复杂地质条件下综采工作面顶板事故的防治.pdf

《复杂地质条件下综采工作面顶板事故的防治.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、复杂地质条件下综采工作面顶板事故的防治刘照辉(平煤集团二矿)摘要通过对一起顶板事故的研究分析，总结了深部煤层综采工作面复合破碎顶板的特性，研究了综采工作面复合破碎顶板控制工艺的特点，优化了顶板控制工艺。逐步摸索出了工作面破碎顶板控制的有效途径，为回采工作面的安全高效生产奠定了基础。关键词综采工作面破碎顶板顶板控制随着矿井采深的不断增加，地应力和构造应力的增大，如遇支护体与围岩体的刚度、强度及结构变化的不耦合，尤其遇到地质构造带，应力叠加及二次动压影响的复合顶板回采工作面，两巷超前沿煤壁走向经常切顶，造成巷道顶板与工作面顶板形成较大错差，若支护不及时或支架强度不够，极易损坏支架或

2、压死支架，甚至造成综采工作面顶板事故。1概况丁，一6—22160工作面开采二叠系下石盒子组丁，、丁。合煤层，走向长2050m，采长195m；工作面采深550m，煤层厚度0-4．3m，平均采高3．5m，局部受断层影响出现薄煤带。煤层直接顶为灰黑色砂质泥岩(厚1．0—2．1m)、煤线(厚0．1m)和粉砂岩(厚1．5m)互层，总厚度2．5～3．6m；部分地段因丁，煤层变薄或缺失，丁。煤层夹矸变厚等原因，复合顶板变厚，对回采影响较大。基本顶为厚2．2一lOre的浅灰色细砂岩；底板为2．5m灰色砂质泥岩。工作面采用第一代ZY4000—17／37型液压支架支护顶板，进(回)风巷采用锚索配合

3、锚网支护；超前支护采用倾向花边金属梯形棚支护，棚距0．8m；端头支护为“两对四根”4．2m花边工字钢支护。2007年lO月5日，在丁，一6—22160工作面里段推进到风巷F，断层处，端头传移迈步工字钢梁期间，顶板突然来压，回风巷超前煤壁侧切顶25m，端头冒顶堵塞回风口，冒顶影响至工作面，造成17架支架梁端切顶被压死，工作面停产两天的重大事故。2事故原因分析(1复支承(2(3端头支护强度不够，支护工艺、结构不合理。端头支架由倾向棚改为走向棚支护，顶板反加速顶板离层，加剧了直接顶的破碎。工作面支架老化，支架初撑力达不到要求，强度不足。受断层构造带影响，构造应力较大，顶板节理裂隙较多

4、，造成弱面滑面较多，未及时加强支护。(4)人为技术操作原因，在传移端头迈步大梁时，未按先加强支护后降架的操作顺序，降架来压引发了事故的发生。(5)端头及工作面未安设定压力监测系统，不能准确预测预报顶板压力情况。·-——149．．——3防治冒顶事故的方法3．1设备配套选型根据工作面特殊的地质条件，生产能力等综合因素考虑，确保“三机”合理配套，是顶板控制的根本。此外，针对工作面压力较大，顶板破碎的复合顶板，选择端面距较小、工作阻力及对底板压力较大的ZYS000—18／38型液压支架，替代行将淘汰的ZY4000—17／37型四立柱支承掩护式液压支架。3．2工作面破碎顶板控制工艺分析(

5、1)及时支护。采煤机割煤后不超过4架距离内，及时移架，后推移输送机。移架后及时护帮护顶，防止煤壁片帮或出现空顶。(2)超前支护。针对正常移架期间，出现不能维护破碎的顶板或严重的煤壁片帮现象，采煤机割煤前移架，减小梁端距或使支架顶梁前端紧贴煤壁，减小顶板裸露面积。(3)带压擦顶移架。移架时，单体液压支柱配合拉架，即支架仍保持一定的工作阻力，顶梁紧贴顶板带压擦顶前移，并坚持“少降快拉，及时升牢”，以减轻移架时顶板岩层的活动，降低由于移架而造成的顶板破坏程度。(4)铺网护顶。在支架顶梁上铺金属网(采用走向挂网，倾向推进)，这是控制破碎顶板的有效办法。(5)支架前梁上方架走向梁支护。在

6、煤壁靠顶板处掘一梁窝，将走向梁的一端架在煤壁上，另一头架在支架的顶梁上。如果煤壁容易片帮，则煤壁上不适宜或不能掘梁窝，这时可靠近煤壁侧打一临时贴帮柱。配合顶网顺利展开，也可在金属网下架走向梁，由走向梁预先托住顶板，让支架在走向梁及金属网的掩护下前移。片帮不严重处架走向梁支护顶板如图l所示，片帮严重处架走向棚支护顶板如图2所示。木粱碎岩(a)平面示意图(b)立面示意图图1片帮不严重处架走向梁支护顶板示意图(6)支架前梁下固定滑移探梁。顶板破碎漏矸，片帮严重时，在煤壁靠顶板处难以掘梁窝，支架不易降落，走向梁难以架设到支架的顶梁上时，架前探粱超前支护顶板。即工作面割煤机剖煤前，利用岩

7、石电钻，沿工作面煤壁走向打探梁眼(一般的，探梁眼距顶板0．3m，仰角150，眼深1．5m，使梁端恰好支护到顶板)。人工穿入钢梁，利用U形卡把钢梁固定支架前梁起吊孔内，形成固定的可滑移钢梁。支架升起后。固定并托起钢梁超前支护顶板。在支架拉移期间，前后滑移自如，形成一种固定牢固且可伸缩的探梁支护，超前探梁支护顶板如图3所示。3．3工作面超前巷道及端头顶板支护管理工艺一】50一原木粱破碎架(a)平面示意图(b)3Z$i示ttllt图2片帮严重处架走向棚支护顶板示意图碎岩层(a)平面示意图Co)立面