济宁二号煤矿孤岛综放工作面开采技术研究.docVIP

济宁二号煤矿孤岛综放工作面开采技术探讨 摘 要 本文主要以2303孤岛综放工作面为例，探讨了2303面两顺槽在开采过程中为预防巷道变形而采取的顶板管理技术、设备配套方案以及防治自然发火、瓦斯治理技术，通过加强在开采过程中日常管理，实现了安全生产，为以后类似工作面开采提供了一个借鉴。 关键词 孤岛综放工作面 开采技术 1 概况 众所周知，孤岛综放工作面的顶板压力显现非常明显，两端头及两顺槽顶板压力大、变形严重是工作面顺利推进的重大难题，煤层自然发火和瓦斯问题是威胁安全生产的重大隐患。 2303孤岛综放工作面位于二采区的中部，三面为老空区（见图1），面宽185m。煤层倾角2～10°，煤层厚度1.5～6.6m，平均埋藏深度547.4m。煤层顶板东部为灰白色中砂岩，平均厚12米，岩性坚硬；西部有一层厚0.5m的泥岩伪顶和厚5.5m粉砂岩直接顶。煤层底板，一般为灰黑色泥岩，厚1.0～2.0m，岩性松软易破碎，有膨胀性。工作面东部为一背斜构造，西部有一向斜构造。在两顺槽掘进过程中，揭露落差0.3-9.5m的断层8条，均对回采有一定的影响。 图1 23下03孤岛综放工作面布置图 2 顶板管理技术 2.1 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。 2.1.1 两顺槽顶板管理 轨道顺槽和运输顺槽均布置在3下煤层中，断面为矩形，规格：净宽×净高＝4.3×3.2m，断面积：13.76㎡。采用锚网梁加锚索联合支护，锚杆规格：顶板锚杆采用φ22×2400mm，帮锚杆采用φ22×1800mm，均为全长锚固树脂锚杆，间排距800×800mm；锚索为φ15.24×8000mm，每排2根，排距为2400mm；顶网为8＃铁丝编成的经纬网，帮网为12＃铁丝编成的菱形网。顶部采用规格GDT108／Q／YZK034的长度为4200mm的梯形钢带，两帮采用GT10／3000 Q／YZK035的钢梯,钢梯要紧压在网子上，搭接不少于200mm。巷道沿空侧喷c20的混凝土。见图2 。 图2 2303孤岛综放面顺槽支护布置图 2.1.2切眼顶板管理 切眼与两顺槽垂直布置；断面为矩形，规格：净宽×净高＝7600×2800mm，断面积：21.28㎡。支护形式为锚网梁加两排单体液压支柱加三排锚索联合支护。西帮采用φ22×1800mm锚杆支护；顶板采用φ22×2400mm树脂锚杆，间排距为800×800mm；东帮采用φ38×1800mm木锚杆，间排距700×700mm，托盘为200×200×30mm；锚索为φ15.24×8000mm，每排3根，间排距为2100×2400mm；单体液压支柱采用一梁三柱，间距1m，梁为半圆木。采煤机机窝：净深×净宽×净高＝1500×16000×2800mm，支护形式为锚网梁加一排锚索，帮锚杆为木锚杆，顶锚杆和锚索同切眼。见图3。 图3 2303孤岛综放面工作面切眼支护布置图 2.2 回采时的顶板管理技术 回采过程中工作面配备了KGJ-B型综合监测系统，能够对液压支架初撑力、工作阻力进行时时监测，确保了工作面的支护质量；只要工作面采用双回路供液，保证支架初撑力，顶板破碎处及时拉超前架，使用好前插梁，就能管理好端面顶板。孤岛工作面回采顶板管理的最大难点是工作面两顺槽超前支护与两端头支护，根据工作面实际和以往矿压观测资料，两顺槽超前与两端头的支护方式和管理办法如下： 两顺槽超前支护方案：两顺槽超前支护距离不小于50m。轨道顺槽超前支护采用四路规格均为DJB800×600mm十字梁配合单体液压支柱支护，支护宽度为3200mm，每架十字梁下支设1棵单体液压支柱；运输顺槽超前支护采用两路十字梁配合单体液压支柱支护，靠转载机人行道侧采用了规格为DJB2200×600mm特殊十字梁，靠工作面侧采用了规格为DJB800×600mm十字梁，支护宽度为3000mm，转载机两侧各支设两路单体液压支柱。超前支护的所有单体液压支柱均穿铁鞋。 运顺端头顶板管理方案：工作面推进时，若1#架不压顺槽支设的十字梁时，1#架前梁前不再回撤十字梁，十字梁向后延至转载机尾密集处，在前后部机头之间十字梁的十字花下支单体支柱。若1#架压顺槽支设的十字梁时，在1#架前梁前回撤靠工作面侧的十字梁。如果运输机下滑，1#架进入面内，在1#架距离十字梁间距超过500mm时，则必须在1#架与十字梁之间支设一路双销一字梁抬棚，一字梁抬棚向后延至密集处，水平销、圆销齐全。运顺密集支柱位于转载机尾后，单体液压支柱间距400mm，生产过程中，密集支柱不得拖后两排或两排以上。若顶板破碎易冒落时，必须提前在密集与