还可能被迫停产搬家。
本文首先分析综采工作面过断层的困难,重点论述综采工作面通过断层的措施,确保综采工作面过断层的安全,探讨采煤工作面过断层安全技术有助于保障人员安全,保障煤矿企业经济效益,具有重要的意义。
【关键词】采煤过断层采高挑顶起底跳采断层是一种地壳在各种地质年代中剧烈运动产生地壳断裂形成的地质构造,断层具有两个方面的危害,一方面,断层的存在影响了岩层的稳定性,破坏了整体性,改变了采煤时工作面顶板和底板的来压规律,增加了综采工作面支护难度,当断层走向与工作面垂直时,可能由于工作面整体来压导致整个综采工作面被摧垮,从而诱发大面积冒顶;另一方面,断层可能成为煤层附近岩层中水流、有害气体的仓库和通道,很容易出现突发性的瓦斯事故。
因此,探讨对于综采工作面来说,研究过断层开采技术,有助于保障煤矿井下工作人员的人身安全,保障企业的和谐稳定发展都具有重要的意义。
1 综采工作面通过断层的困难地质构造是影响综采工作面设备效能发挥的重要因素。
而断层的影响又是诸因素中的主要因素。
据调查,几乎没有无断层的工作面,所以,探索过断层的方法,已经成为综采发展的当务之急。
(1)由于断层处的岩石往往比较破碎,在工作面通过时很容易造成冒顶,而且冒顶的高度都比工作面不过断层时要大。
(2)综采工作面通过断层时,由于顶、底板和采高的变化,很容易造成液压支架的倾倒和“压死”。
(3)在处理断层带的岩石时,如果方法不恰当,很容易损坏支架,采煤机和输送机等机械设备。
有时,通过断层后设备损害严重,不得不将设备全部升井大修,造成很大的经济损失。
(4)综采工作面通过断层时,对工作面的产量影响很大。
据调查,断层落差愈大,过断层时产量下降愈多;断层与工作面的夹角对工作面产量也有很大的影响,即断层与工作面的夹角愈小,产量下降愈大。
2 综采工作面通过断层的措施目前我国回采工作面多是区内后退式,在回采前,工作面上下顺槽已掘出,工作面内的断层可基本探明。
***集团***煤业公司21051综采工作面过断层安全技术措施施工单位:综采******队负责人:* * *编制人:* * *编制时间:*年*月*日21051综采工作面过断层安全技术措施一、基本情况:21051综采工作面本月回采前方上顺槽发育一走向77°∠42°H=1.1m的正断层,回采期间打顶回采,预计该断层向工作面内部延伸20—40m,对回采有一定的影响,为了保证工作面安全回采,特制定本措施。
二、过断层安全技术措施:1、工程质量验收员要加强工程质量管理,严格控制采高,采高控制在1.8-2.0米,减少工作面采碴量。
2、采煤机上滚筒过后及时伸出伸缩梁,减少支架梁端空顶时间和面积。
3、要加强工作全煤段煤壁超前注水管理,使煤体温润锈结,减少因支架顶梁前端流煤而造成空顶(注水孔成单排布臵,每5架1个注水孔,孔深不小于6m)。
4、检修班要全面细致地对采煤机进行检修、维护,及时更换截齿和配件。
5、采煤机在采碴段跑机时,采煤机司机要密切注意采煤机上下滚筒有无异常现象,采煤机牵引速度﹤2m/min,同时保护好自己,防止飞碴伤人,发现问题及时停机处理,保证采煤机处于完好状态。
6、工作面顶煤厚度小于500mm或煤壁较活时,要提前进行带压擦顶移架,立柱降架不得大于200mm,移架完毕后及时升起支架支撑顶板,并继续供液2-3s。
7、工作面煤壁若出现片帮冒顶时,要立即停止采煤机并闭锁住前部运输机,跟班队长或班长组织人员进行进行现场指挥,处理好后方可继续作业。
8、过断层期间出现片帮冒顶时,必须严格执行以下措施:①、工作面端面距大于340mm时,必须进行临时护顶,临时护顶采用小径木川杆,荆芭,小径木当梁,提巷段梁窝必须稍高于顶梁,且梁窝不得挖在煤墙虚煤处,严禁使用川杆做梁。
②、工作面片帮深度超过500mm时,必须采取超前拉架,若煤墙松软,应该进行超前支护或闭帮。
③、工作面片帮深度大于800mm时,除超前拉架,临时支护外必须采取超前闭帮措施,采用小径木、荆芭、川杆、单体柱等闭帮,闭帮时外帮柱腿用单体柱或小径木,横撑使用小径木,闭帮使用荆芭。
综采工作面过断层采煤技术实践摘要:我国煤炭工业的发展已有100多年的历史。
作为一个主要的能源工业,它对我国许多现代工业的发展也至关重要。
