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超长采煤工作面坚硬顶板强制放顶技术实践

更新时间:2009-03-28

1 15112采煤工作面概况

15112工作面位于井田南翼5号煤层,水平标高:+1700m--+1755m,平均走向长1172m,工作面平均倾斜长度250m,工作面采高3.8m,工作面可采储量141万t,工作面煤层倾角为10°。

煤层顶板岩性:老顶粗砂岩浅褐色、含砾砂岩;直接顶含砾粗砂岩浅褐色,单轴抗压强度平均106.494MPa,抗拉强度6.581MPa,属于坚硬顶板。煤层柱状图如图1所示。

  

图1 煤层柱状图

2 工作面放顶需要解决的技术问题

(1)工作面自由垮落距选择和顶板冒落高度选择的依据,工作面自由垮落距控制在15~20m之间。工作面采高平均3.8m,顶板预裂高度与采高、爆破半径等技术参数确定,炮孔终端12~14m之间,炮孔末端控制在5~6m之间。

(2)施工1条深孔巷道,利用深孔巷采取扇形布孔,多打眼、少装药,解决工作面中部压力超前、工作面片帮等问题。

3 炸药性能选择及爆破机理(见表1)

 

表1 炸药性能选择及爆破机理

  

炸药名称 猛度mm 作功能力ml 爆速m/s 殉爆距离cm三级煤矿许用乳化炸药 ≥8 ≥210 ≥2800 ≥2

由于岩体自身存在着不同程度的原生弱面(节理、裂隙等),影响了爆炸应力波的传播及产生爆炸裂隙的范围,实际爆炸裂隙区的半径会比计算数值略小。采用三级煤矿许用乳化炸药,超前预爆破所产生的裂隙区范围明显减小,影响了爆破后的岩体整体结构强度的降低,将会导致顶板来压步距及来压强度的增大,进而威胁回采工作面安全生产。为解决这一隐患,采用在深孔巷、运输巷和回风巷布置炮孔,减小自由垮落步距,解决中部压力超前和煤壁片帮等问题,进一步减缓顶板来压强度,确保工作面安全生产。

2.班级管理是班主任与学生之间的活动,由班主任进行安排,学生根据班主任的指示完成任务的过程。在此过程中,班主任应通过正确的教育手段,促进学生身心的健康发展,包括课外活动等有助于学生成长的方式。针对不同学生的不同情况,按照因材施教的方式展开教育,创建团结优良的班级。

4 工作面放顶技术方案

(3)炮孔布置:循环放顶孔口分别布置在15112运输巷上帮、15112回风巷下帮、15112深孔巷上帮和下帮,每组布置2个炮孔,分别为老顶孔和端头孔。15112采煤工作面两巷布孔方式对工作面老顶顶板起到了预裂和端头巷道顶板“切”断的效果。15112采煤工作面深孔巷布孔方式对工作面中部顶板进行预裂爆破,减缓工作面中部上下段顶板周期来压强度,对工作面老顶采空区顶板垮落创造有利条件。

统计方法:用dps软件中的LSD法进行显著性测验,在本试验中的差异显著性测验均在α=0.05水平上进行。

(2)工作面自由垮落距的确定:15112采煤工作面支架型号ZZ6400/22/45,5号和4号煤层层间距30m,炮孔终端一般控制在12~14m、末端一般控制在5~6m,组与组之间端头孔和组端头孔与老顶孔装药段异面距离不得小于2.5m。

大数据对政府传统管理理念形成挑战,全面树立大数据意识是政府提高大数据管理能力的关键,是推进政府治理创新的重要条件,当前政府管理部门大数据意识的缺乏,社会公众对大数据认识不足,影响了数据资源的创新应用。①要加强大数据宣传力度,在全社会传播普及大数据知识,自上而下全面提高大数据素养,将大数据理念渗透人们的思想之中,促使社会公众与政府共同树立大数据意识。②要提高大数据培训力度,重点要加强对政府工作人员培训,转变他们传统政府治理观念,培育大数据思维意识,树立科学的大数据治理理念,促进政府治理能力的提升。

(1)放顶炮孔步距的确定:根据一八九〇煤矿15111采煤工作面实施放顶效果,结合15112采煤工作面地质条件等因素,确定该采煤工作面循环放顶步距为12m。

(5)15112采面放顶布孔平面图如图2所示。

 

表215112 采煤工作面放顶技术参数

  

钻孔角度(°)封孔长度(m)钻孔名称转角 仰角 总长度钻孔长度装药长度装药量(m) (m) (kg)黄土细砂封孔长度水泥封孔长度回风巷、深孔巷下帮老顶孔 80 6.6 43 22 66 21 17 4回风巷、深孔巷下帮端头孔 20 27.3 24 12 36 12 8 4运输巷、深孔巷上帮老顶孔 75 19.8 68 33 99 35 31 4运输巷、深孔巷上帮端头孔 20 32 25.5 12.5 37.5 13 9 4

(4)15112采煤工作面放顶技术参数(见表2):

螺虫乙酯在施药2 h内降解为B-enol、B-keto。之后随着时间的延长,螺虫乙酯、B-enol的含量呈降低趋势,而 B-keto的含量呈增高趋势;在施药后 16 d后代谢产生B-mono,含量为0.001 mg/kg,在随后的16 d到37 d的时间里,B-mono在猕猴桃中的含量呈逐渐增高的状态。螺虫乙酯的代谢产物B-glu几乎未检出。

5 实施效果检验

(1)15112采煤工作面自2016年3月份回采,工作面在推进2~3m后实施了初次放顶,在工作面推进12~15m处,工作面初次来压较为明显,采空区顶板开始垮落,工作面推进20~22m处时采空区顶板垮落严实,上、下端头未出现悬顶,工作面煤壁无片帮,支架工作阻力恒定。

  

图2 15112采面放顶布孔平面图

(2)15112采煤工作面循环放顶步距、技术参数设计合理,减弱了周期来压期间顶板对工作面煤壁、支架的冲击强度,减少采空区气体积存空间,实现了放顶目的。

(3)15112采煤工作面顶板垮落实现了由下至上逐段垮落,采空区顶板冒落严实,支架载荷变化平稳,无明显来压征兆,实现了安全推进。

(4)15112采煤工作面两巷局部地段顶板脱层,巷道采取锚网梁索联合支护,将端头辅助孔参数进行调整由原来转角20°调整为3°,将辅助端头孔长度由24m调整为18m,对巷道煤壁支撑顶板进行有效的切顶,为工作面老顶顶板垮落创造了有利条件,解决了两巷巷道悬顶技术难题。

(5)15112采煤工作面采空区和上下端头顶板冒落严实,解决了工作面中部压力超前、片帮及长距离钻孔等技术难题,达到了预期放顶效果,此技术已在焦煤集团各生产矿井推广应用。

 
甘元平,杨桂彬
《煤矿现代化》 2018年第04期
《煤矿现代化》2018年第04期文献

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