《安全技術(shù)》之上、下層工作面的安全回采

1、上、下層工作面的安全回釆1問題的提出雞西礦業(yè)集團東海煤礦五采區(qū)是礦主力采區(qū)（占全礦產(chǎn)量的2/3）,主要開采32#（采高1. 5m）煤層和35# （采高1. 7m） 煤層，采區(qū)現(xiàn)有195、196兩個高檔采煤隊，分別開釆32片、35#層。32#、35#煤層間距 50m,工作面單翼走向長1 000m,傾向長180m,傾角16°，現(xiàn)已采至二水平以下四段 -600標(biāo)高。山于底部35#煤層賦存條件優(yōu)于頂部32#煤層，工作面正常推進速度底部 層快于頂部層。近年來，礦內(nèi)采取了多種途徑加強頂部32#層開采，但由于條件制約， 仍和底部層發(fā)生了重疊開采的矛盾。在煤炭企業(yè)推向市場后，對于生產(chǎn)礦井來說，任何

2、一個采煤工作面的停產(chǎn)或減產(chǎn)將直接影響到企業(yè)的效益，蒙受巨大損失。如何科學(xué)合理 地控制上下層工作面推進步距，控制采場頂板是解決矛盾的唯一途徑。2采區(qū)狀況和開采悄況五采區(qū)由于近年開采強度的加大，掘進工程滯后，釆掘接續(xù)工程始終面臨失調(diào)危險，195采煤隊開采32#層左七工作面，開采2個月后，196采煤隊 在沒有其它準(zhǔn)備的悄況下，搬進了底部35#層左五工作面。五釆區(qū)32#層、35#層頂?shù)装?惜況如表1。表132#、35#煤層頂?shù)装鍘r性B5101.htm圖1工作面平面布置示意圖兩個壓茬工作面布置情況，如圖lo在底部33#層左五工作5月份開采時，距頂部32#層走向步距66m,頂部32#左七工作面 平均月進7

3、1.7m。底部35#層左五工作面平均月進80m。底部層工作面以每月平均8. 3m 的速度向頂部層工作面幕近。其后月末兩個工作面開采步距為6月末34m、7月末25m、 8月末21m、9月末13m、10月末13m、11月末20m,至11月末時新工作面出面，底部層采煤工作面搬家，結(jié)束上下層的同時開采。在重疊開采過程中，底部層工作面和兩巷 沒有明顯顯現(xiàn)，頂部層工作面壓力增大，同比以前支柱載荷、頂板下沉發(fā)生了不同程度 的加大，上巷發(fā)生片邦，底鼓的巷道變形加大，壓力也較大。3回采的理論依據(jù)根據(jù)采場布置悄況來看，頂部工作面開釆對底部工作面開釆影響小甚小，而底部層工作面的回采引起的采場垮落和超前壓力將對頂部層

4、工作面直接構(gòu)成威脅。首先 根據(jù)采場巖移惜況初步確定兩個工作面推進步距，如圖2。圖2釆場巖移情況示意圖推進步距L=Htg5=50tg75=13m,根據(jù)中間巖層下沉曲線沿工作面推進方向分為采動影響區(qū)和穩(wěn)定區(qū)，采動影響區(qū)乂分為充分釆動影響區(qū)和變形區(qū)和 微變形區(qū)。其次根據(jù)采場頂板冒落過程和冒落情況，可將巖層縱向分為冒落區(qū)，一沉壓 實區(qū)和穩(wěn)定區(qū)。如圖3所示。圖3采場巖移情況示意圖頂板縱冋冒落區(qū)的咼度根據(jù)米同的咼芟確定h+h米=1.5 h、h 2h米=2X1. 7 = 3. 4m, 說明采場頂板從直接頂冒落，如直接頂厚小于2倍采高，從老頂來壓時，頂板巖層冒落 2倍采高后開始進入下沉壓實階段。另外，從采場頂

5、板活動時間來分析，釆場從直接頂 冒落至老頂周期壓平均20m工作面平均月推進度80m,也就是說從直接頂冒落至老頂下 一個周期來壓垮落需經(jīng)過t二20X30/80 = 7. 5do而老頂上方巖層由下至上活動的周期將 更長。現(xiàn)假定底部層開采后，頂板冒落影響至頂部煤層自老頂周期來壓開始，那么在此 周期之內(nèi)頂部工作面推進距離為71.7mX7. 5d/30=17. 9m,山此可得兩工作面推進步距 =一4. 9mo最后，在考慮頂部層工作面不受底部層工作面開采引起的采場冒落、變形影響的同時，必須考慮兩個釆場應(yīng)力的迭加，山于兩個工作面均處在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)回采, 而且存在一定推進步距，采場應(yīng)力不會發(fā)生實質(zhì)性的壘加，在回釆

6、過程中確保安全按正 常礦壓的1. 5倍進行管理。4回釆的特殊措施(1)確定壓茬煤層間的推進步距，根據(jù)回釆理論依據(jù)分析，為確保生產(chǎn)安全，把巖移時間作為安全系數(shù)，推 進步距底線確定為13m：在生產(chǎn)中建立采場觀測小組，每天匯報分析工作面推進情況， 工作面支柱載荷和頂?shù)装逡平?，兩巷壓力和變形情況，在沒有特殊的情況下逐天、逐 米將推進步距放至底線。如果支柱載荷和頂?shù)装逡平砍^規(guī)定，立即停掉底部層工作 面，采取其它方案。(2)針對采場應(yīng)力迭加，在開采過程中按1.5倍系數(shù)加強了支護強度，支柱加密，并在末排柱實行雙柱切頂。工作面額外配備了 50根工字鋼 長梁隨時應(yīng)對頂板變化。在兩巷中將超前支護由20m延為50m,上巷延為100m,并上鋼 梁加強護頂。在開采過程中針對頂部層工作面上巷發(fā)生的片邦、底鼓現(xiàn)象成立了專門隊 伍進行清理維護。在壓茬工作面推進步距接近底線時，在底部層工作面自上而下每隔 10m砌一3m寬肝石墻，來延緩頂板的冒落和變形。 5結(jié)論 通過科學(xué)分 析和具體實踐