即汽车工业、电力工业和化学工业。
此外,随着技术的不断进步,煤炭工业的发展也从传统的注重效率转变为注重技术和安全。
特别是对于一些特殊的煤层结构,如断层结构,采煤工作效率往往会降低。
此外,如果倾斜工作面出现故障,将直接威胁煤矿开采过程的安全和生产效率,因此需要引起关注。
关键词:综采工作面;过断层;采煤技术;实践导言作为煤矿开采和巷道掘进过程中非常普及的一种质构造形式,断层的负面作用不容忽视,它非常易于导致附近破碎的岩层中积累许多瓦斯和水,因此,按照断层具体的特点与围岩、煤层特性等开展有效的施工,已经成为每一个技术工作者均必须重视的一个问题,同时还是实现矿井高效、安全生产的必然要求。
1大采高综采工作面的特征在大采高综采工作面进行开采之后,工作面的整体煤层构造和煤质情况受到断层构造的影响而发生变化,随采高的增大使冒落带高度也随之增大,如果带有坚硬岩层在煤层的上方。
在采高较大的时候,采空区往往不能被垮落的顶岩石所填满,但是在坚硬岩层的下方会出现比较大的空间;在折断后,老顶岩梁比较难以形成平衡,会在工作面引起非常剧烈的周期来压。
若小断层及裂隙在工作面中比较增多,煤层的位置发生错乱,在机组采过后出现煤帮大面积的片帮现象,导致端面距增大,顶板冒落问题十分严峻。
如果提前拉架对顶板的控制不能得到很好的效果,可以采取锚杆、锚索联合支护措施对工作面的顶板进行有效支护,因此,大采高综采工作面出现的局部冒顶和煤壁片帮等严重现象,是需要矿企业公司改进的一项技术。
2综采工作面过断层方法2.1调整割煤高度法调整割煤高度是在采煤的过程中避开断层的办法,在作业之前,首先通过计算工作面与断层前方之间的距离长短,再根据得出的数据对割煤的高度进行适量地调整,在实际作业时,保留顶层的煤或者底层的煤的方法过断层,当通过断层以后再开采顶层和底层的煤。
综放工作面安全高效回采技术研究摘要:为提高牛山煤矿煤炭资源回收率及改善巷道的稳定状况,3203综放工作面采用留小煤柱沿空掘巷技术来进行巷道布置;并且工作面在顶板控制、放煤、防治水等方面采取一系列安全技术措施来保证安全高效回采工作的顺利进行。
关键词:综放工作面安全高效回采技术牛山煤矿是高平市主要煤炭支柱产业之一,该矿现主要开采3#煤层,3#煤层为低灰、低硫、发热量高的无烟煤。
该矿所产原煤是化工、冶金工业的最佳原料,产品远销浙江、湖北、山东、河南等十多个省市地区。
由于受开采条件和支护方式的限制,该矿3#煤层的工作面巷道基本上是采用留煤柱护巷方式进行巷道布置,预留煤柱宽25m,煤柱损失煤量较大。
目前牛山煤矿3#煤层所剩储量不多,如何能够提高资源的回收率,提高生产效益,是该矿积极探索的问题之一。
1 试验工作面概况3203综放工作面煤层平均厚度5.4m,煤层结构简单,煤层层理一般,节理发育,煤质较松软f=1.5,煤的容重为1.45,煤层倾角3°~25°,所在区域有南北走向的小断层,煤层大致呈南北走向。
煤层伪顶为砂质泥岩,厚0.1~0.3m,赋存不稳定;直接顶为砂质泥岩,深灰色,较坚硬,厚约1.5m;基本顶为中粒砂岩、粗粉砂岩,厚约8m,淡白色,以石英为主;直接底为砂质泥岩,厚0.1~0.5m深灰色,易底鼓;基本底为砂质页岩厚2m,深灰色,较坚硬。
在保证安全开采的情况下,如何进一步提高煤炭回收率,保证3203综放工作面高效回采,采取了一些较为有益的技术研究。
2 实施小煤柱沿空掘巷技术2.1 实施沿空掘巷的必要性在煤矿地下开采过程中,为了防止采动支承压力的对巷道的影响,采准巷道一直采用留煤柱护巷的方法。
经验表明随着开采深度的增加,护巷煤柱的尺寸变得越来越大。
其结果是不仅使煤炭损失量增加,而且残留的护巷煤柱由于所受应力过大,会发生类似冲击地压等安全事故。
牛山煤矿以前在区段巷道的布置上也是采用留较大煤柱的的布置方式,区段煤柱一般25m宽,这不仅造成大面积的资源浪费,而且给矿井的安全生产带来很大的隐患。
施9202综采工作面过断层安全技术措施总工程师:生产矿长:安全矿长:安全副总:生产技术部:调度室:安监处:地测部:通风区:机电部:采二队:编写:日期:审批意见9202综采工作面机头过断层安全技术措施一、编制背景根据地测部提供资料,9202综采工作面中部切眼在初采初放期间切眼有1个正断层,该断层为落差H=1.3m的F8133断层,该断层由机尾逐渐向工作面内延伸。
