音西煤礦工作面綜采放頂煤設計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 支設的 ， 1架前梁前不再回撤π型梁，π型梁向后延至轉(zhuǎn)載機尾密集處，在前后部機頭之間π型梁用規(guī)格為DW315250/100 型單體支柱。若 1架壓順槽支設的π型梁時，在 1架前梁前回撤靠工作面?zhèn)鹊摩行土骸＿\順密集支柱位于轉(zhuǎn)載機尾后，單體液壓支柱間距 400mm，生產(chǎn)過程中，密集支柱不得拖后兩排或兩排以上。若頂板破碎易冒落時，必須提前在密集與轉(zhuǎn)載機之間支設點柱后，停機集中回撤。 軌順端頭頂板管理：當工作面推進時，原則上 處回撤， 但當 112架壓π型梁時，π型梁要在 128架壓π型梁之前提前回撤。如果受運輸機上竄影響， 112架與軌順下幫距離加大，同時頂板出現(xiàn)下沉或網(wǎng)兜現(xiàn)象，則增設一排單體，配合 200mm 處支設。軌順密集支柱與后部機尾架盲軸平齊，間距 400mm。 兩端頭三組支架的頂板管理：煤機司機割平端頭處頂?shù)装澹苊舛祟^架出現(xiàn) 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 錯茬。端頭架架間距不得超過 200mm，否則必須及時調(diào)架。頂板完整時，兩端頭三組支架各鋪設一片 5m 的單層金屬菱形網(wǎng)；頂板破碎時，兩端頭三組支架各鋪設一片 5m 的雙層金屬菱形網(wǎng)。這樣 能使段頭頂板形成一個整體，便于頂板管理。 （三） 設備配套方案 設備配套方案見表 1 表 1 1304 工作面設備配套表 序號 設 備 名 稱 型 號 備 注 1 過渡液壓支架 ZF— 3400/型 機尾安裝 3組，機頭安裝 3組，作為端頭支架 2 正常液壓支架 ZF— 3200/16/26 型 工作面安裝了 106組，帶提架千斤頂，前探梁帶插梁，利于端面頂板管理 3 采煤機 MG160/375— WD1 型 可調(diào)高雙滾筒電牽引采煤機 4 前部刮板運輸機 SGZ― 630/220 型 與采煤機配套，帶鏈道 5 后部刮板運輸機 SGZ― 630/264 型 不封底板 6 轉(zhuǎn)載機 SZZ— 630/200 型 長度不小于 40m，破碎機到面口的長度不小于 30m，便于超前支護 7 破碎機 PLM800 型 8 皮帶輸送機 DSJ— 800/40/2 40型 機頭安裝了三臺驅(qū)動裝置 9 乳化液泵 BRW― 315/ 型 配備了三臺泵和兩泵箱 10 噴霧泵 HPB― 315/10 型 配備了三臺泵和兩泵箱 （五） 13104 孤島工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究 13104 綜放工作 面支架的工作狀態(tài)主要為初撐力 ,一次增阻 ,二次增阻 ,多次增阻和降阻 4 種形式。初撐力狀態(tài)時 ,頂板來壓主要由煤體支撐 ,由于支架主動 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 支撐故保持在初撐狀態(tài) 。一次增阻時 ,在工作面來壓之前 ,工作面頂板下沉速度慢 ,隨著頂板下沉支架載荷逐漸增大 。經(jīng)過一次下沉后形成一個暫時的平衡 ,減少了支架的載荷增加速度 ,經(jīng)過一段時間后頂板再次快速下沉 ,使支架載荷增大速度加快 ,形成多次增阻。降阻狀態(tài) ,工作面周期來壓后 ,頂板壓力較小 ,隨著支架的前移 ,頂板冒落的矸石進一步充填采空區(qū) ,減少了頂板傳給支架的載荷 ,形成降阻。從頂板來壓監(jiān)測結(jié)果看 ,孤島工 作面頂板壓力較大 ,兩端頭和工作面中部頂板來壓時 ,均有接近支架額定工作阻力的載荷出現(xiàn) ,甚至有超過支架工作阻力的沖擊載荷出現(xiàn)。 初采 20 m 內(nèi)兩巷沒有變化 ,再往外推進 ,兩巷巷道開始變形。凈煤柱較小 (機巷 ；風巷 米 ),隨著工作面的推進 ,13104 工作面采空區(qū)與 13103 和13105 采空區(qū)頂板懸臂梁不斷增加 ,下沉 ,引起巷道頂煤與頂板離層且急劇下沉 ,造成巷道頂幫產(chǎn)生強烈位移 。一般超前工作面煤墻 35～ 45 m 巷道變形就很明顯 ,超前 10～ 30 m 范圍內(nèi)變形加劇 ,兩幫水平收斂量達到 ～ m。頂?shù)装逡?進量達到 ～ m。 當工作面回采約 250 m 時 ,兩巷礦壓顯現(xiàn)比前期較劇烈 ,鼓底鼓幫、頂板下沉 ,有效斷面縮小 ,影響了工作面的回采 。超前壓力劇烈影響距離約 50m,影響距離大于 100 m。 該工作面老頂斷裂產(chǎn)生的周期來壓具有持續(xù)時間長、強度大的特點 ,從機巷沿工作面到風巷 ,煤壁片幫逐漸增大 ,煤炮聲響越來越強、越來越密。經(jīng)分析認為 ,這是開采引起的支承壓力和老頂來壓共同作用的結(jié)果。 在劇烈超前壓力作用下 , 上、下巷發(fā)生兩幫擠出、頂煤下沉 ,導致斷面收縮加快 ,有效斷面減少很多 。