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1、针对炮采放顶煤开采采空区容易发生自燃问题，基于漏风渗流方程、气体渗流一扩散-氧消 耗方程，建立了采空区自然发火非稳定数值模型，采空区按非均质考虑，耗氧汇按煤矸氧 化和瓦斯涌出稀释两方面综合考虑，用有限元数值方法联立求解模型。结合羊草沟矿实例， 通过该矿自然发火后来的测试区的现场实测结果，拟合反演得到采空区煤的耗氧速度、瓦 斯涌出强度和渗透特征参数，用确定的模型分析了前段出现自然发火的原因；描绘了炮采 放顶煤开采时采空区冷却带、自燃带和窒息带等三带的形状，指出冒落压实的不均衡的非 均质采空区，自燃点在偏人风一侧。用三带划分理论讨论了工作面参数（风量、推进度、 控顶距）同自燃的量化关系，提出了从根
2、本上预防采空区自然发火的途径与方法。 (共 5 页) 保证 22:17:41 大倾角炮采放顶煤回采技术 编辑：煤炭网【进入论坛】网友评论 0 条2006-4-3 10:32:17 摘要：分析了大倾角炮采放顶煤工作面管理的难点，重点介绍了大倾角炮采放顶煤工艺的 管理方法，为类似条件工作面的安全开采提供经验。关键词：大倾角；炮采；放顶煤；回采工艺煤层倾角大于 35的炮采放顶煤工作面，在安全生产管理上难度很大。首先是煤矸的自溜 性强，冲击力大，易发生煤矸石或物料伤人、冲倒支架、采空区窜矸、堵住下出口等事故； 其次是煤层顶板铅垂线压力小，下滑力较大，支架稳定性差，易造成推棚棚冒顶；再者， 工作面沿煤顶
3、施工，煤壁区易掉顶、顶板管理难度大。另外工人的操作、行人、运料也十 分不便。1.概况鹤煤集团公司二矿 3804 工作面长 110m，煤层平均厚度 6.45m，煤层硬度系数 f=1.52。 走向长 880m，倾角 2045，平均 38。其煤层伪顶为黑色泥岩，厚度 00.2m，直接 顶为砂质泥岩，厚 9.36m，平均 3.79m，老顶为中粒砂岩厚 2.7010.65m，平均 7.53m，直 接底为砂质泥岩，厚 1.584.72m。走向长壁后退式回采，全部垮落法管理采空区， 工作 面煤壁放炮落煤，采用刮板输送机运煤，采空区回柱放顶，老塘侧金属网剪口放煤。此面 属典型大倾角炮采放顶煤工作面。2.施工工
4、艺 该面采用 DZ-2200 型单体液压支柱配合 2.4m 长 型梁，两梁六柱对棚支护，沿中心柱支 设一排顺山抬棚(单体支柱、方木梁一梁三柱)加强支护，采用金属网(规格 12m1.5m)， 要求联网严密，每棚不少于 4 根背木，背木均匀。 具体操作工序：联网打眼装药放炮移对棚主梁梁护顶出煤移滞后副梁护顶煤 墙侧打柱架设中心抬棚放顶煤。放煤口破网顺序从上向下依次进行，破网位置应在距 底板 02m 处，破口直径 04m，根据工作面情况，放煤采用隔棚多轮放煤法，每隔一棚 设一放煤口，放煤步距 0.8m。3.支护原则支护参数和支护形式满足护顶及时、支架稳定、控制支柱下滑三个方面的要求：1、护顶及时：
5、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、流、 冒顶事故。2、支架稳顶： 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、控制支柱下滑： 控制支柱钻底量，控制顶煤冒落和底板下滑，使支架处于良好的稳定 支撑状态。4.管理方法41 工作面支护（如图 1、2）1、工作面基本支架采用 22m 单体支柱配合 2.4m 型梁支护，棚距 600mm。最大控顶 距为 3.4 米，最小控顶距为 2.4 米。2、沿中心柱支设顺山抬棚(12mm12mm 方木，22m 单体支柱作腿，一梁三柱)加强支 护。抬棚要打成直线，对接严密，抬棚上下两根抬
6、棚腿保持每 6迎 1的迎山角支设，中 间一根抬棚腿向上设为戗柱 ，以增加抬棚抗顶板下滑的能力。3、工作面顶网扣扣相连，网间搭接不小于 100mm，扣紧打上死结。4、为方便行人和防止底煤松软下滑，沿工作面推进方向每两根支柱之间用荆棍设底木梁。42 顶板管理1、工作面放炮后，用手镐刷到设计顶板后，及时移对棚上方一架梁护顶，并托起顶网，网 下均匀背荆棍不少于 4 根，支架前煤体比较破碎时，严禁放炮，应捣好梁窝移梁护好顶后 再放煤，刷帮后打好煤墙柱。2、工作面往前移梁架棚时，煤壁顶板冒落高度大于 200mm，必须用板梁、荆笆等绞实背 牢。3、放炮前和放炮后要对工作面支柱二次补液，出现赶棚或放炮崩翻支架