为保证9202综采工作面切眼过断层作业的安全,特编制过断层措施。
二、施工概况由于断层影响,我队在9202切眼进行爆破作业,断层左右,以减少石头揭露面积。
由于断层影响,我队在机尾处的断层区域进行爆破工作,爆破工作要严格遵循相关操作规程。
三、过断层施工工艺(一)如工作面断层区域岩性为坚硬岩层时,严禁使用采煤机直接截割破岩,采用爆破的方式通过断层区域。
(二)如工作面构造区域岩性较软时,可使用采煤机截割破岩的方式通过断层,采煤机割岩及爆破后采煤机装岩时,必须保证采煤机前后滚筒正常喷雾,内喷雾压力不小于2MPa,外喷雾压力不小于4Mpa,且压力必须符合《煤矿安全规程》规定,防止采煤机割岩产生火花。
(三)工作面过断层期间,必须保证工作面架间喷雾系统能正常使用,如当班发生停水或架间喷雾系统不能正常运行时,立即停止割煤,停止爆破作业。
(四)移溜时,根据工作面溜子与转载机的搭接情况,确定机头、机尾移溜的先后顺序,保证机头搭接合理。
(五)拉架时,要带压移架,在机组割完煤后要及时将伸缩梁打出,防止顶板掉矸、掉石。
四、工作面爆破工艺流程交接班处理隐患→ 打眼→ 装药→设置挡矸设施→ 爆破→ 处理隐患、停溜捡矸→解除挡矸设施→割煤→拉架→移溜(一)处理隐患施工前后及施工过程中,跟班副队长、正副班组长、安全员等人员随时对作业地点的安全状况进行详细检查,发现问题必须及时处理,确认无隐患后方可施工。
(二)打设炮眼流程及注意事项1、由跟班队干、班组长、安监员一同对需打设炮眼区段的顶板、煤帮及支架支护情况等进行全面检查,发现隐患及时处理。
23508综采工作面过断层安全技术措施一、概况我队即将进行正常回采的23508综采工作面17~22架出现H=1.3、37~41架出现H=2.2断层,对生产造成了一定的影响,为确保回采工作安全、顺利进行,特制订此安全技术措施,望认真遵照执行。
二、施工方案1、从当前断层揭露情况看,断层主要影响为顶板出现变化下沉,致使机组不能正常割煤。
要求:过断期间,顶板下沉区段逐渐卧底降低采高、风钻打眼爆破少量破顶板、采煤机拾煤的方法过断层。
2、在断层前后15米,逐渐缓慢卧底,但不得出现大坡度起伏,以便于支架对顶板的有效控制及采煤机顺利通过。
3、断层破顶板采用爆破方式时,炮眼眼距为800毫米,眼深630毫米,炮眼仰角15°,布置形式为五花眼,装药适量,每次联炮不超过两架。
4、爆破破顶必须保证足够的破顶量,以确保支架对顶板的控制以及机组顺利通过。
5、断层区段可适当降低采高在2.5米~3.2米之间,以减少破顶量。
6、断层区段必须严格执行滞后前滚筒0.625米前伸伸缩梁进行临时支护,以保证对顶板进行及时、有效的支护,三、安全技术措施1、断层区段可适当降低采高,以减少爆破顶量。
2、打眼安全技术措施:⑴断层区段打眼采用风钻打眼,且打眼必须是专职风钻司机。
⑵打眼前必须先将打眼地点煤壁活煤、活矸清理干净,并打开护帮板。
如煤壁片帮时,必须利用护帮板配合木料对煤壁进行护帮,然后方可进行打眼作业。
⑶打眼前必须先进行敲帮问顶工作,并用两根3.15m或2.5m单体支柱配合木托板在支架顶梁下打点柱加强支护,确保支架护顶质量合格后,方可进行打眼作业。
⑷打眼时必须遵守并执行打眼工操作规程。
⑸打眼过程中,采煤机必须停在距离打眼位置20米范围以外。
采煤机、工作面刮板输送机必须停电闭锁,且打眼过程中不得开启采煤机和工作面刮板输送机。
⑹打眼必须3人同时作业,一人观察煤壁、顶板,两人作业。
3、爆破安全技术措施:⑴放炮前后必须对放炮地点进行洒水灭尘。
山西XX集团XX煤业有限公司1632综采工作面过断层施工设计及安全技术措施我矿1632综采工作面初采过程中,工作面内,遇一条断层,影响工作面的正常回采,经矿委研究,决定使用爆破方式破岩采煤机装岩的方法进行推进,为确保施工作业安全有序,特制订本措施,望相关科队严格执行。
一、施工设计:1、采煤机推至机尾时,停机并闭锁采煤机及工作面刮板输送机,在断层段进行打眼爆破,工作面高度不小于1.2m。
2、爆破段位于刮板机机尾,长度为20m,全采高为岩石。