使通風和行人受阻。 13104 工作面是音西煤業(yè)第一個“孤島”工作面，兩巷壓力顯現(xiàn)明顯，巷道收斂嚴重，對工作面生產(chǎn)不利。為加強“孤島”工作面和兩巷的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的觀測，為安全生產(chǎn)提供科學依據(jù)，在工作面進行礦壓觀測，將會取得大量數(shù)據(jù) ，得出“孤島”面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。 （六）沿采面推進方向的規(guī)律 ( 周期來壓 ) 在觀測期間，采面連續(xù)推進時，每隔一段時間支護阻力升高一次， 顯然是頂 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 板來壓顯現(xiàn)特征。經(jīng)過實測數(shù)據(jù)整理分析，“孤島”工作面周期來壓步距及影響范圍：預計來壓步距平均 7m。 持續(xù)循環(huán)為 個，持續(xù)天數(shù) 天。影響范圍 。 三、 KJ377礦壓觀測系統(tǒng)簡介 (一 )礦壓觀測內(nèi)容 為加強我礦礦壓監(jiān)測工作，準確掌握井下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保巷道支護質(zhì)量，保證安全生產(chǎn)，結(jié)合我礦實際現(xiàn)狀13103 礦壓觀測系統(tǒng)簡介如下： 在 KJ377 礦壓觀測系統(tǒng)平臺下運行的，可在線監(jiān)測支架壓力、頂板離層位移量、錨桿錨索拉緊力及鉆孔的應力、頂板傾角等，可以準確預測礦井的來壓及周期來壓，提供合理的支護方案。同時本系統(tǒng)綜合了礦壓理論數(shù)學模型，支持綜合專業(yè)化數(shù)據(jù)分析具有： 巷道頂板及圍巖運動分析 巷道支護應力變化分析 監(jiān)測段頂板 冒落預警 工作面周期來壓分析 適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保巷道支護質(zhì)量，保證安全生產(chǎn)。 13103 綜放工作面回采過程中進行礦壓觀測對音西煤業(yè)后續(xù)工作面的支護設計和頂板管理有重要意義。主要的觀測內(nèi)容有：工作面支架阻力觀測；兩巷超前支護范圍內(nèi)單體液壓支柱阻力觀測；以及支護質(zhì)量動態(tài)觀測。根據(jù)觀測結(jié)果對工作面頂板活動規(guī)律、來壓特征、工作面支架受力特點、超前支承壓力影響范圍和分布特點，頂板、煤層穩(wěn)定性，工作面支護質(zhì)量等進行定期分析，并進一步了解煤、巖體力學參數(shù)等基礎數(shù)據(jù)。 (二 )礦壓觀測系統(tǒng)說明 我礦在 2020 年 4 月份在 13103 綜放工作面上、下順槽安裝 KJ377 礦壓在線觀測頂板離層儀、每組檢測系統(tǒng)主要檢測內(nèi)容如下： 1 個頂板離層儀、 2 個錨桿錨索傳感器、 2 個鉆孔應力計工作面共安裝 7 組、共投入 萬元， 13102工作面服務年限 4 個月，在此期間工作面 26 次周期來壓，工作面未出現(xiàn)一次 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 因頂板事故，適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保巷道支護質(zhì)量，保證安全生產(chǎn)。 所在位置如下： （ 1） 13103 上順槽共安裝錨桿錨索傳感器 4 組系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳感器、上順槽每隔100 米安裝一組系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳感器。 （ 2） 13103 下順槽 共安裝錨桿錨索傳感器 3 組系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳感器、上順槽每隔100 米安裝一組系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳感器。 （ 3）頂板離層儀主要監(jiān)測兩巷頂板離層的移近量情況、依據(jù)我礦頂板巖性設定報警界限為 100mm 移近量。 （ 4）錨桿錨索傳感器主要監(jiān)測兩巷煤壁對巷道的擠壓膨脹、錨桿受力的情況、依據(jù)我礦頂板巖性設定報警界限為 50 噸。 （ 5）鉆孔應力計主要監(jiān)測兩巷頂板對煤壁巷道的作用力及擠壓力、依據(jù)我礦頂板巖性設定報警界限為 100KN。 并在 2020 年 5 月份在 13103 綜放工作面安裝 KJ377 礦壓觀測設備、工作面安裝位置支架每隔 15 架安裝礦壓在線 觀測系統(tǒng)、每組傳送 2 個數(shù)據(jù)、一個是接收的前立柱壓力數(shù)據(jù)、另一個是接收的后立柱數(shù)據(jù)、工作面每天進行統(tǒng)計分析匯總、監(jiān)測支架工作阻力情況（單體支柱用手持式測壓表測初撐力及工作阻力）。 