1 概述
随着生产建设的发展, 采煤主战场生产地质条件变化很大, 生产采区也由低瓦斯采区变为高瓦斯采区, 而且有煤与瓦斯突出危险。六矿根据集团公司高产高效工作会议总体要求, 自选“突出工作面综采创水平”科研项目, 经过研究与实践, 开创出了一条突出工作面高产高效之路。
2 工作面地质概况
丁5-6-22200工作面位于二水平丁二采区 (下山) 中部, 所采煤层为丁5-6煤层煤层, 厚度为0~5.2米, 平均为3.85米。工作面走向长为2230米, 倾斜长为180米。工业储量为222万吨, 可采储量为203万吨。工作面整体呈西高东低的缓单斜构造, 煤层走向为283°, 倾向为13°, 倾角为9~23°, 平均为13°。直接顶为泥岩, 厚度为3~6米, 伪顶为黑灰色泥岩, 厚度为0~0.4米, 老顶为粗砂岩浅灰白色, 厚为4~6.7米。直接底为灰黑色泥岩, 厚度为3~6.5米。工作面水文地质条件简单。相对瓦斯涌出量13.6571m3/t, 绝对瓦斯涌出量8.5566 m3/min, 工作面有煤与瓦斯突出危险。2002年12月18日13时40分, 该工作面正常割煤中就曾发生煤与瓦斯突出 (压出) 事故, 突然响起煤炮声, 随即从15架到21架煤墙出现裂隙, 工作面瓦斯浓度急剧上升, 回风流中的瓦斯浓度在3.1%以上。经过计算, 此次突出共计压出煤10吨, 涌出瓦斯405立方米。
3 主要技术管理措施
3.1 回采工艺革新
工作面配备了一套国内一流水平的大功率综采设备。针对工作面生产设备技术先进、采煤机功率大、速度快的特点, 改双向割煤工艺为单向割煤工艺, 采煤机上行时割煤, 拉架, 到机尾后反向下行清扫浮煤, 推溜, 来回两趟一个循环, 这样对工作面工程质量管理和设备管理很有好处。
3.2 两巷及端头支护科学简捷
由于设备先进, 工作面割煤移架等工艺速度很快, 就要求两巷及端头支护更加科学简捷, 以适应快速高效的要求。上、下端头均利用2.8m长“π”型钢梁 (或3.0m11#工字钢梁) 配合DZ2.8单体柱沿倾向架棚支护顶板, 一梁二柱, 棚距0.7m。下端头运输机机头上方用两根4.6m长的花边工字钢打抬棚, 沿走向一梁三柱架设, 随采面的推进, 交替迈步前移, 联锁长度要长于1.6米;机风两巷超前支护均采用2.8m长“π”型钢梁 (或3.0m11#工字钢梁) 配DZ2.8单体柱架棚, 一梁两柱, 棚距0.7m, 支护长度50m。距煤壁20m范围内一梁三柱, 顶板破碎时加密棚距。
3.3 工作面伪倾斜角的控制
工作面伪倾斜角的控制, 是综采工作面管理的基础。伪倾斜角控制不好, 往往造成运输机上串下滑, 并带动支架跟着上下滑动, 造成支架歪斜影响生产, 严重时形成挤架、倒架而毁坏设备或接顶不当发生冒顶事故。在生产中, 我们调整采面伪倾斜角92~93°, 为保证这一角度的稳定, 除严抓工程质量保证工作面平直, 坚持正规循环保证循环进度等措施外, 重点伪倾斜角度的测量和监测, 在机风两巷每隔10m设一测点, 验收员每班量进度, 检查采面平直等, 数据标于井下黑板上, 便于掌握伪倾斜角度和及时发现问题并进行调整, 伪倾斜角度的调整由主管技术员主管。
3.4 支护质量管理
工作面采高由原来的3.2m增加到3.6m后, 对顶板管理提出了更高的要求, 煤壁片帮问题也更加突出, 我们采取的主要措施有:⑴保证支架较高的初撑力, 切实起到较好的支护效果, 泵站压力必须达到30MPa以上。护帮板及时使用, 防止片帮, 在煤壁片帮较宽时护帮板还可翻转180°, 起到超前支护顶板作用。⑵快速移架, 及时支护, 减少空顶空帮时间。充分利用设备的先进性能, 割煤后及时移架, 单架完成移架循环速度由原来的1~3分钟减少到12~30秒, 使新暴露出来的顶板得到及时支护;⑶工作面均匀选取5条线, 每条线上的支架安装ZDYJ-11B综采压力记录仪, 其余支架每架安装KBY-60型矿用数字压力计, 使用山东科技大学开发的红外式综采压力监测数据管理系统, 用来监测和显示顶板压力状况和支架受力状态, 达到科学指导生产的目的。
3.5 正规循环作业
为发挥设备先进的性能, 达到均衡、稳产、安全、高效的目的。首先在每月初根据矿下达的原煤生产计划指标进行日分解、班分解, 制订正规循环数。其次生产中严格按照正规循环作业, 严禁超刀生产, 保持正规循环率90%以上。第三对正规循环作业严格考核奖惩, 实行日统计、旬总结、月度考核。
3.6 瓦斯治理及防突措施
为高标准治理好瓦斯, 我们采取了提高采面供风量到1500m3/min, 加强瓦斯检查和巡检, 上齐各种监测探头及瓦斯断电装置, 上隅角悬挂风帐及减少悬顶等一系列方法。在有突出危险工作面 (丁6-22200工作面) 采用了煤壁打释放钻孔打结合浅孔注水释放瓦斯为主的“四位一体”的综合防突措施, 并建立有效地监督、制约机制, 降服了瓦斯这只拦路虎。
4 效果
应用该技术后, 丁6-22200工作面共生产原煤202.3万吨, 月均生产能力达到18万吨, 回采工效67t/工;丁6-22130工作面共生产原煤132万吨, 月均生产能力达到17.5万吨, 回采工效64t/工。两个工作面工程质量均保持动态达标, 无出现较大顶板和机械事故。其中更是创出河南省综采日产12800吨、月产30.1万吨历史新水平, 在集团公司的发展史上写下了浓墨重彩的一笔。该技术使每刀进度达800mm, 采高达3.5~3.7m, 提高了煤炭资源回收率, 减少了大量优质煤炭资源损失, 带动了新的采煤工艺技术革新, 开创了我公司“双高”矿井建设新的技术革命。
摘要：介绍了平煤集团公司首家高瓦斯突出工作面创出月产30万吨水平的经验。总结了平煤股份六矿在大采高综采技术管理方面的成功经验。
关键词：高瓦斯,突出,月产创水平