深埋弱黏結(jié)工作面過(guò)頂板高位鉆場(chǎng)安全技術(shù)措施

牛晉國(guó)

(霍州煤電集團(tuán)呂臨能化有限公司，山西 呂梁 032000)

1 前言

某礦工作面為西部地區(qū)某礦區(qū)第一水平西翼采區(qū)某首采工作面，該工作面埋深600m，主采煤層厚度平均約為5m，采用了大采高綜采工藝。該工作面是我礦首采工作面，平均煤厚4.8m，煤層傾角1°～3°，直接頂多為泥巖，基本頂多為細(xì)砂巖、礫巖，由于地質(zhì)構(gòu)造等綜合作用，頂板強(qiáng)度較小，遇水易崩解，綜合來(lái)說(shuō)，該工作面在西部礦區(qū)屬于深埋弱黏結(jié)頂板條件[1]。

工作面輔運(yùn)巷道目前已施工2 138m，膠運(yùn)巷道已施工1 305m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，頂板離層指示儀輔運(yùn)巷道共安裝19組，膠運(yùn)巷道共安裝10組；錨桿(索)壓力表測(cè)站輔運(yùn)巷道共安裝12組；膠運(yùn)巷道共安裝3組；巷道表面位移監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)輔運(yùn)巷道共設(shè)置8組，膠運(yùn)巷道共設(shè)置6組。膠運(yùn)巷道掘進(jìn)斷面規(guī)格為5 600mm×3 800mm，巷道跨度大，由于支護(hù)強(qiáng)度偏低，巷道圍巖變形較明顯。

該工作面軌道巷道共布置10個(gè)頂板高位鉆場(chǎng)，分別在733m、798m、888m、965m、1 051m、1 130m、1 214m、1 293m、1 374m、1 461m退尺點(diǎn)處，以供安設(shè)鉆機(jī)、抽采管路等瓦斯抽排設(shè)施。截止2月17日，14128工作面軌道巷道已回采至448.2m，工作面距10#鉆機(jī)窩284.8m。為確保回采時(shí)安全順利的通過(guò)此頂板高位鉆場(chǎng)以及向外的其他頂板高位鉆場(chǎng)，特編制此安全技術(shù)措施。

2 頂板高位鉆場(chǎng)的規(guī)格及支護(hù)情況

各頂板高位鉆場(chǎng)均施工在本工作面8煤層及其頂板之間，頂板高位鉆場(chǎng)垂直軌道順槽布置3.5m的斜巷后變平硐，斜巷規(guī)格3.5m(長(zhǎng))×3m(寬)×3m(高)，平硐規(guī)格6m(長(zhǎng))×3.2m(寬)×3.0m (高)，斜巷坡度30°，頂板高位鉆場(chǎng)斜巷、平硐均采用錨聯(lián)網(wǎng)支護(hù)。

該鉆場(chǎng)布置在8煤頂板中，距8煤底板高為3m。

3 過(guò)高位鉆場(chǎng)的方法及用料規(guī)格

首先在鉆場(chǎng)內(nèi)安裝2個(gè)互相連鎖的木垛，木垛應(yīng)裝到實(shí)底上。木垛料為道木或方木。這2個(gè)木垛裝至煤層與頂板交接面再向上500mm處，改用4.0m方木4根，按軌道巷道方向鋪設(shè)，以使交接面成一整體。然后在其上繼續(xù)裝木垛,木垛接頂要嚴(yán)實(shí)。斜巷用4.5m礦用11#工字鋼或方木挑2排挑棚支護(hù)，其上端伸入鉆機(jī)窩內(nèi)4.0m方木之內(nèi)500mm，斜巷內(nèi)的挑棚靠上段用半圓木、道木或板皮等接頂嚴(yán)實(shí)，棚腿子用DZ- 25或DZ- 28的單體。工作面回采至高位鉆場(chǎng)處時(shí)跟頂回采，支架從4.0m的方木下方通過(guò)。

