大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究.pdf

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1、2015年第40卷第5期能源技术与管理Vo1．4ONo．5EnergyTechnologyandManagement129doi：lO．3969／j．issn．1672—9943．2015．05．048大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究朱玲方，李博，严俭祝(1．崇信县百贯沟煤业有限公司，甘肃平凉744000；2．中国矿业大学科研所，江苏徐州221008)[摘要]为了有效解决大倾角仰采的1501工作面设备下滑及煤壁片帮等问题，通过对百贯沟煤业1501工作面情况及回采工艺的研究，分析了设备下滑和煤

2、壁片帮的原因，并现场监测了1501工作面推进过程中的支架初撑力和工作阻力的变化情况；针对工作面现场实际情况，提出了防Z-Y--作面支架及前后部输送机防倒、防滑和工作面煤壁片帮的安全技术措施，确保该工作面的安全回采，提高了煤炭资源的采出率。现场应用表明，安全效益和经济效益显著，可为类似大倾角仰采工作面的安全回采提供重要参考。[关键词]大倾角；仰采；下滑；片帮；防治措施[中图分类号]TD823[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2015)05129311501综采工作面概况百贯沟煤业1501综采工

3、作面为5煤首采工作面，西北走向布置。工作面东北翼为F逆断层，西南翼为一采区备采1503工作面，东翼为一采区回风石门，西北翼为F2逆断层。1501工作面东翼距F：逆断层最小距离约40m，工作面回采水平为+920～+766m水平，与地面标高净距离341551m，图1单个支架稳定的力学模型由图1可知，保持单个支架稳定的初撑力应且地面为山地、丘陵，无建筑、公路。走向长1008m，斜长120m，面积122280m。满足下式：—1501综采工作面沿煤层伪斜方向布置，回风～Ⅳ≥Gsin(0【一arctan／．~)巷平均

4、倾角7．5。，运输巷平均倾角9。，最大倾角l上217。；开切眼平均倾角11。，工作面倾角0～32。，仰式中：Ⅳ为支架初撑力，N；G为支架及与支架斜角平均l2．3。。相连的设备(包括前后刮板输送机、采煤机等)重力，N；a为仰斜角，(。)；为支架与顶板的摩擦因21501面回采工艺存在的问题子；／1,2为支架底座与底板的摩擦因子。1501综采工作面回采过程中遇到的主要问根据上述分析，应使得支架有较大的初撑力。题是：①工作面顶煤松软，顶板控制难度大，易片1501面作业规程中规定支架初撑力≥24MPa，泵帮、冒顶；

5、②前后部输送机下滑并带动支架及其他站额定压力为31．5MPa。可见，1501面所要求的设备下滑；③支架对顶板的适应性差，存在倒架、支架初撑力较小。图2和图3分别为1501面“咬架”等严重现象；④工作面回采仰采角度大，2014—09—04早班和2014—09—05早班的支架工作进刀、移架困难；⑤煤壁片帮，采煤机割煤时容易阻力监测曲线图。从这2个图中可以看出，飘刀，采高难以控制等。2014—09—04早班在1501面的20条测线上，有8条测线的工作阻力小于31．5MPa，占比为40％。31501面仰采设备下滑

6、原因分析及防治2014—09—05早班在1501面的20条测线上，有措施11条测线的工作阻力小于31．5MPa，占比为3。1设备下滑原因55％。仰采条件下，工作面设备易发生下滑。保持单初撑力对于预防采煤工作面的压垮型、推垮个支架稳定的计算模型如图1所示。型及漏冒型顶板事故具有重要意义，应从预防顶2015年10月130朱玲方，等大倾角仰采工作面设备下滑及煤壁片帮防治技术研究Oct．．2015时的上行阻力，引起前部输送机下滑；③使支架顶八。：!-：、、-—-·‘、、-，枷t_／＼梁、底座与顶、底板接触平整，力

7、求受力分布均匀，i一、／＼J’’’／＼、／／＼Y／保证支架稳定可靠；④使支架顶梁紧贴顶板，移架：1-krl*Jr“一m．I、fUil一-grj1t}／J—，—LI卜I!d／Jl、，、、后保证有足够的初撑力；⑤拉架后升紧支架，保证V＼＼；．．．支架具有较高的初撑力和工作阻力；⑥工作面倾角超过15。时，对采煤机必须采取可靠的防滑措支架号施利用液压制动器进行防滑。图21501面2014—09—04早班的支架工作3．3煤壁片帮防治措施阻力监测曲线仰采引起煤壁片帮深度加大，与水平工作面4O相比，仰斜工作面前方支承压

8、力峰值点位置向煤喜。／，=、＼，ji}、。／。。—＼30＼／＼^．体内部移动，使煤壁稳定性变差。仰斜开采时，由——＼／／、＼于煤层重心向采空区方向偏移，上部煤层受重力20一黝一一力影响而不易稳定，易于引起片帮。通过对大采高仰10挫＼’采工作面煤壁片帮统计观测，发现多为小范围片墨0釜意基帮，整个断面片帮很少，这种小范围的片帮主要原支架号一因是：煤壁在自重和顶板压力作用下，主要表现出图31501面2014一O0—05早班支架工作阻