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综放工作面末采期间冲击地压防治技术

时间:2021年07月15日 分类:科学技术论文 次数:

为保证13230工作面末采期间的安全,将13230工作面和13200工作面作为一个整体进行区域防治。综合分析地质条件、开采条件、冲击危险性等因素,将13230工作面切眼至13200工作面上下巷穿层段区域及13200工作面切眼至上下巷超前300m段区域作为重点区域进行管控,

  为保证13230工作面末采期间的安全,将13230工作面和13200工作面作为一个整体进行区域防治。综合分析地质条件、开采条件、冲击危险性等因素,将13230工作面切眼至13200工作面上下巷穿层段区域及13200工作面切眼至上下巷超前300m段区域作为重点区域进行管控,采取调整监测设备布置、控制13区开采强度,提升装备保障水平以及调整13230、13200工作面劳动组织等保障措施,保证了工作面安全顺利回采。

  关键词综放工作面;末采;冲击危险性;防冲;联合管控

河南科技

  1目前,耿村煤矿布置有12、13两个采区。正在回采工作面为13采区13230回采工作面和13200回采工作面。13230工作面的冲击危险性评价为强冲击。地质构造简单,煤层赋存较稳定,煤层整体呈一向南东倾斜的单斜构造。平均厚度为17.4m,可采长度962m,斜长196m。目前工作面处于末采阶段。13200工作面的冲击危险性评价为中等冲击。地质构造条件中等,煤层赋存较稳定,煤层整体呈南东倾斜的单斜构造。平均煤厚为19.3m,煤层结构较复杂且破碎松软;可采长度719m,斜长249m。工作面处于初采阶段。13200工作面处于初采初放阶段。按照回采计划,13230工作面与13200工作面回采叠加时间为61d。

  岩土论文范例:岩土工程勘察数字化技术与实现

  13230工作面和13200工作面回采期间,将两个工作面作为一个整体进行区域防治,综合考虑两个工作面的地质条件、开采条件、冲击危险性、采场空间、推进度等影响因素,将两个工作面均按照强冲击进行管理,同时判定两个重点管控区域。13230工作面:目前工作面处于末采阶段,根据各项监测数据变化情况来看,该工作面末采期间,受工作面采动应力及超前支撑压力叠加影响,其对应下山煤柱区域及13200工作面上下巷穿层段区域产生一定的影响,因此将该区域划分为重点管控区域。

  213200工作面:目前工作面处于初采阶段,根据各项监测数据变化情况来看,该工作面初采期间,受工作面采动应力、超前支撑压力和下巷F16断层翻转带应力叠加影响,将工作面超前300m范围区域划分为重点管控区域。综上所述,两个重点管控区域,具体划分如下。1)重点管控区域一:13230工作面切眼至13200工作面上下巷穿层段区域,范围约369m。2)重点管控区域二:13200工作面切眼至上下巷超前300m段区域,范围约300m。

  313230工作面末采期间防冲强化管理措施

  3.1一体化布局区域防治13230和13200工作面回采期间,将两个工作面作为一个整体进行区域防治,提升冲击地压防治管理等级,将13230、13200两个工作面切眼间的管控区域按照强冲击进行管理。

  3.1.1调整监测设备布置将两个工作面及对应下山区域巷道、硐室全部纳入监测范围,优化微震监测台网布置,将两个工作面及对应下山的应力监测作为“同一区域”进行监测,实现两面及对应下山联合监测预警。以此能够及时为两个工作面冲击地压综合治理提出更具针对性的、有效的方案。

  3.1.2确定联合监测预警指标将两个工作面及对应下山区域的微震、应力监测预警指标等信息进行融合,统一管理,实现同时监测,同步预警。因监测范围增加,确定微震总能量及频次预警指标为单个工作面的1.5倍,即当日微震事件总能量超过9.00E+05J或当日104J以上的微震事件总频次超过6次(达到7次,不含爆破事件),应力预警指标不变,仍为10MPa(浅孔),12MPa(深孔)或24h内应力增值达2MPa以上或任意两个应力计增值达1MPa以上[1-3]。

  3.1.3监测分析报表整合将两个工作面的监测数据分析报表进行统一整合,综合统计两个工作面的生产情况、监测数据,实现同步统计,整体分析。

  3.2控制13区开采强度,明确13区整体产能调减矿井13采区两工作面回釆期间产量计划,由30万t/月减产至不超过17.5万t/月,矿井明确每个面每个月具体的产量及推进度,并严格按生产组织通知单组织生产。

