当前的位置:主页 > 技术资料 > 规程措施

工作面过煤层夹矸变异区安全技术措施

时间:2022-06-18 分享:

审 批 意 见

一、概况

XX工作面即将投入生产,如附图一所示,工作面形成过程中切眼附近揭露夹矸变异区域。为确保开面工作的顺利进行及安全顺利的通过变异区,减小变异区对回采过程中安全、设备及煤质等造成的影响,特编制工作面过变异区安全技术措施如下:

1.工作面煤层夹矸变异区概述

XX工作面煤层夹矸变异区是以夹矸厚度大于0.5m为异常起始点,该变异区轴向与工作面成79°夹角。夹矸变异区自切眼向外影响材料巷推进度为13m,运输巷侧推进度为138m,其中,材料巷侧夹矸厚度由1.1m减少到0.5m;运输巷侧夹矸厚度由3.84m减少到0.5m。

2.变异区对工作面回采造成的影响分析

(1)变异区内工作面底板多为泥岩或含炭泥岩夹矸,该岩层泥质或粉、细砂状结构,较疏松,泥岩具可塑性,遇水泥化膨胀。该层本身不含水,但具有易风化,吸水泥化的特点。回采过程中的生产用水和顶板淋水极易造成底板泥化,并对支架和溜子的前移、顶板维护,特别是对运输系统造成较大的影响。

(2)工作面煤2直接顶为含油泥岩,该岩层为结构致密,块状结构,上部具水平层理,下部层理不发育,局部夹软泥夹层,其强度低,易破碎,工作面回采过程中顶板维护困难。

(3)工作面通过变异区过程中,采出大量的含炭泥岩夹矸,严重影响煤质。

(4)工作面通过变异区过程中,含炭泥岩夹矸造成设备磨损加剧、负荷增大,影响设备的正常运转。

(5)工作面过变异区期间,顶板的冒落裂隙带可能波及到煤1油2裂隙水,对工作面的回采产生一定的影响。

二、准备工作

1.材料的准备

(1)准备足量的板梁及背板,用于顶板维护;

(2)准备规格为1.5或2.0寸的废旧铁管或小圆木制作的穿楔子100根;

2.工作面过变异区期间,加强对工作面支架各立柱、千斤顶及安全阀情况进行排查,并对排查出的问题及时进行处理,确保工作面支架工作状态良好。

3.加强工作面各声光信号的检查、维修,并确保语音通讯系统及相关闭锁装置灵活可靠。

4.工作面备用1-2台水泵,一旦工作面出水,要及时设泵排水。同时加强对两巷排水系统进行检查,确保两巷排水系统畅通。

三、回采方法

为减小夹矸变异区对工作面的安全、生产组织及煤质等造成的影响,工作面回采过程中,采用根据夹矸厚度的不同,分别调节机采层位的方法。即,夹矸厚度大于1.5m范围,工作面顶板沿煤2上分层顶板回采;夹矸厚度小于1.0m段,工作面底板沿煤2底板回采;夹矸由1.0m增加到1.5m段,由工作面底板沿煤2底板回采,过渡到工作面顶板沿煤2顶板回采,过渡段的长度为20-30架,该段溜子坡度控制在100以内;工作面两端头底板沿两巷底板回采,各用15-20架的长度采用顺接的方法与面内的回采层位顺接好。

根据夹矸厚度变化情况,将煤层夹矸变异区划分为四个阶段:第一阶段为初采层位调整段(切眼外0-20m),第二阶段为严重影响段(切眼外20-50m),第三阶段为过渡段消失段(切眼外50-80m),第四阶段为变异区正常回采段(切眼外80-138m),分别采用不同的回采方法进行。具体如下

(一)第一阶段 初采层位调整段(材料巷0-30m段,影响推进度30m)

1.阶段概况

该阶段溜尾段夹矸厚度为1.1m,向溜头方向夹矸逐渐增加到3.84m,溜头20#架处完全位于夹矸变异区内。

2.回采方法

材料巷侧随工作面推进,煤层夹矸厚度逐渐由1.1m减少到0.5m,溜尾逐渐进行卧底,使工作面夹矸厚度小于1.0m范围沿煤2底板进行回采,夹矸厚度大于1.5m范围沿煤2顶板进行回采,夹矸厚度由1.0增大到1.5m范围由沿煤层底板过渡到沿顶板回采。

3.层位调整

工作面未推出切眼前暂不进行层位调整,推出切眼后,按以下要求进行调整:

