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炮采放顶煤工作面顶板事故的预防
2019-04-29  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   

(4)梁端距的影响。放炮落煤后,若不及时支护,使端面暴露时间过长,可能造成端面顶煤破碎而冒落。
  (5)支架架距的影响。当支架布置不均,顶网铺设质量不好时,上位顶煤可能漏空造成冒顶。
1.2.2 推垮型
  这类冒顶事故可以是由老顶大面积运动所引起,有时也可以是由于直接顶与老顶大范围分离,而支架又失去稳定性所引起。
  (1)直接顶厚度较薄,垮落后不能充满采空区,老顶形成滑落失稳,支架的工作阻力无法平衡时,工作面易出现台阶下沉,严重时将直接压垮工作面。
  (2)受层滑构造影响,直接顶与老顶大规模离层,支架初撑力低,且稳定性差时,直接顶在其重力作用下向下方移动,可导致垮面事故。
  (3)在采面仰采时,大块顶煤垮落过程中,可能对工作面支架产生一个向采空区侧的拉应力,而顶煤在此区内承受拉应力的能力非常小,若支架不能提供向工作面煤壁的主动水平力,可能使工作面支架向采空区侧倾倒。
  (4)若顶网铺设联接松驰,支架架距不均,破碎的顶煤可能在铺网质量差的区域形成网兜,此时,可能造成支架受力不均,个别支架失效,网兜增大,在网兜沿倾斜拉力的作用下,使网兜上侧支架被拉倒,造成推垮冒顶。
  (5)当上位顶煤破碎不均时,可能使支架受力不均,个别支架失效或支架阀组泄漏,造成个别支架不能有效地支撑顶煤,使上侧支架下推而冒顶。

2 预防措施


  由于发生冒顶事故而影响生产的原因是多方面的。因此采用多种措施实行综合治理才能奏效。
  (1)当煤壁片帮、顶煤下沉时,支架前端必须顶至煤壁,并在支架间用兀型梁支设一架走向棚,兀型梁前端顶至煤壁,且前柱贴紧煤壁,并装上护顶板。当采面有倾斜断层时同样会发生以上问题。因此除采取以上处理办法,还应在采面距断层5 m时不放顶煤,加快工作面推进度,使顶煤和顶板能充满采空区,减少老顶对工作面的不均衡压力,并适当调整工作面,防止工作面与断层大面积平行接触。
  (2)采用架后低位放煤方法,严格按放煤顺序放煤,使顶煤平衡均匀地放出,尽量少用反复升降液压支架的方法放顶煤。一旦有大块煤挤住煤口,要及时将大块崩碎。减少液压支架反复支撑顶板。严禁从支架前或支架间开天窗放顶煤。根据不同顶煤厚度及地质条件,确定不同的放煤工艺,减小放煤过程对支架的影响,使支架处于稳定状态。加强对放煤口的管理,放煤后各口重新联好网,确保一定的强度,不使支架抵抗各方向冲击力的能力减弱。
  (3)放顶煤工作面煤层的特性对顶板管理影响很大,当顶煤较硬时,可能造成顶煤成层状大块垮落;下位顶煤破碎不均时,可能使支架受力不均。因此,当煤层较硬时,应采取顶煤预裂爆破措施,使顶煤提前破碎,杜绝大块垮落,同时要按设计要求打眼、装药、封装炮泥,防止崩坏顶网而冒顶。
  (4)初采时要确保顶网完整,防止空顶,顶煤不落要及早采取措施强迫落顶,使顶板压力及早传递给支架。工作面初采出切眼后就要开始放顶煤,促使顶板及早垮落,但要保证采空区遗煤或矸石堆积高度在支架高度以上,增强支架的整体稳定性。
  (5)当直接顶厚度较小,冒落后采空区充填高度不超过支架高度,而老顶厚度又比较大且大面积悬露不冒时,要采取放炮挑顶的办法强制放顶达到控制推垮型冒顶的目的。
  (6)移架时,被移支架上方连续5架架间空档加支走向板棚,使支架在移架过程中不发生顶板离层,增强支架在横向上的稳定性;移架后至少2架支有单体斜撑柱,保证支架的支承力及稳定性。
  (7)泵站压力不低于18 MPa,支架实行2次注液,对底软地段采取支柱穿适当规格铁鞋的办法,以充分保证支架有足够的初撑力,接顶严实,确保支柱系统刚度。
  (8)为防止个别支柱漏液泄压或支架支设质量不合格,整个采煤工作面必须连续支设顺山抬棚,抬棚顶梁必须铰接完好。抬棚顶梁采用单体液压支柱顶金属铰接顶梁,顶梁与支架之间垫木板,增加其摩擦力,使整个工作面的支架具有整体稳定性。

3 结论


  通过几年的探索,在炮采放顶煤工作面的顶板管理中,基本上掌握了一些控制顶板的管理措施和处理方法。实践证明,对放顶煤开采顶板控制,只要采取科学合理的措施,完全可以杜绝顶板事故的发生。也就是说,炮采放顶煤工作面的支护质量是顶板控制的关键,煤壁和端面顶煤的维护是工艺成功的基础。因此,其支护设计应与矿压特征相适应,支架布置应重点考虑其稳定性,应按支架受力前高后低来布置,确保支架的初撑力达到规程要求。同时要尽量减小端面距,使工作面始终处于完好状态。

作者简介:宋振江(1960-),男,工程师,现在宁阳县保安

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