7、时，必须采取由上 向下逐棚扶正，支柱起紧打牢，严禁冒顶。4、煤壁片帮超过 300mm 时，要及时串梁护顶，如片帮严重时，要打套棚超前护顶，但套 棚不能代替基本棚。5、工作面 型梁必须垂直煤墙，并保证棚距均匀不超过 0.6m。6、梁端头支柱距梁端头为 0.2m，支柱要打直，对棚棚距（中中）为 0.6m，每循环过后 梁头要对齐，严禁使用变形的 型梁。7、由于工作面坡度较大，移槽前基本支架必须架设牢靠， 型梁成对使用，支柱迎山角 必须根据工作面实际坡度，按 6迎 1的规定来确定，单体柱柱根必须栽到硬底上，且所 有支柱必须用塑料绳栓好柱头，并系在顶网上。8、移槽前要清净浮煤，歪扭支架必须整修，移槽时斜
8、角替柱长度一次不超过 30m，移槽斜 角长度不小于 15m，移槽距离 0.8m，移槽时验收员必须拉线，按线推槽，确保大槽平直， 移槽后要及时打柱，支柱要迎山有力，并且起紧升牢。9、推槽严禁顶在基本棚支柱上。10、工作面要严格验收制度，消灭不合格品。43 安全口管理工作面下安全口采用 1.2m 铰接梁配合单体柱，二梁三柱支护，棚距 0.5m，下安全口同下 顺槽替棚实现棚梁铰接，同工作面连接通过五对 3.6m 型梁，顺着工作面走向前移架设到 铰接梁下，实现下缺口同工作面连成一体。44 安全设施与安全管理1、挡煤板：长度 14m，宽度500mm，从煤壁向采空区沿走向设置，每 10m 设 1 块， 以
9、缓冲下滑煤块的冲击或物料下滑伤人。2、护身网：采煤时每段的最下一棚靠煤壁侧棚梁下挂网或挡皮，以防煤矸物料下滑碰伤下 茬作业人员。3、底木梁：采用荆棍沿工作面走向设置，以利于行人。4、防倒绳：要求全部支柱都要用塑料绳系在张紧的上下端头的金属网上实现有效防倒。5.安全措施5.1、工作面支架防倒、防滑安全措施1、因工作面坡度较大，底板光滑，为防止作业人员载柱时因柱子蹬空伤，工作面打眼时， 在坡度大于 30的地方，打眼时底眼必须载到底板 100mm，以便能崩毛底板。2、每次打眼，跟班工长、验收员要监督这项工作按质按量完成。3、工作面破底撤人的安全距离，按直线不小于 75m，拐弯不小于 50m 执行，同
10、时放炮站 岗要严格执行放炮站岗去二回一制和三人联锁放炮制度。4、工作面不准出现空载柱，所有支柱单体柱必须全部承载和加柱柱头绳。5、为增加单体柱的支撑能力，工作面放炮前后，放煤前后要对单体柱二次补液，确保其支 撑能力不低于 90KN。5.2、工作面防煤矸自然下滚伤人的安全措施。1、为防止大块煤和矸块下滚伤人，从机尾开始每 10m 按一块挡煤板，挡煤板用旧皮带加 工，规格为 600mm1m，用细铁丝吊栓在单体柱的柱把上。2、工作面按设的挡煤板，非本段作业人员严禁任何人私自移动。5.3、工作面大槽防下滑的安全措施1、因工作面坡度较大，为防止推槽时大槽下滑，工作面推槽必须先拉机头，再按由下向上 的顺序
11、推槽。2、工作面推过机头后必须用木料顶住机头，顶机头柱一头顶住下顺槽下帮煤墙，一头顶住 大柱老塘侧机头柱，顶机头柱必须两头顶牢。3、推完槽后，工作面大槽必须压好机头、机尾、牢柱，牢柱必须打紧打牢。4、工作面试槽要先点动，防止一次启动造成大槽下滑。5.4、大坡度工作面行人措施1、工作面坡度超过 25的地段，人行道侧必须留有 200mm 的浮煤。2、工作面每棚柱的上方，应沿底板走向放一根荆棍，荆棍长 1.2m，50mm。3、工作面所有支护单体柱必须用塑料网栓好柱头，塑料绳一段栓住顶网，另一段栓住柱头， 必须栓好栓牢。6.结语 1、工作面对接抬棚沿工作面中心柱架设，回采初期抬棚沿采空区侧架设，但放煤后容易造 成支架接顶不实，抬棚起不到应有效果。2、工作面倾角大于 30地段，顶网由原 12#丝金属网更换为 10#丝金属网，以增加顶网强 调，防止撕网而造成冒顶事故。3、采取切实可行的工作面支架防倒防滑、工作面防煤矸自然下滚伤人、工作面运输机防下 滑、大坡度工作面行人的安全技术措施。采用以上管理方法后，初放及回采期间，没有发生冒顶、倒棚、伤人事故，取得了较好的 经济效益。
