维护
《煤矿安全规程》规定:采区开采结束后45天内, 必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙, 全部封闭采区。通过多年来, 各种复杂地质条件下综采设备回撤的实践, 总结出以下综采工作面综采设备回撤过程中, 顶板控制与维护方面应该注意和严格把关的环节:
一、严格把好收作巷施工质量关
收作巷施工的质量好坏是安全回撤的前提保证。工作面回采到停采线, 铺网结束后, 需要及时在切眼施工回撤综采液压支架和配套三机设备的收作巷, 收作巷的质量, 尤其是收作巷的顶板管理相当重要。
在编制收作巷施工措施中, 要明确规定施工中不得采取降架放梁。回采结束后, 不论是一次采全高综采工作面, 还是综采放顶煤工作面, 其液压支架顶梁上方都是应力集中区, 顶板受压破坏严重。如果在施工收作巷时, 采取降架安放收作巷棚梁, 就是对支架顶梁上方顶板的一次压力释放, 极易引发收作巷顶板冒顶事故。为避免施工过程中, 图省事而降架放梁带来顶板破坏, 可在回采铺网结束后, 在每台液压支架的前梁下方, 打上两根不小于φ200mm木点柱支撑顶梁, 这样既避免了施工过程中人为擅自降架, 导致顶板垮落, 又可加强液压支架的支撑强度, 防止支架立柱油缸损坏, 漏液卸压下沉。
二、加强风道管理
一般来说, 每个长壁式综采工作面根据地质条件不同, 布置长度均在150~200m之间, 安装的液压支架台数约在100~130台左右。
我们将综采工作面回采结束后, 到工作面封闭时间, 倒排一下工期:施工收作巷约7天;回撤前的轨道铺设、绞车安设等准备工作约2天;运输机、采煤机拆除约需要3天;综采设备回出后, 收作巷以及上、下巷棚子回收约需要7天;这样距离《规程》规定封闭工作面的时限只有26天。回撤出一百多台液压支架, 任务是相当艰巨的。
如果在回撤过程中不加强风道管理, 可能会出现风道冒落垮巷的危险。其一, 严重影响回撤进度;其二, 需要在上、下两巷分别安设风机进行通风, 增加了瓦斯管理难度;其三, 因为顶板冒落垮实风道, 回撤时粉尘增大, 巷道温度增高;其四, 回撤区域可能产生积水, 大大增加回撤难度。
三、及时支护回空区和释放悬空区顶板压力
(一) 及时支护回空区。
支架通过降架回撤出来后, 原支护区域的顶板在网绳的张力作用下, 托撑住顶板暂时铺落不下来, 此时要及时对回撤出的支架支护区域的网绳进行支护。
每台液压支架调向拖出5m以上距离后, 应及时在原支架位置的钢丝绳下打4~6根支撑圆木戗柱, 作为临时支护 (若钢丝绳拉断, 可以将点柱打在金属网下面) 。一方面防止网绳因支架回出后失去支撑, 顶板煤岩垮落掩埋待回支架, 给回撤工作带来麻烦, 另一方面为回撤人员创造良好的安全作业空间。
(二) 释放悬空区顶板压力。
对于距离待回支架5m以上的回空区, 顶板不能随着支架逐渐回撤而下沉落地时, 要及时站在风道点柱里侧, 进行人工剪网放顶, 使顶板压力释放落地, 减少铺网钢丝绳的张力, 避免钢丝绳张紧力过大而绷断。
回空区顶板长距离悬空, 顶板在正应力和切应力作用下, 会突然发生周期来压剪切断落, 推倒和压断风道点柱、撕断铺网钢丝绳、堵塞巷道。因此, 在回撤过程中, 要及时采取措施, 进行人工剪网释放顶板压力, 保护好风道, 保证回撤结束前, 风道支护完好, 能够满足工作面正常通风和行人安全。
四、木垛管理
为了安全回撤出工作面全套综采设备, 仅仅在收作巷内打上双排木点柱, 以此来保留住1500mm左右宽度的风道, 是根本不可能支撑得了顶板压应力的。为此, 就必须在回空区内打上木垛, 来加强顶板支护, 确保风道能保持到全部设备回撤结束。
根据各工作面地质构造情况, 木垛间距一般控制在5~15m, 冒顶区或过巷段, 可加密木垛, 必要时打连接木垛。打木垛时, 一定要确保质量, 使木垛垂直顶、底板, 与顶板接实;木垛外沿不得超出风道点柱, 以防受压推进风道, 缩小风道安全间隙;木垛要打成“#”字型, 倾角较大时, 每层必须用耙钉钉牢。
五、发生断绳、断网的处理
(一) 及时处理回撤区域。发生钢丝绳破断后, 要立即对回撤茬口进行加固, 控制顶板矸石冒落。
(二) 加强风道支护。对风道进行维护, 尤其是被推移、挤歪、压断的点柱, 及时予以加补。
(三) 在待回液压支架处, 用短点柱或小木垛进行支护。
在降架回撤前, 先对破裂的钢丝网进行修补, 漏顶的用戗楔与笆片、板皮加以腰背;然后, 支架每移出一个行程, 再对其露出的网绳部分进行打支撑点柱, 直到整台支架排出;通过逐台逐个行程的控制, 两到三台左右, 基本上能够控制住顶板。
发生断绳或支架撕裂铺网较严重的, 也可在网绳下面适当加密点柱, 或打上小木垛, 直到控制住顶板为止。
六、合理加快回撤速度
综采液压支架回撤过程中, 合理控制好进度, 也是管理好顶板的一项切实有效的措施。由于回撤液压支架时, 工作面回采结束不久, 综采液压支架上的顶板受采动影响, 顶板受静压和动压两种应力作用, 压力较为明显。
根据综采工作面是采取综采放顶煤技术, 还是采取一次采全高采煤工艺, 以及工作面地质条件等情况, 应合理地安排好圆班回撤进度, 最好做到每小班一个正规循环;再者, 综采液压支架的回撤, 尽量采取从下向上的顺序工艺, 将压力释放到回空区, 最大限度地降低其对回撤区域的顶板破坏。
摘要：矿各采区内综采工作面断层、褶曲构造极其发育, 如何在复杂地质条件下安全回撤出综采设备, 然后按照《煤矿安全规程》要求及时对综采工作面进行封闭, 关键是如何加强顶板管理、控制与维护好顶板。
关键词：复杂地质条件,综采设备回撤,顶板控制与维护