3、炮眼布置及装药:⑴采用气腿式凿岩机或气动帮锚杆钻机进行打眼。
⑵炮眼布置:①断层段炮眼布置:工作面为半煤岩时炮眼间距1m,眼深1.5m,距刮板输送机0.2m下倾10°—15°进行打眼;工作面为全岩时底眼间距1m,眼深1.5m,距刮板输送机0.2m下倾10°—15°进行打眼,顶眼间距1.5m,眼深1.5m,距顶板0.4m水平进行打眼。
②在布置炮眼时,尽可能增加炮眼密度,减少装药量,使爆破后矸石,形不成大块。
⑶顶眼每眼装药量不得超过0.3kg,底眼不得超过0.4kg,根据岩层的软硬程度适当调整装药量,以放震动炮为准。
⑷爆破采用1—5段毫秒电雷管煤矿许用三级乳化炸药,必须一次装药一次爆破,每次爆破长度不得超过10m。
4、爆破后,使用采煤机清矸。
5、工作面每推进一刀后,对断层进行打眼爆破;工作面每推进一个循环后,对断层段进行打眼爆破。
二、风险提示:1、工作面打眼前,未支设临时贴帮柱,易造成片帮伤人事故。
2、工作面打眼前,未对工作面顶板活矸进行处理,易造成落矸伤人事故。
3、工作面打眼时,未对采煤机、刮板输送机进行断电闭锁,易造成伤人事故。
4、工作面爆破前,未对爆破段支柱进行加固,易造成爆破推柱事故。
5、工作面爆破前,未对爆破段电缆及管路进行保护,易造成管线的损坏。
6、工作面爆破前,未将采煤机停在机尾或采煤机距爆破点过近,易造成爆破损坏采煤机事故。
1901综采工作面过1901—5断层安全技术措施一、工程概况根据1901综采工作面实际揭露及资料分析,在回采前方将过1901—5断层,为确保设备能正常运行和施工期间的安全特编制本措施,请严格遵照执行。
二、组织措施1、综采一队主管队长对工程的施工组织、安全及工程进度全面负责组织落实。
2、技术员负责措施的编制并组织职工学习签字。
3、当班跟班队长对本班工作进度、安全及工程质量全面负责。
4、当班作业人员对自身的安全、工作进度及工程质量全面负责。
5、瓦检员加强瓦斯的巡回检查,安检员监督措施的现场兑现、落实,并对现场安全进行监督。
三、技术要求1、根据推采过程中所遇断层落差的大小、产状结构、坡度和岩石的坚硬程度以及煤层断失大小,由生产技术部两天收一次工作面剖面图,生产技术部根据断层揭露及发展情况下便函到综采一队,进行指导工作面的生产工作。
2、地质说明书提供1901—5断层为逆断层,倾向75°,倾角85°、走向345°、落差3.5m。
该断层在前期已采用固邦特(注浆料)加固。
工作面过断层时根据现场实际情况将工作面的倾角调整到20°左右。
3、工作面过断层采用采煤机割薄刀截割通过,过断层回采期间采煤机割煤时每次截割深度为200mm左右,煤机向机尾返空刀到70#支架后跟机移溜,然后再次向下按200mm截深割煤。
遇顶板托煤时必须带压拉超前架,支架的初撑力不小于24MPa。
4、采煤机割煤时必须及时拉架移溜,防止端面距超过340mm,若端面距超过340mm时及时将支架的伸缩梁打出支护顶板。
5、机头段必须降顶回采,严格按照生产技术部现场标定的腰线进行回采,支架的顶梁必须降到腰线向上1.3m处,防止回采期间工作面无法进入最低点。
6、工作面推行速度是决定工作面矿山压力的主要因素,推行速度快,工作面矿山压力小,反之则矿山压力增大,在过老巷期间,工作面推行速度应加快。
7、工作面运输顺槽上帮、2#切眼右帮15m范围内采用单体支柱配合铰接梁施工贴帮柱,一梁两柱支护顶板。
概述综采工作面过断层采煤技术断层是地壳剧烈运动形成的地质构造,这种地质构造具有两个方面的危害:一方面,断层很容易成为煤层附近岩层中有害气体、水流的通道、仓库,突发性的瓦斯事故是比较容易发生的;另一方面,断层破坏了岩石的整体性、稳定性,使采煤时的工作面底板和顶板的来压规律受到了影响,对于综采工作面的支护难度来说是加大了,当工作面垂直于断层走向时,综采工作面会被工作整体来压摧垮,造成了大面积冒顶的诱因。
1、综合工作面过断层遇到的困难及采用的方法1.1综采工作面过断层遇到的一些问题有关数据显示,几乎不存在没有断层的工作面,因此,综采发展的重要工作是探索综采工作面过断层的方法。
综采工作面所要经过的断层岩石比较破碎,这样很容易造成冒顶,并且冒顶所产生的高度比不过断层时大。