(1)沿工作面推进方向层位调整

目前工作面顶板大部分沿上部好煤的底板回采,其中,溜尾段夹矸厚度为1.1m,120#架处底煤0.4m,20#架处面前为全矸,顶煤厚2.0m。

层位调整方法:120#架处进行卧底,每刀卧底3-5cm,工作面推进10刀后,夹矸小于1.0m范围沿煤2底板回采,20#架处每循环起底8-10cm,起底量2.0m,工作面推进25刀后,沿煤2顶板以下0-0.3m层位进行回采。

以附图三为例,划分为5段,第Ⅰ阶段120#架到溜尾,与材料巷底板顺好;第Ⅱ阶段120-90#架,沿煤2底板回采,采高控制在3.0m±0.1,第Ⅲ阶段90-60#架阶段,沿煤2底板回采过渡到沿煤2顶板回采,采高由3.0m过渡到2.6m;第Ⅳ阶段60-15#架,沿煤2顶板回采,采高控制在2.6m±0.1;第Ⅴ阶段15#到溜头,与运输巷底板顺好,采高控制在2.8m±0.1。

(2)沿工作面方向层位调整

因夹矸变异区与工作面两巷呈43度夹角,因此工作面每推进一刀(0.8m),工作面正常段即向工作面溜头延伸0.85m,同时夹矸变异区对运输巷侧的影响范围减小0.85m。因此,工作面卧底调整层位过程中,卧底范围每刀需向溜头方向延伸0.85m,即过渡段向溜头方向平移0.85m。

(二)第二阶段 严重影响段(材料巷30-50m段,影响推进度20m)

1.阶段概况

该阶段位于变异区内夹矸较厚区域,夹矸以上的煤层厚度为1.8-2.15m。工作面内厚度1.0m的夹矸由116#架逐渐移至91#架。

2.回采方法

沿初采层位调整后的层位回采,过渡段逐渐向溜头移动,每刀移动0.85m。

3.层位调整

80#架到溜尾沿煤2底板回采,采高由2.8m调整到3.0m,同时90#架到溜尾进行放顶煤工作;过渡段由90#-60#架过渡到80#-50#架,采高由3.0m过渡到2.6m;50-15#架沿煤2顶板回采,采高控制在2.6m±0.1;15#到溜头,与运输巷底板顺好,采高控制在2.8m±0.1。

(三)第三阶段 过渡段消失阶段(材料巷50-80m,影响推进度30m)

1.阶段概述

该阶段材料巷侧不受夹矸变异影响,运输巷侧夹矸厚度由2.0m逐渐减小到1.5m。工作面内厚度1.0m的夹矸从90#架逐渐移动到31#架处。

2.回采方法

该段夹矸厚度小于1.0m时开始进行放顶煤工作;在夹矸厚度为1.5m范围,工作面开始卧底,使之过渡到沿底板回采;溜头段夹矸厚度大于1.5m段,不放顶煤。

3.层位调整

随着工作面50-20#架处煤层中的夹矸厚度变薄到1.5m时开始卧底,将50#-20#架回采层位从工作面沿煤2顶板以下0-0.2m回采,过渡到夹矸厚度达到1.0m,沿煤2底板回采,同时,采高由2.6m调整到3.0m;20#到溜尾段夹矸厚度为1.5-1.0m段,为层位顺接过渡段, 采高由3.0逐渐过渡到2.8m。

该阶段结束后工作面夹矸厚度均小于1.0m,故工作面20#架到溜尾回采层位全部恢复到沿煤2底板进行回采。

(四)第四阶段 变异区内正常回采段(材料巷80-138m,影响推进度58m)

1.阶段概述

该阶段仅溜头侧受夹矸变异区的影响,厚度由1.0m逐渐过渡到正常。夹矸变异区对工作面回采基本无影响。

2.回采方法

工作面回采时沿煤2底板进行,15#架向溜头与运输巷底板顺好,120#架向溜尾与材料巷底板顺好。全部进行放顶煤工作,采放高度为4.03m。

3.层位调整

工作面全部沿正常回采层位回采,机采高度控制在3.0m±0.1。

四、工作面顶板管理

工作面过煤层夹矸变异区时,工作面沿煤层顶板回采,但受煤2直接顶为含油泥岩,该岩层为泥质结构,水平层理发育,局部受构造应力影响闭合裂隙发育,岩层较破碎,以及变异区内可能有未解释出的断层,均不利于工作面的顶板维护,因此,工作面过夹矸变异区顶板破碎难以维护时,工作面可留有0.2-0.3m顶煤回采,同时采用以下措施,加强工作面顶板维护。

1.

新煤网