“三软”条件下大倾角炮采工作面的管理

马维新

【摘 要】介绍了大倾角炮采工作面的概况、支护原则及在“三软”条件下的管理方法，为类似条件工作面的安全开采提供了经验。

【关键词】三软；大倾角；炮采；管理

0.前言

在顶软、底软、煤软的“三软”条件下，底板倾角大于30°的炮采工作面在生产管理和安全管理上难度很大。首先是煤矸的自留性强，冲击力大，易于发生飞块伤人、冲倒支架、老塘串矸、堵住下出口等事故。其次是煤层顶板正压力小，下滑力较大，支架稳定性差，易造成倒棚冒顶。另外工人的操作、行人、运料也十分不便。

1.概况

T314工作面靠近童台向斜的轴部，面长90m平均煤厚3.8m，煤体普氏硬度系数0.82，煤层底板倾角平均39°，煤层直接顶为厚1.93m的泥岩，老顶为粉砂岩一砂质泥岩，厚4.25m，直接底为厚6.35m的泥岩，顶公层采高2.0m。为防止煤壁片帮和减少底板倾角，要作面真倾斜布置，真倾角8°左右，采用走向长臂后退式回采，全部垮落法管理采空区，工作面放炮落煤，搪瓷溜子自溜运输，此面属典型的“三软”大倾角炮采工作面。

2.支护原则

支护参数和支护形式满足“护”、“稳”、“控”三个方面的要求：

（1）护：顶板管理上采取“支”、“护”相结合，以“护”为主的措施，最大限度的消除片、抽、漏、冒顶事故。

（2）稳：使支架有足够的稳定性，支护系统保持必要的刚度，支柱具有良好的增阻性能，杜绝推垮型冒顶事故的发生。

（3）控：控制支柱钻底量，控制顶板离层和底板下滑，使顶底板处于良好的被去撑状态。

3.管理方法

3.1煤壁顶板管理

（1）要作面开采前三峒不准放炮，全部手镐落煤，初次放顶期间只放震动炮，正常生产情况下要控制打眼角度，炮眼底部距煤层顶板≥400mm装药量≤0.425kg/眼，以并减少放炮对顶板的震动，保持顶板的完整性。

（2）根据工作面顶板、支护、地质构造等情况，综合确定一次启爆长度，但一次放炮最大长度不得超过5m。

（3）放炮后根据顶板条件及时维护顶板，由上向下挂梁，支设临时点柱，在每茬的最下一棚临时点柱处用竹笆板从底向上设置护身板，护身板从底向上排严，防止煤矸下滑伤人。

（4）放炮后及时扶正被炮崩歪支架。

（5）加强煤壁管理，发现煤壁有片帮迹象要及时超前管理，确保煤壁顶板完好，杜约掉顶事故的发生。

3.2老塘侧顶板管理

（1）从煤壁顶板开始铺网，另外回柱时挂单层大笆，笆、网结合防止老塘窜矸。

（2）回出的支柱要全部带压打在未排支柱的棚档中间，实现全承载。以增加工作面支柱的整体支撑力和防止老塘矸石窜人工作面。

（3）拉茬时打好打茬柱，采用荆条大笆配合竹笆板设置拉茬笆。

（4）回柱时打好拉茬最上一棚用竹笆板挡严设置护身板，防止上茬滚落矸石伤人。

3.3工作面支护

（1）工作面基本支架使用2.5m单体支柱和1.0m金属铰接顶梁，采用中定位走向直线棚“四、五”排管理，棚距500±500mm。

（2）工作面正常回采时在最后两排支柱中间加打两排顺山挑棚（半圆木作梁、2.2m单体作腿，一梁三柱）加强支护。挑棚要打成直线，排列严密，上下挑棚梁间用钯钉钉成整体，上、中两根挑棚腿垂直顶底板支设，最下一根挑棚腿向上保持5°的迎山角，以增加挑棚抗顶板下滑的能力。