音西煤業(yè)綜采工作面周期來壓分析主要依據(jù)如下： 根據(jù)我礦綜采工作面的推進速度計推進距離長度進行分析。 根據(jù)工作面煤層頂板巖性及硬度、厚度和巖石的密度粘結(jié)性的垮落規(guī)律和工作面老頂垮落情況。 主要結(jié)合我礦礦壓觀測支架壓力顯現(xiàn)、結(jié)合支架初撐力和頂板施加給予支架的應力、及工作面壓力變化起伏波動情況結(jié)合工作面超前情況、推進情況、及 工作面來壓前的征兆及規(guī)律得出總結(jié)如下： 13103 工作面周期來壓步距為： 8~12 米、初次來壓步距為： 15~20 米。 至 2020 年 3 月底期間 4 個月內(nèi)的觀察及使用期間、由于我礦于 12 份 ~一月份剛安裝礦壓在線系統(tǒng)、觀察周期來壓需要工作面的推進距離長度及一定 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 時間進行觀測分析、剛分析時需要根據(jù)工作面老塘頂板垮落情況進行對比、隨著時間的推移我礦在 2020年 1月初已基本了解了我礦綜采工作面的頂板垮落情況并及時進行礦壓分析、我礦 13102 綜采工作面從 2020 年 12 月 23 號~2020 年 3 月 30 號平均推進了 米、共出 現(xiàn) 17 次來壓、其中直接頂周期來壓 12 次、老頂二次來壓共 5 次、平均直接頂周期來壓步距為： 11 米、二次老頂來壓步距為： 16 米、由于 2020 年末 2 月份處于春節(jié)放假期間工作面處于靜止狀態(tài)、工作面支架壓力比較平穩(wěn)未出現(xiàn)來壓現(xiàn)象、工作面主要壓力顯現(xiàn)是在 3 月份、工作面主要受力支架在 28 架 ~38 架與 58 架 ~68 架、在此期間工作面推進速度加快、周期來壓也較為頻繁、頂板壓力波動起伏較大，適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保巷道支護質(zhì)量，為加強我礦礦壓監(jiān)測工作，準確掌握井下礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保巷 道支護質(zhì)量，保證安全生產(chǎn)。 據(jù)工作面的推進速度及周期來壓時的情況進行預測工作面頂板狀態(tài)、隨著工作面的推進速度及推進距離加大預算處 13102工作面的周期來壓步距大概在 9米 ~12 米之內(nèi)由此得出。 我礦于 2020 年 2 月 25 號開始復工生產(chǎn)、 13102 綜采工作面開始推進生產(chǎn)、至3 月底工作面共出現(xiàn)老頂二次來壓出現(xiàn) 5 次、工作面平均推進長度 78 米、平均每推進 16 米左右將出現(xiàn)一次老頂周期來壓。 根據(jù)已回采結(jié)束的 13102 工作面的礦壓顯現(xiàn)情況，我礦頂板來壓周期比較穩(wěn)定，回采期間未出現(xiàn)頂板事故，根據(jù) 13102 工作面周期來壓總結(jié)的 經(jīng)驗依據(jù)，我礦在開采前對 13104 工作面上、下順槽安裝頂板離層儀、錨桿錨索傳感器、鉆孔應力計傳感器，并且在 13104 工作面回采前對工作面支架每個 10 架安裝一組支架壓力傳感器、根據(jù)以上傳感器，適時有效監(jiān)測我礦井下作業(yè)現(xiàn)場壓力，確保了巷道支護質(zhì)量，保證了安全生產(chǎn)。 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 工作面周期來壓階段及推進距離示意圖 2020 年 12 月 27 號支架壓力變化曲線圖 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤業(yè) 音西煤業(yè)煤層頂板巖性及周期來壓參數(shù)表 序號 項目 單位 13103 工作面實測 本面選取 1 頂?shù)装鍡l件 直接頂厚度 m ~ 基本頂厚度 m ～ 9 直接底厚度 m ～ 2 直接頂初次垮落步距 m 14~18 16 3 初次 來壓 來壓步距 m 14~18 16 最大平均支護強度 KN/m2 400 400 最大頂板移近量 mm 150 100 來壓顯現(xiàn)程度 m 中等 中等 4 周期 來壓 來壓步距 m 712 9 最大平均支護強度度 KN/m2 400 400 最大頂板移近量 mm 150 100 來壓顯現(xiàn)程度 m 中等 中等 5 日常 最大平均支護強度 KN/m2 300 300 最大頂板移近量 mm 100 100 6 直接頂懸頂情況 m 2 10 2 10 7 底板容許比壓 Mpa 42 30 8 直接頂類型 類 2 2 9 基本頂類型 級 2 2 10 巷道超前影響范圍 m 2030 20 煤層頂?shù)? 板情況 頂?shù)装?