  3.3坚持少人则安原则,严格落实三区管理矿井在划定两个重点管控区域的基础上,明确每个工作面对应下山巷道及固定岗位点的人员在不同时间段的数量。

  3.4提升装备保障水平,提高灾害治理能力

  为提高卸压钻孔施工效率,为矿井配备3台ZRZ31.5-210/300型乳化液钻机。矿井在工作面下巷独立铺设进回液液压管路,为乳化液钻机提供独立动力源,增配以下防灭火装备和设施。1)实现两个工作面远距离注胶封堵。在13230上巷车场安装2台远程注胶泵,铺设两趟分别通向两个工作面的38mm高压管,保证13230和13200上下端头封堵严密,同时减少危险区域作业人员。

  2)提高13200工作面采空区氮气惰化程度。一是在原有的下隅角迈步式压管注氮基础上,在80架以下每10架使用拖曳式注氮,提高注氮效果。二是在13采区回风立井工业广场现有的2套制氮机的基础上再安装1套PSA-2000型制氮机,保持两用一备,确保氮气供应充足。3)精准预测13200工作面采空区CO变化情况。在工作面35架、80架、133架架间增加安装CO传感器,对工作面CO气体浓度进行监测,同时定期分析高抽巷气体成分,协同进行CO预测预报。

  3.5矿井强化生产管理

  1)严格落实生产组织通知单制度,按照公司核减后的生产任务组织生产。一是产量不超过17.5万t/月。13200工作面每天半刀,放煤高度控制在25m以下,产量3500t/d;13230工作面,每天一刀,产量2500t/d。2)调整13230、13200工作面劳动组织,由“三八制”调整为“四六制”。为减少两个工作面叠加时间以及相互影响,将工作面停采线缩短9m,工作面结束时间由原计划的10月20日提前至10月5日。目前工作面正在进行上网前的准备工作。

  3.6重点管控区域强化管理

  1)13230工作面切眼至13200工作面上下巷穿层段区域:①严格执行13230工作面和13200工作面在匀速、限速推进前提下的错时生产,避免两工作面同时进行生产造成的回采扰动时间叠加。②严控推进速度,降低开采强度。13230工作面末采期间,坚持一天一刀。2)加强13230工作面及对应下山的卸压力度:①定期对13230工作面切眼煤壁施工卸压孔,卸压钻孔施工位置:在工作面上端头以下10m至下端头以上10m处煤墙侧,每2架布置一个钻孔。每轮施工60个,每月施工一轮。

  ②对13230工作面超前段实施深孔爆破。爆破2次/周。③对13230工作面上下巷穿层段区域实施卸压孔与断底措施。④对13230工作面对应的轨道下山、皮带下山不间断进行断底注水,软化底煤,每3d/轮。⑤对13200工作面上下巷穿层段区域实施卸压孔与断底措施。⑥提升13230工作面超前范围液压抬棚工作阻力。在13230下巷超前段安装高强度吸能防冲门式支架的前提下,提升13230上下巷超前范围液压抬棚工作阻力规定,由现执行的不低于18MPa上调至不低于20MPa。

  13230末采阶段,通过将13230工作面和13200工作面作为一个整体进行区域防治,提升冲击地压防治管理等级。将13230工作面切眼至13200工作面上下巷穿层段区域及13200工作面切眼至上下巷超前300m段区域作为重点区域进行管控,采取调整监测设备布置、确定联合监测预警指标、监测分析报表整合、控制13区开采强度,提升装备保障水平以及调整13230、13200工作面劳动组织等保障措施,保证了工作面安全顺利回采。

  参考文献:

  [1]曲效成,姜福兴,于正兴,等.基于当量钻屑法的冲击地压监测预警技术研究及应用[J].岩石力学与工程学报,2011,30(11):2346-2351.

  [2]潘俊锋,宁宇潘.煤矿开采冲击地压启动理论[J].岩石力学与工程学报,2012,31(3):586-596.

  [3]许磊,魏世明.冲击地压发生机理及监测方法现状分析[J].河南科技,2014(1):51-53.

  作者:张阳,陈浩,段晋义,王进

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