由于采高、底板、顶的变化,综采工作面经过断层时,比较容易造成液压支架的压死和倾倒。
工作面的产量会受到通过断层时的情况所影响,如果断层有较大的落差,产量下降就会较为严重;工作面与断层的夹角也会对工作面产量造成较为严重的影响,也就是工作面与断层之间的夹角越小,产量下降就会较为严重。
1.2综采工作面过断层比较常见的几种方法1.2.1跳采法跳采法就是根据作业的具体情况,当断层出现在工作面的两端时,可以采取沿着断层与煤层平行的方向挖掘一条巷道,这条巷道应当与区段运输巷以及区段材料巷相互连接,这样回采的时候就能绕开断层。
如果断层被工作面包围,就必须采取跳采法,应当在断层处留垛,开出巷道打通工作面。
另外,在回采的时候遇到落差较大的倾向断面也应当采取跳采法。
1.2.2挑顶起底法1.2.3调整割煤高度法调整割煤高度法也是一种为了避开断层的方法。
在采煤作业之前,要对断层前方与工作面之间的距离进行计算,根据所得数据调整割煤高度。
在作业过程中,通常采取保留底层煤或者顶层煤的方法过断层,过断层以后就可以开采底层和顶层。
调整割煤高度法常用于断层间落差不大的情况,特殊情况下,就应当将工作面上扬,降低采高过断层,这样就保证了正常作业。
正邦煤业有限公司150105综采工作面过断层措施预计150105综采工作面回采到615米时遇到断层,经技术部初步推测该断层长大约22米,内含灰岩、砂岩和泥岩及煤层碎屑,杂乱无章无水患。
在回采过程中由于断层的作用给回采工作带来了一定的影响,为保证工作面安全顺利通过断层。
特制定本措施:一、150105工作面过断层技术要求:1、回风顺槽的超前支护采用3排单体柱和4米∏型梁进行支护,保证第一根柱距上帮500 mm,第二根柱距第一根柱1000 mm,第三根柱距下帮500 mm,排距为0.8米,误差±100mm。
运输顺槽的超前支护采用3排单体柱和4.5米∏型梁进行支护,保证第一根柱距上帮500 mm,第二根柱距第一根柱2300 mm,第三根柱距下帮500 mm,排距为0.8米,误差±100mm。
2、支柱初撑力90KN,支架的初撑力31.5pa,支架成直线状态布置。
3、加强上隅角支护质量管理,打好切顶柱,若顶板不落时及时进行砌墙,防止出现顶板大面积空洞,造成瓦斯积聚。
4、保证工作面“三直、一平、二畅通”。
5、如果工作面岩石岩硬,采用打眼放炮震动与滚筒装运结合的方法。
二、安全措施1、过断层时,综采队必须有一名队长现场跟班,统一指挥,随时处理现场存在的安全隐患,保证安全施工。
2、安全员每班必须巡视过断层的安全情况,保证现场支护质量及支护强度,发现安全隐患必须通知现场作业人员立即进行处理,处理安全隐患时,队长及安全员必须在现场监督。
3、在过断层时,矿管理人员经常深入现场进行技术指导,及时解决现场存在的技术问题。
4、过断层前,现场施工人员必须严格检查工作面所有设备及支护情况,发现问题及时处理,保证过断层时的设备完好和支架的支撑强度。
5、过断层前,施工单位必须提前准备好足够的板梁,在顶板松软破碎时用板梁进行背顶,以保证顶板的整体稳定性,严禁出现支架空顶现象。
6、工作面移架时,必须指派有经验的老工人严格按照移架操作规程进行操作,确保移架工作的安全。
收稿日期:2021-03-24作者简介:安瑞廷(1972-),男,内蒙古乌兰察布人,工程师,从事煤矿生产技术及管理工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.05.035大采高综采工作面过断层技术实践安瑞廷袁张 奇(山西潞安化工集团,山西长治 046000)摘 要:针对潞安化工集团李村煤矿1305大采高综采工作面回采过程中遇到断层构造的影响,通过三维地震勘探及揭露情况,确定了断层的大致范围、方位等,并结合大采高综采工作面回采过程中断层构造、采动压力及顶板来压的情况,分析以往过断层方法的优劣,决定采用松动放炮配合采煤机机组硬过的方法,顺利实现了1305综采工作面快速安全通过断层。
关键词:断层;大采高;松动放炮;技术实践中图分类号:TD823.253 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2021)05-0085-03随着我国经济的快速发展,对能源供应的需求日益增长,煤炭仍将长期作为我国的主体能源。
