028-超前深孔预裂爆破弱化采煤工作面坚硬顶板技术研究
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煤矿采掘工作面顶板管理问题及处理方法摘要:煤矿采掘工作面顶板管理可以使煤矿生产更加稳定,直接关系到企业的利益,关系到员工的人身安全和身心健康。
做好生产过程中采掘工作的安全管理尤为重要,不仅可以保障煤矿人员的安全,还可以促进中国煤炭工业的更好发展。
通过深入分析和研究煤矿采掘工作面顶板管理中存在的问题,提出了处理方法。
关键词:煤矿;采掘;工作面;顶板;管理引言顶板管理是整个施工中的重点,一旦发生顶板事故,不仅会制约煤矿掘进持续性的提升,导致效益降低,还会对施工人员的生命安全造成威胁,不利于煤矿企业的健康、绿色发展。
所以,在开采中需要制定管理制度与技术方案,尽可能地避免顶板事故发生,为煤矿企业可持续发展奠定良好的基础。
1煤矿顶板岩层的分类煤矿企业在进行工作面采掘时,通过支护技术控制工作面围岩破坏和变形情况的发生,充分了解顶板岩层有利于掘进的顺利进行。
通常情况下,根据煤层与顶板岩层的主要位置和特征,可以将顶板岩层分为以下三种。
a) 伪顶岩层,属于煤层上方的岩层,比较薄,其厚度一般不超过0.5m,容易受到外部的影响导致落煤时发生坍塌。
b) 直接顶岩层,主要成分是泥质和砂质页岩,位于伪顶岩层或者煤层之上,相较于伪顶岩层而言,具有更好的稳定性,通常不会垮落,但会随着工作面作业完成后支架撤回而发生坍塌。
c) 老顶岩层,主要由砂砾岩、石灰岩和砂岩组成,位于直接顶岩层上方,其硬度和厚度较大,不易发生垮落现象。
除了上述三种类型以外,顶板岩层还可分为坚硬顶板、松软顶板以及中等垮落顶板等。
按照类别对顶板岩层进行分类管理,有利于增强顶板管理的安全性。
2煤矿采掘工作面顶板管理问题2.1 工作面的地质条件差煤炭资源的开采是通过开采地下岩层实现的,因此,在开采中会受到地质构造的影响。
煤矿采掘的过程中,顶板岩层较厚,顶板承受的压力增加,致使顶板变形。
除此之外,工作面顶板可能会出现断裂的现象,存在较多的相互作用力,容易形成复杂的应力,在这种力的作用下,采掘工作面会出现很多游离岩块,进而影响工作面的稳定性,对煤矿开采的安全造成威胁,甚至会使整个工作面分裂瓦解。
“刀把”式综采工作面过空巷及切眼对接施工技术探讨作者:长命来源:《科技创新与应用》2013年第34期摘要:文章以XV1306“刀把”式综采工作面回采组织为例,探讨了坚硬顶板条件下“刀把”式综采工作面回采过程中的切眼对接施工工艺及工作面过空巷时的顶板控制方法。
关键词:切眼对接;预裂爆破;空巷在煤矿采掘过程中,由于受井田边界、断层、顶板破碎带等地质构造的影响,一些难以开采的块段需要剔除,因此部分工作面就无法布置成矩形,从而形成“刀把”式工作面,该工作面有2个切眼,这就要求回采时两个切眼能够准确对接。
其技术难点在于综采工作面支架和输送机的成功对接。
晋煤集团王台铺矿在2011年3月成功进行了XV1306综采工作面支架及刮板输送机的对接及过空巷作业,取得了预期的效果,为类似条件的工作面回采管理提供了一种切实可行的方法。
1 工作面概况晋煤集团王台铺矿XV1306综采工作面为一典型的“刀把”式综采工作面。
第一切眼倾斜长85.5m(中-中),走向长467m(中-中);第二切眼倾斜长94.5m(中-中),走向长300.7m (中-停),第二切眼靠XV13061巷侧掘有一联络横贯(长85.5m)。
在第一切眼内安装有2个端头架,55个工作面支架,溜槽55节;在第二切眼内安装有64个工作面支架。
工作面推进至第二切眼处时,不仅面临着工作面设备与二切眼设备对接的工程,还面临着工作面过联络横贯(空巷)。
2 前期准备工作2.1 技术准备2.1.1 由于15#煤层直接顶属于典型的强度高、整体性强、自稳能力强的石灰岩顶板,在切眼对接及过空巷过程中,必须保证工作面过空巷对接时老塘侧顶板及时垮落,减小老塘悬顶面积,从而减少支架通过时的受力,进而杜绝“压死”架现象。
针对这种坚硬难垮顶板,我们采用两巷超前深孔预裂爆破弱化顶板的方式对顶板进行处理,并取得了较好的效果。
①采用水力切割弱化顶板强制放顶在XV13061巷距第二切眼15m、35m、55m处分别补打了3个压裂钻孔,钻孔朝向工作面老塘方向,与巷道水平夹角为70°,仰角为10°,长度为50m。
收稿日期:2018?06?12作者简介:原文波(1972-),男,山西潞城人,助理工程师,从事生产技术工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2018.11.025综放工作面初采前顶板深孔预裂爆破技术原文波(潞安环能股份公司漳村煤矿,山西长治 046032)摘 要:为解决综放工作面初次回采时大面积悬顶的问题,针对漳村煤矿3号煤层2505工作面实际情况,运用深孔预裂爆破技术,提前破坏顶板的完整性,使顶板悬露面积显著减小,顶板初次垮落步距进一步缩小,实现了对坚硬顶板的有效控制,进而防止或减弱这种大面积顶板来压隐患,保障了煤矿的安全高效生产。
关键词:综放工作面;深孔预裂爆破;来压步距中图分类号:TD712.6 文献标识码:B 文章编号:1005?2798(2018)11?0059?02 在煤矿生产过程中,顶板事故占有较大比率,尤其是顶板坚硬、完整、不易冒落的煤层,综采工作面初采期间,由于一般采取自然垮落法,随着工作面的推进,造成采空区悬顶面积不断扩大,当采空区大面积瞬间垮落时极易形成飓风和冲击压,造成人员伤亡和设备损坏[1]。
因此有必要采取措施促进老顶及早垮落。
目前坚硬顶板处理方法主要有注水弱化法和爆破弱化法两种[2]。
注水弱化坚硬顶板法一般用于顶板岩石吸水性较强,并使顶板强度显著降低的情形。
顶板爆破预裂具有适用范围广,操作简便等优点。
针对漳村煤矿2505工作面顶板的物理力学性质以及工作面现场情况,确定使用爆破预裂的的方法弱化顶板。
同时采用爆破预裂技术也可以提前回收顶煤,对防治工作面上、下隅角瓦斯超限以及防止初采期间顶板和顶煤大面积垮落时导致的工作面瓦斯超限都有一定的现实意义。
1 工作面开采地质及技术条件漳村煤矿2505工作面采用综采低位放顶煤机械化采煤方法,顶板管理为全部垮落法。
工作面煤层平均厚度5.91m,其中采煤机滚筒割煤(3.0±0.1)m,放煤厚度2.91m,滚筒截深0.8m。