4、综采工作面过断层措施
综采工作面通过断层时,由于断层处岩石破碎,很容易造成工作面冒顶。在处理断层处岩石时,如果方法不当,容易损坏液压支架、采煤机及刮板输送机。由于工作面过断层加大了工作面走向或倾斜方向的倾角时,液压支架容易发生倾倒事故。为了防止过断层时发生上述事故,需采取下列措施:
⑴调整工作面与断层线的夹角。工作面与断层线的夹角小,则断层在工作面暴露范围大,顶板维护困难;工作面与断层线的夹角大,则通过断层带时间长,但顶板维护容易。对于中等稳定以上顶板,工作面与断层线的夹角以20°~30°为宜;对于不稳定顶板,工作面与断层线的夹角可选30°~45°。
⑵处理断层处岩石。
方法一:当断层岩石硬度系数?<4时,可用采煤机直接截割,当采煤机的牵引速度应控制到2~3m/分钟;
方法二:当断层岩石硬度系数?>4时,则采用打浅眼、少装药、放小炮的方法预先调顶或卧底。打眼时要选择好炮眼的位置和角度,放炮时要在支架前悬挂挡矸胶带,防止崩坏液压支架立柱及千斤顶。
⑶液压支架通过断层。过断层时液压支架下俯斜或上仰斜移动,俯斜或仰斜的角度以10°~12°为宜,最大不要超过15°~16°。如果断层处煤层在工作面推进方向的上方,则用截割或放炮的方法切顶或卧底,使支架按选定的仰斜坡度逐步通过断层;如果断层在工作面推进方向的下方,则可用截割或放炮的方法卧底,尽量不要调顶,使支架按选定的俯斜坡度逐步通过断层。液压支架过断层时应采区上述防倒措施。
29
⑷断层处顶板管理。在工作面断层区域内移架的措施:采用割一架移一架的移架方式;随采煤机前滚筒割煤立即移架;掩护式或支撑掩护式支架可采用带压擦顶移架。超前打锚杆锚固顶板,打木锚杆锚固煤壁,防止煤壁片帮。根据顶板具体情况,针对性地采取上述破碎顶板管理的相应措施。
十五、综采工作面过岩溶陷落柱
在有陷落柱存在的采区内,进行采区和综采工作面设计时,要认真考虑陷落柱这一重要因素。根据陷落柱数目、形状、大小和分布情况,以及陷落柱内岩石的硬度,选择合理的巷道布置与处理方法。
1、陷落柱处理方法
⑴搬家跳采。陷落柱平面形状多为椭圆形、似圆形(有时也有长条形),当陷落柱直径大于30m,塌落的岩石硬度系数?>6,且又位于工作面中部时,可采用重掘开切眼的方法跳过陷落柱开采,此种情况跳采比直接硬过的经济效益要好。
⑵开掘绕巷处理。当陷落柱直径大于20m,岩石硬度系数?>6,且位于工作面端部(尤其是在尾部)时,可开掘绕巷,缩短工作面,甩掉陷落柱开采。为保持开采过程中不同区段的工作面长度一致,避免随时增加液压支架,应使绕巷平行或垂直于工作面。
⑶平推硬过。当陷落柱直径小于30m,且位于工作面中部,陷落柱内岩石较松软,易于采煤机切割或爆破处理,则可考虑平推硬过,但需要采取相应的技术及管理措施。
2、通过陷落柱措施
⑴采高调整控制。在临近陷落柱5~8m时,逐步起吊输送机,降低采高,沿顶板开采留适当底煤。进入陷落柱区后,采用浅吃刀多
30
循环作业方式。陷落柱区内支架低,区外支架高,高支架向低支架过度时要采取等差,即相邻两架高差以100~200㎜为宜,以防止液压支架相互挤咬。
⑵陷落柱矸石处理。若陷落柱内岩石松软时,可用采煤机浅截深截割。岩石较硬时,可以爆破处理,用采煤机将矸石装入工作面输送机。放炮时要用旧胶带挡住液压支架的立柱和千斤顶,以防崩坏。陷落柱顶板管理可参阅上述破碎顶板管理方法。
⑶水及瓦斯防治。在陷落柱区很可能会有突然涌水或涌出瓦斯,根据预测结果采取相应措施,防止意外事故发生。
十六、综采工作面过空巷
综采工作面开采过程中通过年久失修的或废弃的巷道,称为过空巷。按空巷与工作面相对应的空间位置,可分为本层空巷、上层空巷及下层空巷三种。工作面过空巷的方法及措施如下:
1、空巷特征
⑴空巷多受采动影响,均有程度不同的变形和破坏; ⑵有些空巷废弃后形成水、瓦斯和其它有毒有害气体的积聚; ⑶空巷沟通后极容易造成工作面通风系统紊乱和风流短路; ⑷空巷内原未回收的残留杂物给工作面开采带来不便。 2、穿过本层空巷
⑴首先要使空巷沟通新鲜风流,冲淡积聚气体,排放积水,回收空巷内杂物。
⑵在工作面超前压力之前,对空巷进行维护,即修复巷道原有支架,加强支护强度,架设与工作面垂直的抬棚梁;空巷维护高度要与工作面支架及采高相适应;处理空巷底鼓区域,清理底煤,保持足够
31
的维护空间。
⑶加强组织,缩短工期,加快工作面推进速度。
⑷保持工作面与空巷有一定的夹角,逐段通过空巷,支架移架时顶梁及时拖住抬棚梁。
3、钻过上层空巷,能提前处理的空巷。 ⑴进行有毒有害气体和积水的探测排放。
⑵对空巷预先进行强制放顶,使巷道塌落冒严,厚煤层空巷放顶时,空巷底板铺设金属网、荆芭或其它护顶材料。
4、钻过上层空巷,不能提前处理的空巷。
⑴必须准确预报空巷情况,利用钻孔提前疏放老空积水。 ⑵工作面煤帮必须支设临时支护,或在支架上挑梁,必要时加铺金属网等护顶材料。
⑶必要时,工作面采取人工破煤,二次成巷工艺度过空巷区。 ⑷保持工作面与空巷相交角度,工作面逐段钻过空巷。 5、跨过下层空巷
⑴当上层工作面与下层空巷间距较小或为同一厚煤层开采时,采用“压巷”法。对下层空巷进行强制放顶,使上层破碎的煤体或岩石严密充填巷道,做必要的人工处理后,变过下层空巷为过本层空巷。
⑵在下层空巷内满打方木木垛或支打具有较高工作阻力的联合支架,底板要坚实,巷道顶部铺设垂直于上层工作面的厚板木或两面见平的原木并撑紧背牢。厚煤层工作面要适当降低采高,预留煤皮假底。
十七、综采工作面初采初放(初次来压)、周期来压和末采回收期间的顶板管理工作。
32