然而煤炭开采过程中,经常遇到各种各样的地质构造,其中断层是最常见的一种。
断层的存在对矿井生产组织、顶部管理、人员安全都有一定影响,致使工作面支架压力升高,增加顶板管理难度,同时加大顶板及机电事故的频率。
因此,对过断层的技术实践研究具有十分重要的意义[1-4]。
1 工作面及断层概况潞安化工集团李村煤矿1305大采高综采工作面北部为空白区,南部为1303工作面采空区,西部为一采区大巷,东部为井田东部边。
1305工作面平均可采长度775m (进风巷侧772m,回风巷侧778m),切眼长250m,可采面积193750m 2。
1305工作面按煤层走向布置,平均可采长度775m,切眼长250m,可采面积193750m 2。
煤层倾角-12~5°,平均倾角6°,煤层厚度5.1~5.8m,平均5.4m,采用走向长壁一次采全高后退式全部垮落综合机械化采煤法。
根据三维地震勘探资料显示:1305综采工作面在机尾距开切眼118m 处揭露逆断层FJ25,断距约0~4m,倾角约25°,方位角约为355°,见图1。
综采工作面回收安全技术措施随着矿井开采技术的发展,综采工作面已经成为了目前矿井生产的主要开采方式。
这种方法可以高效地提取煤炭资源,但同时也存在着极高的安全风险。
为了保障综采工作面回收的安全,矿井管理部门需要采取一系列的技术措施来减少事故的发生。
本文将详细介绍综采工作面回收安全技术措施。
一、综采工作面回采危险性分析:综采工作面回采主体结构相对稳定,主要是泰山支撑架位于工作面回采起始位置之外,起到支护作用,使工作面形成一个涵洞状回采区域。
虽然不同的设计可以提供不同的抗压、抗弯等特性,但是对于较为严格的回采要求,会产生导致煤、瓦斯、冲击、矸石、火灾等多种危险因素的综合作用。
二、安全措施(一)综采工作面精细化预测技术早期的煤矿回采技术,多采用靠经验和个人感觉来决定/估计采煤过程中可能产生的困难和风险。
为了解决这一问题,现在煤矿企业采用计算机辅助设计预测程序,建立完整的综采工作面三维仿真模型,实现对煤层内部空洞分布、煤体力学等多项因素的精确分析,判断各种“瓶颈”、确定物资储备和钻孔位置等,以计算机仿真技术为基础的智能支架控制技术有助于加强对综采工作面回采过程的可控制性。
(二)安全标准制定与执行在综采工作面回采过程中,必须遵循各种安全标准,才能确保操作人员在安全的环境下运作,并且使得生产过程也更加高效。
为了制定正确的安全标准,矿井管理部门需要评估各种可能发生的风险,预判可能的问题,并采取相应的措施加以避免。
此外,制定的安全标准也应包括操作人员的培训和安全教育,提高其对安全的意识,并促进其自我保护能力的提高。
(三)现场监测、预警体系和安全管理随着技术的不断进步,现场监测、预警技术也同步发展,这项技术可以有效地实现对整个综采工作面回采过程的监控,包括对岩层运动、地质构造的变化、煤中瓦斯含量的变化等情况的实时监测,及时发现异常情况并进行预警。
同时,在综采工作面回采过程中,安全管理也是必不可少的。
矿井管理部门应严格管理相关的安全规定,在操作过程中严格控制操作人员的行为,确保所有操作的安全,并提供人员的培训,提高其对安全管理的意识,增强其自我保护和防范能力。
903工作面过断层与超高架棚段安全技术措施一、概述根据现有资料,903工作面自开采起遇到贯穿工作面的斜交正断层主要有4条,这些断层对工作面的安全生产有一定影响,其具体位置、产状见附图。
受断层影响,两顺槽部分区域出现超高架棚段。
为顺利通过此3条断层及架棚段特制订此安全技术措施。
二、过断层安全技术措施1.作业形势及要求1)在回采过程中,采煤机司机要严格控制采高3.2m左右,回采过程中视现场情况进行抬底(或卧底),每次高度不能大于100mm。
2)采煤机割煤要割直割齐,尽量保证工作面的平直。
采机在通过构造带时,要控制好采机的牵引速度,缓慢通过。
3)采煤机割过煤后,支架工必须立即移架,将顶梁及前梁接实顶板,拉架后及时打出护帮板护住煤壁,当顶板破碎时,要采取割一架拉一架的方式支护顶板。
4)在过破碎带拉架作业时,要带压超前拉架,并伸出护帮板护住煤帮,以缩短空顶时间,防止冒顶。
