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《對綜采工作面破碎頂板控制技術》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、綜采工作面破碎頂板控制技術郭金明（平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院，河南平頂山467001）摘要論文針對六礦深部煤層綜采工作面破碎頂板特別是復合頂板的特性，詳細分析研究了綜采工作面復合破碎頂板管理工藝的特點，合理優(yōu)化頂板管理工藝、采取綜合的管理措施，逐步摸索出了工作面復合、破碎頂板管理有效途徑，為回采工作的安全進行奠定了堅實基礎。關鍵詞綜采工作面復合破碎頂板頂板管理工藝由泥巖、頁巖、粉砂巖及煤等煤巖互層組成的煤層頂板一般稱為復合頂板。復合頂板層理、節(jié)理、裂隙發(fā)育，易離層，抗彎能力差，性脆易冒，極難管理。如果管理不當，綜采工
2、作面會經常發(fā)生架前冒頂事故，嚴重影響和制約綜采高產高效優(yōu)勢的發(fā)揮。平煤集團六礦丁5-6-22260綜采工作面開采二疊系下石盒子組丁5-6煤層，丁5-6煤層從皮帶下山往里250m處開始分層。丁5煤層厚度約為0.6m左右，丁5~6夾矸厚度在0.8~5.2m，丁6煤層厚度約為2.3~4.3m，平均厚度為3.6m。采面沿丁6煤層回采、致使采面頂板變化為煤、巖互層復合頂板，在回采過程中一般采用綜合的破碎頂板管理工藝。1復合破碎頂板管理工藝1）及時支護：采煤機割煤后先移支架，后移輸送機，為此，支架前柱與輸送機的電纜槽托架間要
3、預留一次截深距。移架后護幫裝置及時支護，防止煤壁片幫。有伸縮梁的支架，要及時伸出伸縮梁,防止冒頂。2）超前支護：如果采用正常的移架方法維護不住破碎頂板或煤壁片幫比較嚴重時，可采取超前采煤機進行移架，使支架頂梁頂住煤壁，不讓頂板暴壁出來而得以提前支護。3）帶壓擦頂移架：移架時讓支柱仍保持一定的工作阻力，使頂梁貼著頂板擦頂前移，一定程度上可以減輕移架時頂板巖層的活動，減少由于移架而造成的頂板破壞。4）鋪金屬網：在支架頂梁上鋪金屬網，這是管理破碎頂板的有效辦法。當煤壁前控頂范圍內的頂板破碎時，為保證支架順利前移，頂網能
4、順利展開，也可在金屬網下架走向梁，由走向梁預先托住頂板，讓支架在走向梁及金屬網的掩護下前移。5）架走向梁：在煤壁靠頂板處掘一梁窩，將走向梁的一端架在煤壁上，另一頭架在支架的頂梁上。如果煤壁容易片幫，則煤壁上不適宜或不能掘梁窩，這時可靠近煤壁側打一臨時貼幫柱。如圖1所示：a)不片幫處架走向梁b)片幫處架走向梁圖1架走向棚支護在丁5-6-22260綜采工作面回采過程中發(fā)現其復合頂板完整狀況變化較大，在其頂板相對完整情況下，采用前述頂板管理工藝，在頂板裸露后立即加強支護，取得了很好的控制效果。但是對膠結程度很低的破碎復
5、合頂板，這種被動的管理方法效果很差。由于破碎頂板膠結程度很低，一經揭露即產生流動狀態(tài)，很難支護控制，冒頂事故在所難免，嚴重影響工作面的安全生產。經過認真分析，決定采取分類方法管理復合破碎頂板：頂板固結程度較好地段采取前述綜合管理工藝，破碎地段采取注漿固化頂板技術主動控制破碎頂板。2.注漿固化破碎頂板2.1馬麗散加固機理馬麗散是由兩種成分組成的聚亞膠脂產品，具有高度粘合力和很好的機械性能，與巖層產生高度粘合。馬麗散注入巖層后，低粘度混合物保持液體狀態(tài)幾秒鐘，滲透細小的裂縫，發(fā)生膨脹和粘結，從而將冒落區(qū)內松散巖石膠結
6、在一起，有效地加固圍巖松動圈，使之成為整體，提高了圍巖的整體承載能力，從而有效控制巷道頂板的垮落。2.2馬麗散注漿加固方案2.2.1地點選擇丁5-6-22260綜采工作面機、風巷掘進時沿丁5頂板掘進，因丁5煤層變薄或缺失，與丁6煤層夾矸變厚，致使采面頂板變化為復合頂板（煤、巖互層），機巷掘致1600m處揭露落差大于5m的斷層而發(fā)生了冒頂事故，高冒區(qū)長達20m、高度超過10m以上。對回采有較大影響。最終決定在此處采用馬麗散注漿液加固方案.2.2.2注漿參數在冒頂區(qū)每循環(huán)約布置8個注漿孔，孔間距不大于1.5m，深孔3
7、.5~4.8m，最大6.0m，每個循環(huán)大概加固控制5~6m范圍，見下圖。圖2注漿管布置圖馬麗散樹脂與催化劑的配合比:體積比1:1。根據圍巖性質，確定終孔注漿壓力不小于4MPa。2.3施工工藝打眼埋設注漿管用高壓膠管連接注射槍和注漿泵，將注漿泵的兩根吸管分別插入裝有馬麗散樹脂和馬麗散催化劑的桶內，開泵注漿達到設計壓力，沖洗機具停泵，拆卸注射槍。注漿孔采用頂錨桿機配注漿專用鉆桿施工，鉆孔直徑28mm，孔深3.5~6.0m。每孔注漿量根據注漿壓力確定，施工時必須嚴格控制注漿壓力，達到設計壓力即可換孔注漿或停止注漿。注漿
8、按由下而上順序進行。在第一遍注漿結束后，對注漿區(qū)進行人工清渣，然后及時架設超前支護。注漿設備見下圖。圖3注漿設備布置示意圖3.結語復合頂板管理難度很大。尤其是受到斷層影響，致使頂板管理更加困難，嚴重影響了采面的安全生產。在丁5-6-22260綜采工作面生產過程中，技術人員根據具體情況進一步完善頂板管理措施，運用上網、超前支護等綜合措施優(yōu)化了頂板管理工藝。采面過斷層冒頂區(qū)期
