郭坤鹏
内蒙古银宏能源开发有限公司 泊江海子矿,内蒙古鄂尔多斯 017012
摘 要:复合顶板条件下,采用煤机刷扩回撤通道顶板管理难度较大,易发生掉顶或漏顶事故。为了解决复合顶板条件下回撤通道的安全快速施工,创新采用综掘机刷扩回撤通道,做到短掘快支,有效解决了顶板问题,实现工作点快速安全收作。
关键词:复合顶板;综掘机刷扩;应用
一、应用背景
由于顺槽外段约800-1200m范围内,顶板多为复合顶。回采期间,受采动影响后顶板易发生离层、下沉、掉顶等情况,从而导致采煤工作面刷扩期间顶板管理安全压力大,收作困难,工期延长等问题,工期延长又造成工作面防火管理难度加大。113101、113102工作面收作期间,使用煤机刷扩回撤通道均发生了不同程度的漏(掉)顶,回撤通道刷扩工期均超过了20天以上。
在复合顶板条件下,使用煤机刷扩回撤通道对顶板扰动大,空顶面积大,支护不及时易发生离层,同时造成支护困难。另外使用采煤机刷扩同时投入人员和锚杆机较多,需要临时抽调2支掘进队施工。为避免刷扩期间掉顶事故再次发生,实现工作面安全快速收作,经过技术部充分论证后,提出了使用综掘机刷扩回撤通道的方案。
二、工程概况
工作面回撤通道长249m,为综采工作面回撤支架、运输机、煤机和其它设备服务。收作位置位于退尺2137.5~2142m处,工作面回采至退尺2124m时开始上网上绳,退尺2137.5m时开始刷扩回撤通道。
回撤通道刷扩断面:宽×高=4.5×4.1m,净断面:宽×高=4.5×3.8m,断面形状为矩形,支护形式为锚梁网+锚索支护。西侧抹角规格:3×3m,东侧抹角规格:4.5×4.5m,地坪厚度0.3m,砼强度等级C40。施工平面图详见图1
三、施工前准备工作
1.对综掘机进行全面检修,确保刷面期间不发生故障,提前将综掘机开到刷扩地点。
2.综掘机对工作面辅运顺槽内底鼓严重段进行卧底,无轨胶轮车出货,为后期混凝土施工行车路线创造有利条件,12月7日前行进至辅运顺槽收作位置。
四、采煤机和综掘机刷扩回撤通道优缺点比较
五、施工方案
第一步:当工作面回采至退尺2124m时,开始在工作面上绳位置施工引绳锚杆(索),开始联网上绳。
第二步:回采至退尺2137.5m时,工作面停止回采,在综采支架前,施工一排走向槽钢组合锚索。
第三步:组合锚索施工完毕后,使用EBZ200掘进机由西向东进行刷扩,利用综掘机一运和巷修机配合出货至工作面刮板输送机上。
先刷西侧抹角及回撤通道,最后刷东侧抹角(东、西侧抹角刷完后立即施工扇形工字钢锚索)。
第四步:地坪施工并养护。
六、保障措施
1.联网上绳第一根绳固定锚杆,改为每隔10m施工φ17.8×5300mm锚索1根。
2.从联网上绳开始留0.5m厚煤顶,剩余6根绳时开始上挑,控制好煤顶厚度。
3.联网上绳结束后,在工作面液压支架架间顶板施工φ21.6×8300mm点锚索。
4.提前对两巷停采线附近顶板进行加固,胶运顺槽(实体巷道)补打3排走向槽钢锚索加固,辅运顺槽(沿空巷道)补打2排走向槽钢锚索+喷浆+注射化学浆联合加固。
七、主要创新点及有益效果
(一)主要创新点
1.设计优化:将原设计走向槽钢锚索优化为横向槽钢锚索,方便综掘机施工及后期工作面拆除期间的顶板管理。
2.在支架伸缩梁前方施工一排加固锚索,确保综掘机刷扩期间的顶板管理。
3.改变传统使用煤机刷扩回撤通道工艺,使用综掘机施工,根据顶板情况,一次掘进1-3排,实现短掘快支,顶板空顶范围小,顶板管理难度降低。
(二)有益效果
在复合顶板条件下,通过使用综掘机刷扩回撤通道,改变了顶板状况,杜绝了漏顶事故发生,实现了安全快速施工,为今后工作面安全收作提供重要参考。
八、存在不足及改进措施
1、刷扩期间出现2次断链条现象。
改进措施:工作面刷扩前对设备进行全面检查,特别是溜槽、链条,发现磨损严重的立即进行更换。
2、机尾老塘出水量较大,治水力度不够,机尾虽然挖了水泱,但是运输机运行后水泱经常被淤实,使用风泵排水效果差,造成机尾段淤泥积水多。
改进措施:机尾水泱每班制定专人排水、清理。靠回撤通道煤壁侧挖壁龛式水泱,对老塘水进行截流、引流至壁龛式水泱中,通过电泵排水。
3、回撤通道地坪施工期间,部分路面被车碾压后底板变软。
改进措施:对底板松软段铺鹅卵石或者废旧锚杆、网片、钻杆等,以增加地坪强度。
九、现场应用效果图
参考文献:
[1]综采工作面收尾通道支护优化设计应用[J]. 成斐斐.?煤矿现代化.?2020(03)
[2]探究综采工作面回撤前收尾阶段施工技术[J]. 黄溥.当代化工研究.?2021,(06)