（3）工作面采用孔径40mm的圆形塑料网，长800mm、?40mm塘材棍过顶，要求每棚不少于5根板皮塘材棍，并且要过均匀。

（4）支高支柱前要先在底板上挖出深度不少于200mm的腿窝，铺设孔径40mm的圆形塑料后，方可在腿窝里的底网上栽设支柱，以减少升柱时柱根和底煤下滑。

（5）为方便行人和防止底煤松软下滑，沿工作面推进方向每两棵支柱之间用塘柴捆或半圆木设置脚手板。

（6）单体支柱必须棵棵穿?300mm的塑料鞋，要求初撑力在装面和初放期间≥90kN/棵，正常生产期间≥70kN/棵。

3.4上下出口管理

（1）下出口倾斜长3.5m，超前工作面2.0m，采用2.2m单体支柱和1.0m限位梁，一梁一柱走向直线棚进行管理，过顶、护底要求同工作面支护。

（2）上出口倾斜长2.5m，超前工作面1.0m，支护要求同下出口一样。

（3）加强风、机巷与工作面交界处底煤管理，底网要铺严，防止底煤松散，塌落。

（4）工作在放炮时，确保机巷车不能停止运转，防止放炮落下的煤堵塞下出口。

3.5溜煤首的管理

（1）移溜子时，按从下向上的顺序逐块移设，上块溜子压在下块溜子上，接口卡紧，两侧用煤填实，并且每块溜子都要用细铁丝在单体支柱上，防止溜子在煤的带动下整体下滑。

（2）只有在每块闸煤板都闸死，溜子道里填满煤后，方可在煤壁侧进行采煤，挂梁等操作。

（3）放煤时要集中、统一，放煤时严禁有人在溜子道、煤壁侧工作。

3.6安全设施与安全管理

（1）“三板一绳”：①闸煤板：长度1.4m，宽度≥400mm，从煤壁向老塘沿走向设置，每20m设一块，以缓冲下滑煤块的冲击力和控制放煤时的煤量。②护身板：采煤时每茬的最下一棚在煤壁侧支设一棵临时支柱，用长竹笆板从底到顶挡严，以防煤矸下滑碰伤下茬作业人员。老塘侧回柱时在本茬最上一棚设置护身板（从底至上排严），防止上茬滚落矸石碰伤下茬作业人员。③脚手板：采用半圆木或塘材捆沿工作面走向设置，以利于行人和有效护住底煤。④防倒绳：要求全部支柱都要用麻绳系在张紧上下端头的钢丝绳上，实现有效防倒。

（2）为便于掌握支柱与顶、底板的角度，初期回采支柱支设时工作人员要配备拐尺，保证支柱的迎山角度在3-5°，不得过大。

（3）强化煤帮管理，遇构造、顶板破碎、片帮时及时超前管理，避免发生煤壁掉顶事故。

（4）强化矿压监测，不合格棚及时进行整改和三次补液，确保支柱初撑力符合要求。

（5）单体支柱入井前必须棵棵试压检测，不合格支柱严禁入井使用。

（6）实行工程质量现场交接班制度、班班验收工程质量，不合格处及时整改。

4.操作技术

4.1采煤操作

（1）采煤前要备好材料，观察好后路及周围环境，由上向下挂梁、支设支柱，正常情况下挂双梁后，必须支一柱，顶板破碎或来压时要随时挂梁随时支设单体支柱。

（2）采煤时上下茬要互相关心，采煤时，下茬不设好护身板，上茬不准干活。

（3）注液枪管路从人行道顶板敷设，严禁设在溜子道。

（4）采煤时铰接顶梁的连接圆销要打紧，严禁脱销。工作面的水平销配齐，为防止因倾角过大铰接顶梁梁头向下调斜，使用时水平销要从下向上打紧。

（5）采高控制在2.0m，严禁超高回采，严禁丢顶煤。

4.2回柱操作

（1）打好拉茬柱，清理好后路，不合格支柱补液整改，排除不安全隐患后，方可进行回柱操作。

（2）回收支柱梁子前，必须要先拴牢拉紧后，放可回收，以防铁料窜下伤人。

（3）回柱时如遇到顶板来压，要立即停止作业，待压力稳定后方可继续回柱工作。

（4）回柱时不准和打眼、装药等工序平行作业。

（5）回柱时溜子道要扒满、闸死、蹬实。防止从溜子道溅出的煤块伤人。

5.结语

采用以上的管理方法，T314工作面已安全推进280m，回采煤炭8万余t，回采期间，没有发生大的冒顶、倒棚、伤人等事故，取得了较好的经济效益。