5)当工作面过渡支架进入到破碎架棚段时,要充分利用支架前梁和顶梁,在支架上挑走向工字钢梁以加强架棚段的支护。
6)作业过程中要加强两出口超前支护的管理,确保超前支护的长度以及单体柱初撑力,任何时候不得提前摘柱或一次摘除多根单体柱。
7)过断层和破碎带期间应加强工作面涌水量及瓦斯等有毒有害气体的监测,发现问题及时采取相应措施并汇报矿调度室。
8)工作面要备有水泵及开关,排水系统要完好。
9)工作面进入架棚段后要加强对棚子的管理,防止架棚木料进入前后溜煤流。
2.预防冒顶措施1)支架及液压管路系统必须加强检修,保证完好。
严禁出现滴、漏、跑、冒、串液等现象,发现问题要及时处理。
2)乳化液泵应连续运转,以防止停泵支架自降,且泵站压力必须达到30Mpa,支架初撑力达到24Mpa。
3)支架必须接顶严密,出现倒架、叠架及明显错差现象必须及时处理。
4)拉移支架后,要及时打出护帮板,贴紧煤壁,并及时清理架前货。
若发生片帮造成前梁端距煤壁大于1.0m时,支架上方要架设走向梁(走向梁长度不小于2.0m)护顶。
综采工作面安全高效过大断层回采技术
发表时间:2019-12-27T10:10:48.837Z 来源:《工程管理前沿》2019年23期作者:李尚学[导读] 综采工作面受地质构造影响,当工作面揭露断层面后摘要:综采工作面受地质构造影响,当工作面揭露断层面后,断层落差越大,断层影响段需截割的矸石越多,当断层落差大于10m 时,断层影响范围将超过50架。
若该断层与工作面斜交且贯穿整个工作面时,面对工作面全岩段范围大、岩性硬且走向影响达400多米的难题,传统的方法一般采取搬家跳采的方式避开大断层;若直接通过,在制定一整套完善可行的措施后,可避免重做切眼、搬家跳采,同时
能够提高煤炭资源回采率,具有极高的技术应用前景和经济价值。
关键词:综采工作面;大断层;回采 1 引言
工作面遇到走向影响距离长且倾向影响范围大的断层时,可直接回采通过,避免重做切眼、搬家跳采。
通过层位的合理控制,煤机直接通过大断层,无需打眼放炮,提高回采进度。
分装分运的合理组织,最大限度的保证煤质。
通过机电的超前管理和现场规范操作,避免更换机电大件;进口、国产截齿和新、旧刮板的科学搭配节省材料费用。
科学合理的采煤工艺的制定和落实,避免了安全事故的发生,实现了安全回采。
2 工作面概况
2.1地质概况
1622(1)工作面走向平均长度1147m,倾斜长度223m。
煤层倾角2~13°,平均6°。
11-2煤厚0.6~2.7m,均厚1.9m。
2.2过大断层主要技术总结参数 1622(1)工作面受轨、运顺揭露斜穿整个工作面的FD3 H=12m断层影响,走向影响450m,倾向影响整个工作面(225m),为潘三矿11槽断层影响范围最大的工作面。
2.3过大断层主要技术工作
地质先行,超前认真收集、分析地质资料,井下现场工作面两巷实地考察,两巷底板、帮部打眼探岩性,充分发挥地质资料对生产的保障作用;过断层严格按照“找准层位、跟顶回采、控制采高、超前支护”的原则回采;过断层期间断层影响段每天探顶、底板岩性,分清软岩、硬岩和煤的层位,每天认真调查绘制工作面剖面图,仔细分析图纸摸清断层变化规律,以指导工作面回采在最佳层位内。
3 过大断层采煤工艺总结
3.1割煤
3.1.1过大断层期间采取分装分运管理
①岩石段和全煤段分段集中进刀,理论最多不得超过6刀,实际平均连续进3刀,煤机选择在断层两侧有煤段斜切进刀,每次进刀位置至少间隔10架以上,并且尽量避开顶帮破碎地点,有利于调整架型、减小链板机和煤机的负荷,避免设备损坏。
②分装分运集中进刀,造成链板机弯曲角度大,工作面支架受力不均匀,班队长现场指挥,要确保支架过渡段平缓,顶板不能有明显错茬,及时调整架型,防止挤架、咬架,防止机电设备损坏和顶板事故发生。
③分装分运期间为保证工作面抵车效果,同时抵车不少于5架,以确保链板机能够抵到位。
④加强分装分运段及上下30m范围内的矿压观测及帮顶管理,发现支架大面积来压(10架安全阀开启),帮顶连续5架片帮、掉顶时,及时汇报调度所,工作面恢复正常回采,以确保工作面受力均匀。