4 安全技術(shù)措施

(1)在工作面回采至高位鉆場(chǎng)10m左右時(shí)，抽采二隊(duì)負(fù)責(zé)拆除高位鉆場(chǎng)內(nèi)的抽排軟管，每個(gè)鉆孔都要用黃泥封孔搗實(shí)，并要保證封孔嚴(yán)實(shí)，同時(shí)啟用下一個(gè)鉆機(jī)窩進(jìn)行抽放。

(2)高位鉆場(chǎng)裝木垛時(shí)，抽采二隊(duì)要保證管路暢通。綜采三隊(duì)要切實(shí)保護(hù)好抽排軟管等抽排設(shè)備，以防砸、擠、壓壞軟管，如有損壞及時(shí)通知抽采隊(duì)進(jìn)行處理。

(3)過(guò)高位鉆場(chǎng)前，高位鉆場(chǎng)距工作面煤壁不小于50m時(shí),就對(duì)高位鉆場(chǎng)進(jìn)行架設(shè)木垛支護(hù)。高位鉆場(chǎng)前后5m范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)，軌道巷道應(yīng)在撥門(mén)口處多加一排挑棚，梁子用4.5m礦用11#工字鋼，腿子用DZ- 30單體，一梁四柱，迎山正且有勁。

(4)人員進(jìn)入高位鉆場(chǎng)打木垛或撤除抽排軟管施工時(shí),必須將便攜儀懸掛在鉆機(jī)窩內(nèi)安全地點(diǎn)，且要懸掛在安全地點(diǎn)，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.8%時(shí)必須撤人，采取措施進(jìn)行處理。

(5)通風(fēng)二隊(duì)在過(guò)高位鉆場(chǎng)期間適當(dāng)調(diào)整風(fēng)障,更好的導(dǎo)入風(fēng)流，以防瓦斯積聚。每班安排專(zhuān)職測(cè)氣員檢查鉆機(jī)窩內(nèi)的瓦斯，測(cè)氣員每班至少檢查三次瓦斯。當(dāng)大于或等于0.5m3的空間瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%時(shí)，附近20m范圍內(nèi)必須停電進(jìn)行處理，待瓦斯?jié)舛冉档?.8%后方可送電作業(yè)。

(6)高位鉆場(chǎng)內(nèi)斜巷兩幫的錨桿在用煤機(jī)震松動(dòng)以后，煤機(jī)后退距鉆場(chǎng)10m以外處停放，垂下煤機(jī)搖臂、脫開(kāi)滾筒離合器并閉鎖工作面鏈板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)，待用支架伸縮梁、護(hù)幫板支護(hù)好頂幫后，才可派人站在采空區(qū)側(cè)使用長(zhǎng)柄工具取出錨桿。拿錨桿人員未到達(dá)安全地點(diǎn)前任何人員不得解除閉鎖而開(kāi)啟鏈板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及采煤機(jī)。

(7)當(dāng)工作面回采至高位鉆場(chǎng)時(shí)，及時(shí)拉超前架控制頂板，移架時(shí)采用帶壓擦頂移架，少降快拉，必要時(shí)用單體輔助移架。用單體輔助移架時(shí)，必須有四人以上協(xié)助作業(yè)，兩人扶住單體，一人供液，一人監(jiān)護(hù)，供液時(shí)采用遠(yuǎn)程供液，且單體要鐵絲栓牢固，以防單體崩彈傷人；支架移到位后，及時(shí)升架，支架初撐力達(dá)到規(guī)定值[2]。

(8)采煤機(jī)割透高位鉆場(chǎng)后要后退20m以外，用支架頂梁抬住4m方木，保證接頂牢固。拆除高位鉆場(chǎng)內(nèi)木垛時(shí)，先閉鎖工作面鏈板機(jī)，停止截割電機(jī)，然后牽引采煤機(jī)利用滾筒將方木下的木垛料碰散，待采煤機(jī)退開(kāi)后，及時(shí)伸出護(hù)幫板，人員站在采空區(qū)側(cè)用長(zhǎng)把工具將散落的道木全部勾出。

