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1、轻放工作面仰斜开采安全技术探讨1 概述开滦集团范各庄矿业公司 3081n 工作面由于仰斜开采，煤壁片帮严重，给回采带来了较大困难， 并且煤炭回收率低， 造成该工作面瓦斯较大，另外该工作面为 7、8 煤层分区区域， 7 煤层普氏系数较 8 煤层普氏系数低，开采过程煤尘较大。为了有效的保证该工作面的安全回采，成功解决煤尘与瓦斯及端头支护的问题，经过开采实践，成功的总结出了解决煤尘与瓦斯端头支护的方法 13。2 工作面概况3081n 工作面位于三水平南一采区，工作面上覆 7 煤层，7 煤层厚度稳定，煤质松软，普氏系数为 0.4，7、8 煤层中有 0.3mm 的泥质夹矸， 8煤层为稳定中厚煤层，厚度为
2、 2.1m，煤质坚硬，普氏系数为 0.8，煤层倾角 18，局部 19。该工作面南部为南一采区，尚未开采，西北部为工业广场保护煤柱， 东部为 2189n 采空区，2189n 工作面也为轻放工作面，回采厚度 5.8m，西部没有工程。 3081n 工作面设备配备如表 1 所示。3 工作面的开采由于该工作面煤层倾角为18，并且通过找超前量，在开采中实际倾角为 19，在回采过程中由于 7 煤层普氏系数较低为 0.4，经常在机组割完煤后， 7 煤层开始片帮、脱落，造成支架前梁空顶，为此须在梁头前方提前打水涨锚杆，形成人工假顶，将 7、8 煤层间的夹矸托住。另外在放顶煤过程坚持每三刀一放，并且采取多次轮流放
3、顶，防止一次放煤上顶放空，导致 7 顶板垮落将作用力作用于煤壁，引起煤壁片帮。在回采过程中，煤层通过注水，可以使煤层间进行胶结，增加煤层的硬度，但注水时间要长， 提前至少 2 个月的时间，并且注水孔为每 20m 一个，打至工作面的 2/3 处。实际回采中注水影响区域如图 1 所示。如果在回采前提前注水，并且加密注水孔的布置，将有利于工作面的回采。4 工作面端头支护该工作面风、运道支护均采用金属拱形棚子支护。在刚进入工作面时采用 3m 的大板代替棚子支护，在回撤棚子时由于煤层松软， 上顶冒空，造成对顶板的二次松动， 造成上下三角区煤壁片帮， 上覆 7 煤层冒落，严重影响工作面正常回采。 针对以上
4、现象采用在支架后方滞后回棚子，在 20m 超前位置的棚梁间加打 3m 的大板，并在金属棚子下加点柱支护，以保持顶板不被破坏。5 工作面煤尘管理针对现有采煤机组内喷雾装置难以改造的现实问题，把降低机组割煤时的降尘措施集中放在外喷改造上，根据原有外喷存在耗水量大、需要水压高、雾化降尘效果不好的弊端， 研究设计制作了一套 “风水喷雾 ” 装置，通过多次试验改进后，达到了较好的雾化降尘效果。液压支架移架和放顶产尘量分别约占工作面总粉尘量的 20%和 10%，因此也多采用喷雾降尘，同时还可以起到防止采煤机粉尘向人行道扩散的作用。当支架降柱、前移、放顶的时候开动手动或自动阀门通过支架上布置的喷头向支架下方
5、喷雾达到降尘的目的，同时也可以起到割煤超前喷雾辅助降尘的作用。每组支架尾梁处设2 个喷头，每3 组支架架间设 1 组喷头。针对以前风流净化水幕存在的不能覆盖全断面，耗水量大、雾化降尘效果不好的问题，采用了风流净化水幕与挡尘帘联合安装布置形式，且水幕改用风水喷雾。即在工作面回风巷超前支护位置设置两道挡尘帘（ 30 目尼龙网），遮住巷道全断面，两道挡尘帘间距 1520m，在每道挡尘帘上风侧 3m 处各安装一个风水喷雾净化水幕， 固定在巷道顶板以下 200300mm 处水平喷向挡尘帘，用来冲刷挡尘帘上捕捉的煤尘。6 工作面瓦斯管理由于工作面采取三刀一放，煤炭回收率降低，丢落在老塘的煤层容易引起自燃，
6、当下运的风流串入老塘后将瓦斯及 co 吹出，造成工作面上隅角瓦斯浓度增大。 该工作面在回采中上隅角瓦斯浓度两次达到1.2%，针对这种情况，及时采取封闭下端头，防止风流吹入老塘；另一方面在上端头采用 5mpa 的高压气体配合静压水稀上毛窝， 瓦斯浓度可以控制在 0.5%以下。另外如果提前在老塘侧铺设充填管路，并及时对该老塘内进行充填砂石，对丢落的煤炭进行泥沙覆盖，可以进一步降低瓦斯浓度。7 工作面下端头水的治理工作面进行降尘所需水量较大，并且该工作面为仰斜开采，造成工作面下毛窝严重积水，为了解决排水问题需要每班在下机头转载机下帮做一水幕，并配好潜水泵往外及时排水，防止水淹下机头的电机，影响工作面正常回采。8 总结通过 3081n 轻放工作面的开采实践，总结出了一套仰斜开采过程中的安全技术措施。通过调节割煤方式、加强工作面端头支护、改进降尘措施、规范瓦斯治理和优化端头积水治理，实现了大倾角仰斜开采工作面的高产高效。该措施对于拓宽轻放工作面使用范围和实现矿井安全生产具有一定的指导意义。参考文献1周先胜，昌修林 ,等.大倾角工作面仰采技术浅析j，煤矿开采，2006,(2).2杨善冲，唐介岳 ,等.综采煤工作面大倾角仰采工艺 j，煤炭科技，2004，（2）.3陈学敏，孟二存，等.放顶煤仰采工作面液压支架支护与设计探讨 j，煤矿机械 ,2004,(3).