⑤严格控制工作面水的管理,割矸时,煤机只开冷却水,不开喷雾水,各转载点严禁开喷雾,防止粘矸、水矸进入系统。
3.1.2岩石较硬段,先抵半个步距,煤机割过半硐后再把剩余步距抵完,完成一个截深,一刀煤分两次截割可以有效减小煤机阻力,提高割煤效率。
3.1.3顶部岩石较硬时,先割下部软岩再割上部硬岩,可以有效减小煤机截割阻力,同时上方掉落的大块矸石直接落到煤壁,用煤机滚筒直接破碎,避免大矸石掉入车内,人工破矸时间长、强度高、安全威胁大。
3.1.4原则上尽可能执行下行单向割煤,减小煤机阻力。
煤机上行割煤时,工作面岩石段每隔15架备一部风镐,保证煤机上口有大块矸石时能够及时破碎。
3.1.5严格控制割煤速度,硬岩段速度不超过0.8m/s,软岩段控制在2m/s以内。
割矸期间及时观察截齿磨损情况,发现损坏及时更换。
3.1.6煤机割煤出现片帮地点,应放慢牵引速度或停止割煤,以利支架工能及时采取超前支护。
工作面一旦出现掉顶,必须立即停车处理,防止事故进一步扩大。
3.1.7工作面顶板破碎时,及时拉超前。
工作面有片滑时片帮、掉顶、支架前端不能支护到帮时,采取集中进刀的方式,直至支架能有效支护到帮。
3.1.8若片帮、掉顶严重,应停止链板机,采取联网护料管理顶板,防止片帮、掉顶进一步扩大,造成压车。
3.2移架
3.2.1移架时,少降快拉,尽可能带压擦顶移架,移架必须一次到位,避免反复支撑顶板,防止片帮、掉顶。
移架到位后要及时升劲,接顶后应持续供液3~4秒,使支架达到初撑力。
3.2.2顶板不好的地点,安排多名经验丰富的支架工集中移架,保证煤机割过后能够快速支护顶板,减少空顶时间,尽可能避免片帮掉顶。
3.2.3在工作面片帮、漏顶严重段,不允许多茬同时移架,移架前先开空链板机,然后停车移架,防止开车移架片帮掉顶严重造成链板机压车或断链。
3.2.4顶板破碎地点使用单体辅助移架(单体打在链板机内),可有效减少顶板下沉量和掉矸量。
3.3抵车
3.3.1抵车困难的主要原因:
①、煤帮矸石多,抵车阻力大。
②、割煤底板丢底有台阶。
③、刹底量大、链板机倾斜严重。
④、架脚前浮矸较多,滞在推移装置内造成推移装置不动作。
3.3.2抵车困难的处理措施:
①、合理控制割煤工艺,减少煤帮矸石堆积量。
②、合理控制煤机滚筒高度,每硐漂车量不大于100mm,减小煤壁台阶高度。
③、合理控制刹底量,因顶板岩石较硬,需快速刹底时,配合人工落车,将链板机下方(溜槽宽度的1/2处)~推移杆~前立柱下方浮煤清理干净,保证悬空高度≮200mm,然后用抬架千斤顶将推移杆压下去配合抵车,保证推移导向杆与链板机尽可能平行。
④、及时清理架脚前方的积矸。
4 过大断层机电管理总结
4.1机电检修的重点
链条、刮板、哑铃销、支架推移、伸缩梁千斤顶。
4.2机电备件准备
对过断层期间设备损坏进行评估,对易损耗部件超前做好计划,确保回采期间有充足的备件可以更换。
重点备足推移千斤顶、伸缩梁千斤顶、密封件、刮板、活接环、截齿、齿套等易损件。
4.3机电事故预防
4.3.1加强现场设备管理,杜绝野蛮操作造成设备损坏。
生产班班中经常性检查磨损部件,尤其是采煤机滚筒截齿,工作面链板机刮板,煤机行走部等易磨损部件,高度关注链板机电机、采煤机等设备是否有异常,及时处理。
4.3.2提高检修的针对性。
针对易磨损的部件,加强预防性检修和更换,杜绝了生产班中的设备故障影响。
5 结语
1622(1)工作面大断层影响范围之广、回采历时之长、回采效率之高,均打破潘三矿11槽工作面开采的历史最高记录。
通过层位的合理选择,避免了打眼放炮;通过机电的超前管理和现场规范操作,避免了更换大件;通过分装分运的合理组织,最大限度的保证了煤质;通过安全技术措施的编制和现场安全监管,避免了安全事故的发生。
为以后综采工作面过同类型的大断层提供了宝贵经验。
参考文献:
[1] 赵东亮.裕兴煤业15108回采工作面过断层技术研究[J].能源与节能,2016(05):187-188.
[2] 刘继林.综采面过断层施工技术及安全技术措施研究[J].能源与环保,2018,40(08):218-222.
[3] 朱希平.综采工作面过断层采煤方法与顶板管理[J].能源与节能,2018(08):10-11+21.。