破碎,说明并没有受到极大的挤压作用。因此,放顶煤工艺的特点,使煤层工作面矿山压力显现不明显,发生大范围的片帮冒顶情况很少出现,所以矿山压力对放顶煤工作面顶板控制的影响并不大。但要明确的是,如果有其他因素的共同作用,矿山压力将加剧采场恶化程度, 给顶板控制增加困难。
(3)人员操作和劳动组织因素。放顶煤工作面对操作和工艺组织要求不同于普通综采工作面。顶板控制对人员操作要求就是要及时支护,并尽最大可能预防片帮冒顶,包括对局部架前、架间漏顶、片帮的重视和处理。综放支架前梁上方常常是已破碎的顶煤,移架操作要求少降支架,带压擦顶前移;在工序安排上,规定移架距采煤机后滚筒不得超过3架。技术人员和施工人员对大量的片帮冒顶事故进行分析总结,对煤层综放工作面移架工序制定相应措施。由于煤层自身性质及矿山压力的作用,支架架前出现煤壁压酥破碎、片帮深度增加。如果采用挑伸护帮板临时支护,护帮板与煤壁接触面积较小,有时是线状接触,煤壁得不到有效支护,架前空顶也没有改善。同时由于操作失误造成的人为冒顶事故,如降架过多,支架不正、倒架、咬架、 不按放煤工艺规定放煤等,也会引起顶板状况恶化。
2、综放工作面片帮冒顶的处理和预防
综放工作面片帮冒顶后,因支架上方是破碎的顶煤,大量的破碎状顶煤流入回采空间(输送机里、架前、架间空间),使作业中断,输送机停止运行。如果冒险启动输送机继续运转,就有可能使片帮冒顶扩大,顶板岩石垮落,输送机被“压死”,甚至影响到工作面通风系统,有时侥幸有大块煤矸塞堵暂不漏,但片帮冒顶隐患依然存在,并使支架上方形成“空洞”,给作业带来威胁。因此,综放工作面片顾冒顶应以预防为主,一旦发生片帮冒顶必须想方设法控制其蔓延扩 大,然后采取合适的处理措施。
(1)片帮冒顶的处理
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综放工作面片帮冒顶后,可利用“撞楔法”通过破碎带,该方法适用于破碎的煤岩体中有大块,片帮深度不太大的情况,用撞楔堵住 漏洞,然后再加强支护控制冒顶。
施工人员和技术人员现场总结出的“顶网法”,单独采用或与其他方法配合使用时,产生较好效果。冒顶后,松散煤体堆满架下空间,片帮冒顶的深度不明,并且顶煤非常破碎,颗粒较小时,先用金属网挂在前梁上,然后用金属钢梁或木梁配合单体顶向煤帮,阻力大时,可先用锹掏梁前的煤边顶;金属网不够长时,可适当再加一遍网;见到煤帮后,在顶梁下支设单体支撑。个别较深处,在钢梁上方打撞楔。控制煤帮不漏后,启动输送机将冒顶煤运走。自上而下对所顶的钢梁进行加强支护,并对煤帮进行维护。此方法在煤层过地质构造带软煤 区时,发挥了很好的作用。
片帮冒顶后还有一种情况就是出现了空顶,如果片面强调接顶,将可能耽误时机,反而于顶板控制不利。空顶并不是顶板已稳定,而是暂时的、相对的。根据现场实际,此时要立即进行处理,不能耽误时间,否则要引发更大的片帮冒顶。可采用铺顶网,架走向抬棚的方法,封闭空顶区,并对煤壁进行支护。当然这是相当危险的情况,要用经验丰富的职工观察顶板、煤壁,清理好安全通道。抬棚支设必须 有一定的支护强度,防止顶煤再次垮落后冲击而倒棚。
(2)预防
从上述分析可看出,综放工作面的顶板控制有其自身特点,顶板失控后,影响很大,即使采取措施处理,也已造成人力、物力浪费, 甚至出现安全事故,因此,预防更为重要。
首先,对采用综放技术开采的煤层要进行地质预测,必须从开采设计上就采取预防措施,避免给回采埋下隐患。工作面布置及设备选型必须考虑克服煤体破碎,利于控制顶板,一般不适宜布置仰采,支架应尽可能实现对架前顶煤全封闭。其次,开采后遇破碎煤体、构造
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软煤区,必须从人员操作上制定科学、合理的措施并贯彻执行,减少人为造成片帮冒顶。理想的方法应该是对煤体进行固化,如注玛丽散固化剂等。另外也可采用“提前开帮”法,人工用手镐或风镐在煤壁掏梁窝,架设走向棚,对架前及煤帮进行维护,防止割煤移架时,发 生片帮冒顶。
七、其它顶板管理要求
综采放顶煤工作面顶板事故的形成及预防、综采放顶煤工作面来压期间的顶板管理、液压支架操作要求、液压支架及输送机防滑、及其下滑后的处理措施、液压支架下陷后的处理措施、液压支架倾倒的预防及处理措施、液压支架间距调整、过断层、过岩溶陷落柱、过空巷以及初采初放(初次来压)、周期来压、末采回收期间的顶板管理、现场管理等可参考综采工作面顶板管理的相关内容。
第三、综采工作面顶板管理方法
一、综采工作面顶板管理的原则与要求
1、综采工作面作业规程中,必须有顶板管理的安全技术措施及实施注意事项,并在生产过程中认真贯彻执行。
2、必须有液压支架的选型设计,并保证选型合理,使液压支架的支护强度与工作面矿压显现特点相适应,支架结构与煤层赋存条件相适应。
3、必须制订支护工程质量标准和检查验收考核制度。 4、必须采取有效的工作面端头支护方式和两巷超前加强支护方式,保证工作面安全出口畅通。
5、当工作面顶板条件变化时,必须及时补订安全技术措施,并由管理人员现场指挥落实。
6、跟班管理干部、班组长和安全检查员,必须对各作业地点巡
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回检查,认真查处安全隐患,坚决杜绝违章作业,实现顶板管理安全无事故,保证工作面安全生产。
7、液压支架必须严密接顶。顶板破碎、片帮严重时必须超前支护。在处理液压支架上方冒顶时,必须制定安全措施。
8、采煤机采煤时必须及时移架。采煤与移架之间的悬顶距离,应根据顶板的具体情况在作业规程中明确规定;超过规定距离或发生冒顶、片帮时,必须停止采煤机,采取措施及时处理。
9、严格控制采高,严禁采高大于支架的最大支护高度。当煤层变薄时,采高不得小于支架的最小支护高度,必须及时调整支架的机械行程,使其高度与采高相适应。
10、当采高超过3米或片帮严重时,液压支架必须安设有护帮板,防止片帮伤人。
11、工作面支护、上下端头、超前支护形式和规定要在作业规程中具体的说明。
12、处理倒架、歪架、压架以及更换支架和拆修顶梁、支柱、座箱等大型部件时,必须有安全措施。
13、支架初撑力必须达到规定要求。
14、初次放顶(初次来压)、周期来压、坚硬或复合顶板、软底板、过空巷或地质构造带、末采回收等特殊情况制定专项顶板管理措施。
15、工作面遇顶底板松软或破碎、过断层、过老空、过无炭柱、过冒顶区以及托伪顶开采时,必须制定安全技术措施。
16、工作面安装大型设备要有专门的起吊装备,安装时要有专门的顶板管理措施,并报集团公司生产处备案。
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