轻型放顶煤综采工作面实现过空巷回采技术

2011-07-23 09:48 索建文科技信息报今日文教

采掘衔接是煤矿企业井下安全生产的首要工作,为确保工作面正常接替，凌志达公司在北采区（第五采区）回采最后一个综采工作面初期，开始在六采区准备第一个垮采区综采接替工作面，即3606工作面。该工作面准备初期，由于地处井田边界，地质情况复杂，煤层厚度突变性大，给工作面顺槽开口正确选址带来很大困难，在该工作面回风巷掘进数百米后，因出现异常情况不得不进行调整，原工作面回风巷658巷成为纵向贯穿该工作面一条采空巷道。另外为准确确定工作面切眼长度，提前在距工作面切眼开口外150米处与工作面垂直方向掘一探巷进行煤厚探测，658巷与探巷均采用矿工钢支护。因此决定了3606工作面回采过程中必须通过纵横两条空巷的格局。

综采工作面过空巷现象在公司尚属首次，支护技术措施、回采工艺要求、安全技术性能都没有足够经验。公司在综采设备上马初期，先后在五采区回采过三个工作面，期间因五采区地质构造单一，煤层赋存简单，推进一向顺利。而3606轻放面回采初期即面临658空巷与工作面交叉点顶板难于控制的巨大困难，针对这一难题，公司组织有关技术人员先后赴其它煤矿学习经验，但由于矿井煤层厚度、煤质硬度以及顶、底板岩石性质不同，很难采取相同的顶板管理方式来加强管理。因此，只能根据现有的实际情况采用恰当的支护方式进行空巷顶板和巷道邦部支护。由于该工作面属3#无烟煤，煤炭变质程度深，煤层赋存松软，节理裂隙比较发育，煤层老顶为砂岩且厚度较薄，直接顶为砂质泥岩，平均厚度为2.5m左右，伪顶为炭质页岩，厚度0.1－0.25m，易随采随落，因此必须进行超前支护或采用其他技术手段控制空巷顶板，否则工作面很难正常推进。

为此在该工作面初采时，在纵向空巷距工作面10米超前范围内，首先试用3米大板代替矿工钢支护（该巷原为矿工钢支护，顶帮铺有尼龙网），由于采煤机滚筒在截割前，操作人员无法及时清理木棚，大部分木棚四处飞溅，给机组司机的操作安全带来很大隐患，同时割落的木棚在工作面输送机转往顺槽输送机的转载点经常发生卡堵现象，必须进行人工清除，不仅增加了作业工序，而且延长了循环周期，严重影响生产进度。另外随着支架的前移，木棚往往不能正常搭接在支架顶部，而是随支架一起前推或倾倒，而且当周期来压时，由于顶板压力大，空巷与工作面交叉两侧经常出现片帮、冒顶，给支架前移、立柱升降带来很大困难，严重影响机组截割速度及整体推进任务，并伴随大面积冒顶甚至堵塞巷道，时常造成无法在空巷内进行替棚作业，因此用木棚代替矿工钢的传统支护措施，不能满足安全生产的需要。

经过现场进一步分析调研，技术部门决定尝试采用全锚网支护方式对658巷与探巷进行替换矿工钢支护方式。支护材料、规格及操作方法如下：

1.顶板支护。顶板支护采用螺纹钢锚杆配钢筋托梁配原顶网支护，并用锚索补强。

杆体形式与规格：杆体为φ20螺纹钢筋，长度为2.4m。杆尾丝扣长度为10cm，采用φ27mm钻尖。钢筋钢带规格：宽90mm,长3000mm,由φ14mm钢筋焊接而成。金属托板：规格为120×120×7mm拱形高强度托板。锚固方式：树脂加长锚固，采用二支MSK2335和一支MSZ2360型树脂药卷锚固，锚固长度1300mm。

锚杆布置方式：等间距布置，锚杆间距0.8m,排距0.8m,每排4根，其中两根垂直顶板，两肩锚杆与中线呈30度外斜布置，分距煤帮0.3m,并且杆尾均安装钟型加球垫。锚杆的外露长度：螺母以外大于20mm，且小于50mm。

锚索：沿巷道中线布置，间距2.4m，且布置在顶板钢带中央。锚索尾部要安装专门的托板，托板规格为200×200×10mm，锚索材质为φ15.24mm，17股高强度低松驰预应力钢绞线，长度5m，树脂加长锚固，采用一支MSK2335和两支MSZ2360型药卷锚固，锚固长度1550mm。锚索外露长度不超300mm。

2、两帮支护。两帮支护采用玻璃钢锚杆配原帮网支护，并上钢筋托梁，玻璃钢锚杆规格为1.8m,φ18mm,钢带规格为90mm×2400mm，由φ10mm钢筋焊制而成；帮锚杆上下间距0.8m,排距0.8m,每排3根；底锚杆离底板0.4m，水平布置，顶锚杆上斜布置，离顶板0.4m，安装角度20度，锚杆外端安装专门的配套托板。658巷锚杆外斜布置，与煤壁夹角成70－75度。