文档介绍：音西煤业13104孤岛综放工作面安全开采技术研究
提要:孤岛工作面回采时的防治措施,从而避免此类工程灾害的发生,实现13104孤岛工作面的安全开采,成为摆在集团公司和音西煤业面前的一大问题。
关键词:孤岛回采安全开采矿压监控综放工作面矿压规律矿压显现
1、绪论
孤岛工作面是指上下两侧都是采空区或其中一侧为分界断层,停采线一侧为采空区的工作面。孤岛工作面的顶板压力显现非常明显,在生产过程中两端头及两顺槽顶板压力大、巷道变形严重是影响工作面顺利推进的重要原因。研究和掌握孤岛工作面开采过程中顶板运动规律及矿压显现特点,适时采取有效措施安全开采,对减少顶板事故,提高资源回收,降低消耗,增加矿井经济效益,具有较大的实际意义。
由于音西煤业13103综放工作面正在回采(年底即将回采结束),13105工作面已回采结束,致使音西煤业一采区中部的13104工作面成为孤岛工作面。孤岛工作面不同方向支承压力的迭加,是孤岛工作面开采中的一个重要特点。采动过程中工作面上下巷道围岩会处于流变状态,并且受到高应力作用而加剧变形,严重威胁了人员出入和机械设备的正常运转;一定条件下,采场顶板覆岩结构失稳会对工作面支架造成冲击载荷,形成大面积片帮,严重时会造成支架压死、设备损坏,挤出的煤体会封堵工作面出口,同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。因此,如何确定孤岛工作面回采时的防治措施,从而避免此类工程灾害的发生,实现13104孤岛工作面的安全开采,成为摆在集团公司和音西面前的一大问题。
目前,关于孤岛综放采场的矿压理论及安全回采实践已有一定的研究,但孤岛综放工作面开采过程中冲击矿压的防治及巷道围岩的控制等,仍是影响矿井生产的一大难题,尤其对于13104孤岛工作面厚松散层薄基岩的特殊地质条件下,其相关的安全开采技术也具有其特殊性。所以,开展13104孤岛综放工作面安全开采技术研究,可以揭示厚松散层薄基岩孤岛工作面的矿山压力及其覆岩运动规律和特征,从而解决工作面顶板矿压的控制等一系列科学问题。对于生产实践而言,防止了顶板事故的发生,保证了作业人员的安全和机械设备的正常运转,为音西煤业乃至集团公司的孤岛综放工作面的安全开采提供指导,具有十分重要的意义。
2、工作面概况
音西煤业13104综放工作面位于音西煤业一采区的中部,上部为正在回采的13103综放工作面,下部为已回采结束的13105工作面,左至F8∠73°H=~,右至一采区机道上山保护煤柱,是一个典型的孤岛工作面(如图1)。该工作面两顺槽巷道沿底板布置,运输顺槽598m,回风顺槽527m。开切眼沿倾斜布置,长度139m,该面内煤层结构简单,煤层倾角为21°~24°,平均23°左右;~,,其中煤层中含有1—3层不稳定的夹石。煤层顶板为灰白色中粗粒砂岩,,岩性坚硬。煤层底板,一般为灰白色粉砂岩,局部为灰白色细砂岩,,岩性松软易破碎,有膨胀性。
两顺槽在掘进过程中底板起伏不定,;~(平距)上部有一条13104上分层下顺槽老巷,该老巷长119m,回撤期间老巷里面存有积水;对回采有一定的影响。煤层顶底板砂岩含水性弱,顶底板砂岩水和相邻面采空区老塘水为本面的主要充水水源。
如图1
3 顶板管理技术
掘进期间顶板管理
在工作面顺槽施工前,首先进行了开采区附近的地应力测量,了解原岩应力分布情况,通过对沿空巷道围岩变形破坏规律研究,结合计算机数值模拟,得到了两顺槽和切眼的巷道支护参数,通过回采,效果明显。
两顺槽顶板管理
轨道顺槽和运输顺槽均布置在IV13煤层中,断面为矩形,规格:净宽×净高=×,断面积:㎡。采用锚网梁加锚索联合支护,锚杆规格:顶板、帮部锚杆均采用φ16×180mm,每个锚杆孔内安装2卷型号为MSCK2335的树脂锚固剂,间排距700×800mm;×8000mm,每排2根;顶、帮锚网使用的是12#铁丝编成的菱形网,搭接不少于1000mm,不大于200mm。见图2
图2 1304孤岛综放面顺槽支护布置图
切眼成微倾斜布置,;断面为矩形,规格:净宽×净高=6000×2200mm,断面积:㎡。支护形式为锚网梁加两根单体液压支柱配合两排锚索联合支护。南帮采用φ16×1800mm锚杆支护;顶板采用φ16×1800mm树脂锚杆,间排距为700×800mm;北帮采用φ38×1800mm木锚杆,间排距700×800mm,托盘为200×300×30mm;×8000mm,每