張曉俊
(汾西礦業兩渡煤業,山西 靈石 031302)
對于高瓦斯工作面,尤其是采用U型通風的工作面,極易發生上隅角瓦斯積聚,不得不在上隅角進行瓦斯抽放,高位鉆場就是其中的一種方法,但是高位鉆場的存在又給工作面的推進帶來一定的影響,不僅加大了頂板支護的難度,也極易發生瓦斯超限事故,因此安全通過高位鉆場對工作面的安全生產有著舉足輕重的作用。
21011回采工作面地面位于和家山村的東北方向,大核桃洼村西部,集屯村西南方向的溝谷地帶。地表大部分被第四系黃土層覆蓋,溝坡處有部分上、下石盒子組地層出露,地面除農民耕地外無任何保護物,水源主要為季節性分支河流。地面標高850~950m。
工作面井下位于二采區集中大巷西南方向,東北部為三條集中大巷,其材料巷西面為F3斷層,運輸巷東面為21013工作面,切眼外側為和家山保安煤柱邊界。工作面標高518~550m。
工作面開采煤層為石炭系太原組10#煤。10#煤層穩定,煤層總厚度為3.49~3.79m,平均厚度3.64m,傾角3~12°,平均傾角7~8°,單軸抗壓強度平均7.70MPa,普氏系數f=0.8。
工作面走向長為699m,傾斜長為178m,瓦斯相對涌出量為0.5m3/t,瓦斯絕對涌出量為0.18m3/min。采用走向長壁后退式綜合機械化采煤,由MG300/700-WD型采煤機落煤、裝煤,SGZ-764/800型刮板輸送機運煤,工作面ZZ4000-19/40型(共104架)、ZZ6000-20/42型(共18架,其中機頭4架、機尾14架)四柱支撐掩護式液壓支架支護工作面頂板,全部垮落法管理頂板。
材料巷端頭安設一架ZT2×3200/18/35型超前支架與前面的四組ZT2×3200/18/35型超前支架相連,拉移步距0.6m。
運輸巷在機頭端頭支架與煤柱幫之間,沿走向支設π型鋼梁聯鎖棚作為端頭特殊支護。π型鋼聯鎖棚沿煤層走向布置,從端頭支架到煤柱幫方向,每750mm架設一對,第一對距端頭支架300mm,最后兩對間距(中至中)不小于900mm,以滿足行人要求。各對聯鎖棚滯后梁在落山與切頂線收齊。聯鎖棚采用3.6m長π型鋼梁支設,支柱型號與巷高或采高相匹配。每對聯鎖棚π型鋼梁互相平行,中至中間距不大于200mm,交錯邁步前移,錯距600mm,邁步距1.2m。
材料巷安裝4組(8架)ZT2×3200/18/35型超前支架,超前支護范圍為從工作面煤壁起的30m范圍內。
運輸巷超前工作面煤壁30m的范圍內垂直于巷道中線支設“π”型鋼梁抬棚。棚距:距工作面煤壁6m范圍內為0.6m,其余地段為1.2m?!唉小绷洪L度為3.6m,支柱使用DZ-31.5或DZ-35型單體液壓支柱?!唉小?梁的兩端和梁當中各支設一根單體液壓支柱,呈一梁三柱布置。
表1 煤層頂底板特征
① 根據相關規定,在工作面貫通前20m,保持貫通地點支護完好和通風正常。
② 加強高位鉆場聯巷口支護。在高位鉆場聯巷口前后5m范圍內加設點柱(支柱規格為 DZ-25,短π型梁長度為1000mm)進行支護,支柱間排距為1000×1000mm,支柱支設于π型梁中心位置,π型梁垂直于巷道方向布置。
① 工作面過鉆場聯巷期間,及時拉架維護頂板(即滯后前滾筒3~5m進行移架);工作面割通聯巷區域,超前移架維護頂板。
② 對于支架未接頂區域,在支架上部施工#字形木垛接頂,棚板規格為Φ200/2×1400mm。
① 過聯巷期間,工作面嚴格按照作業規程要求正規循環作業,及時移架控制頂板,支架初撐力達標,頂梁接頂嚴實,不擠不咬。
② 加強工程質量管理,保持工作面直線度,防止壓力集中造成漏頂。
③ 對于頂板破碎和片幫地點,執行追機移架、帶壓移架和超前移架的方式控制頂板。
④ 在拉架后端面距仍超規定時,及時支設貼幫點柱維護頂板(支柱型號為DZ-22/16,π型梁長度為1000mm),柱距為1500mm,π型梁順煤幫布置。對于頂板冒落高度達300mm的區域,及時采用棚板(規格為Φ200/2×1400mm)接頂維護。
① 過高位鉆場聯巷期間發生漏頂時,必須立即停止生產,及時匯報生產調度及跟班領導,再由跟班隊干組織維護工作。
② 待漏頂區頂板穩定后,才允許開始處理漏頂。整個處理過程中,必須指派一名有經驗的職工指揮并負責觀察漏頂區頂板、煤幫的變化情況,發現異常(如頂板響動、漏矸、片幫)等情況,立即通知作業人員撤至頂板完好地點。
③ 處理漏頂前,從漏頂一側邊緣向中間逐步清理堆積的矸石,同時保證退路暢通。
④ 對于漏頂區域兩側5m范圍內,采用兩端向中間逐步鎖口的方式維護頂板。使用單體支柱配合π型梁支設貼幫點柱維護頂板(支柱型號為DZ-22/16,π型梁長度為1000mm),柱距為1500mm。
對于漏頂區域,自漏頂處邊緣的一側向中心維護頂板。人員須在支架頂梁的掩護下,使用支架挑梁(使用長度為3200mmπ型梁,梁距1000mm)前探至煤幫,梁上使用棚板(棚板規格為:Φ200/2×1400 或 Φ200/2×2800mm)搭設#字型木垛接頂,煤幫側梁下支設單體支柱(規格為:DZ-25/28)的方式維護頂板。
21011工作面充分利用原有的端頭、超前支護,進行過高位鉆場前后的加強支護,配合正規循環作業,安全通過了高位鉆場。在生產過程中嚴格按照預防漏頂措施進行作業,由于準備充分,在工作面小型的漏頂發生時,能夠及時處置漏頂,維護住了頂板,保證了工作面的安全生產,為類似情況的工作面提供了一定的技術借鑒。