(9)回撤高位鉆場(chǎng)內(nèi)單體以及棚梁時(shí)，必須保證支架支護(hù)到位，采煤機(jī)停在距作業(yè)點(diǎn)10m以外，采煤機(jī)及鏈板機(jī)停電閉鎖，確認(rèn)安全后才可安排人員站在支護(hù)安全的地點(diǎn)進(jìn)行卸除挑棚單體。

(10)在卸除單體及轉(zhuǎn)運(yùn)工字鋼時(shí)人員要?jiǎng)幼餮杆?，且要安排?zhuān)人觀察頂板，確認(rèn)安全后方可作業(yè)。

(11)若正常情況下,嚴(yán)禁任何人員進(jìn)入工作面煤壁側(cè)作業(yè)。若需要進(jìn)入煤壁側(cè)作業(yè)時(shí)，要敲幫問(wèn)頂，及時(shí)搗去浮矸危巖，用支架伸縮梁、護(hù)幫板護(hù)好頂板、煤壁，停止煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，閉鎖工作面鏈板機(jī)，煤機(jī)開(kāi)關(guān)停電,并派專(zhuān)人監(jiān)視頂板，留好退路，確認(rèn)無(wú)安全威脅后才可進(jìn)入作業(yè)。未完成作業(yè),任何人不得送電開(kāi)啟運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)。

(12)過(guò)高位鉆場(chǎng)期間如有片幫、掉頂現(xiàn)象，及時(shí)用木料、板皮、撞楔接頂，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。若片幫嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)及時(shí)架棚維護(hù)頂板，以防掉頂擴(kuò)大。架棚時(shí)，采煤機(jī)要退到10m以外,用伸縮梁和護(hù)幫板護(hù)好頂板和煤幫，采煤機(jī)、鏈板機(jī)停電閉鎖，架棚方法按作業(yè)規(guī)程中的規(guī)定執(zhí)行。

(13)過(guò)高位鉆場(chǎng)期間，加強(qiáng)上端頭煤壁三角處的頂板管理，必要時(shí)要使用4.5m礦用11#工字鋼配合DZ- 30m單體加強(qiáng)三角處的支護(hù)。工字鋼一頭擔(dān)在機(jī)尾第2或3架支架頂梁上，另一頭用單體打在上出口外，頂板用板皮、芭片護(hù)好。

(14)過(guò)高位鉆場(chǎng)期間，應(yīng)加強(qiáng)煤壁管理，嚴(yán)禁高位鉆場(chǎng)內(nèi)錨桿、鋼帶以及木料等進(jìn)入出煤系統(tǒng)，采煤機(jī)司機(jī)應(yīng)高度注意煤壁及頂板變化，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停機(jī)處理。

(15)移架時(shí)用長(zhǎng)把工具對(duì)所打挑棚單體進(jìn)行卸壓，若不影響煤機(jī)截割進(jìn)刀可以不用將單體拆除，以確保頂幫穩(wěn)定，待支架向前移動(dòng)1～2個(gè)步距到煤幫時(shí)，即可拆除。

(16)過(guò)高位鉆場(chǎng)期間可適當(dāng)用甩硐回采，以便盡快推過(guò)鉆機(jī)窩。

(17)過(guò)高位鉆場(chǎng)期間，綜采三隊(duì)?wèi)?yīng)有副隊(duì)長(zhǎng)以上干部現(xiàn)場(chǎng)跟班，及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問(wèn)題。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)采取一系列安全措施，保障了深埋弱黏結(jié)工作面過(guò)頂板高位鉆場(chǎng)時(shí)的回采安全，保障了工作面的正常生產(chǎn)，為深埋弱黏結(jié)工作面過(guò)頂板高位鉆場(chǎng)回采提供了借鑒意義。