综采放顶煤存在的问题及控制措施卫广生.doc

综采放顶煤存在的问题及控制措施 卫广生 2010-01-18 23:00 　　（霍州煤电集团坡底煤矿，山西 临汾 031414）　　摘要：霍州煤电集团回坡底煤矿9＃煤层厚度不稳定，局部变化大，煤顶易冒落，煤壁易片帮，煤层底版松软，为典型的“三软”不稳定难采煤层。回坡底煤矿通过采用两柱掩护式放顶煤支架放顶煤工艺，在9＃煤首采面1193工作面取得了较好的效果。　　关键词：综采；地质煤矿；顶煤　　中图分类号：TD82?? 文献标识码：A 文章编号：1673-0992（2009）12-194-01　　一、工作面情况　　（一）地质煤矿　　1193综采工作面所采煤层为9＃煤层，呈黑色煤末状，煤体松软，硬度低，是回坡底煤矿第一个采用两柱掩护式支架的综采房顶煤工作面。煤层赋存不稳定，煤层结构复杂，大面积存在夹矸。煤层倾角均12°。顶底板情况如下：　　直接顶：粉细纱岩，平均4.89m，以粉砂岩为主，含细砂岩，薄～中厚层状，夹层状或椭球状菱铁质结核，易相变，不稳定。　　伪顶：砂质泥岩，平均1.63m黑灰色，含碳及团块状黄铁。　　直接底：铝土质泥岩，平均5.59m深灰色，含铝土质，含较多炭化植物化石，中部夹一层厚度平均的粉砂岩。　　老底：粉细砂平均13.32m，灰～深灰色，钙泥质胶结，薄～中厚煤层状含菱铁质结核。　　（二）采煤方法　　采煤方法为走向长壁后退式开采，综采放顶煤一次采全高，全部跨落法管理顶板。采煤工艺为综合机械化放顶煤工艺。回采工艺过程：　　开缺口→机尾返刀→移机尾→下行割煤→移架→移前溜→到机头返刀→吃刀→移机头→放顶煤→拉后溜，完成一个循环。　　放顶煤步距确定：　　煤层平均厚度为5.5m，采高2.0m，因此该面的采放比为1：1.75，为取得较大的资源回收率，确定采用一采一放，放煤步距为0.6m，放煤方式为单轮，顺序，单口进行，实际回收率达到85%以上。　　二、综采放顶煤中存在的问题　　随着我国才没技术的不断发展，综采放顶煤开采也得到迅速发展，主要原因在于它能实现高产高效，同时还解决了其它采煤方法无法解决的技术难题。应用综采放顶煤开采后，不仅提高了资源回收率，并且在回采过程中冲击矿压明显减弱，确保了安全生产，经济效益显著。但综采放顶煤业存在以下问题：　　（一）初采强制放顶煤问题　　在工作面初采时，煤壁对顶煤的支撑在顶煤及顶板达不到垮落极限时，呈现出支撑梁作用。若不及时垮落，会造成有害气体超限和风量低、相对风速，不但影响工人的工作环境，而且当顶煤、顶板初次垮落时对支架造成破坏和形成冲击波的危害。　　（二）顶煤难以放出问题　　由于工人只有靠反复升降支架，在支架和顶板的反复作用下破碎顶爆，甚至采取2架或3架同时升降来破碎顶煤，致使煤壁和顶煤超前破碎，煤壁片帮深度增大，顶煤在控顶区内冒落，给安全带来隐患。　　三、综采放顶煤的控制措施　　支护方式：工作面上下端头各装ZFG3400-16/26型综放过渡液压支架，以便有足够的后部空间来放置后部输送机机头部，中间架采用ZF2800-15/24两架掩护式放顶煤支架支护顶板，同时采用超前擦顶带压移架和跟机拉架即使支护等顶板管理方法，再加上采煤机割煤对顶板振动小，液压支架支糊强度大且具有朝向煤壁方向的水平力，使得工作面推进速度与顶板管理之间形成良好循环。采煤工艺循环作业方式应由“两采一放”改为“一采一放”采、放分区平行作业改为跟机平行作业，从而可延长放煤时间，有利于顶煤放尽，提高工效。对于顶煤太厚、夹矸层强度和厚度较大的工作面，因为顶煤破碎主要依靠支承压力和支架反复支撑卸载来实现，顶煤太厚，上部顶煤破碎不充分，破碎块度大不易放出。应采取震动放炮等辅助方法来促进顶煤放出。　　（一）工作面初采　　工作面初采及正常放顶煤时，顶煤不垮落或呈铰链状而放不出，因此进行强制放顶，即沿切顶线布置单排眼。而初采为确保支架的稳定性，必须丢弃部分顶煤，其丢煤量为使冒落的顶煤能够充填支架高度空间。　　工作面切眼沿顶布置，工作面初采时要逐步托顶煤，沿底推进：　　1.受推移杆影响下山角度不宜过大，工作面支架附采角度在10°左右。　　2.托顶煤期间支架必须超前支护，以防止工作面大面积偏帮。　　3.初采期间时刻注意工作面压力表情况，发现矿压变化马上采取措施。　　（二）工作面仰采　　由于工作面采上山煤帮极易造成片帮事故，煤壁片帮后导致顶煤脱落，随之直接顶跨落，顶板很难控制。针对现场实际和该支架的结构特点采取以下措施并取得了较好效果：　　1.合理控制工作面采高，严格要求机组司机和支架工把采高控制再2.0～2.2m范围内，一处超高按违章处理。　　2.加大支架撑力，采取带压移架和随拉架随收前探梁措施，对顶板及时进行支护。　　3.在前探梁上插1.5米长2寸管并背料，对顶板进行超前