技術管理表明,工作面初次來壓的技術管理是加強頂管理、減少頂板事故、保證安全生產的一項重要內容。特別是初次來壓正確預報和初次放頂期間的頂板控制,對杜絕傷亡事故具有積極作用。
一、正確進行初次放頂
1.直接頂能夠充分垮落
(1)在老頂開始斷裂下沉之前,支柱必須有足夠的初撐力,泵站壓力調整在18Mpa,以保證支柱達到7KN的初撐力;從加強支護入手,防止初次放頂階段兩巷、切眼及采面抽冒頂;采面初次放頂前上機組開幫,以減少放炮震動使頂板產生松動。
(2)直接頂、老頂初次垮落步距一般大于10m,來壓時礦壓明顯,此階段易發生壓垮型頂板事故。一般在第五個循環開始即上礦壓觀測,根據頂板活動情況,及時采取有效措施。
2.人工強制初次放頂
(1)初次放頂距離。通過開采經驗和礦壓觀測,堅硬頂板初次來壓步距在29.8~36.7m,因此,在工作面推進20m時,加強人工挑頂力度,進行強制放頂。
(2)垮落高度。強制放頂就是用爆破的方法將頂板人為切斷,使其冒落形成墊層以減弱頂板壓力和冒落時產生的沖擊載何荷。
(3)放頂方法在最初放頂時,采取小步距、密打眼的挑頂方式,只在眼深不低于2.0m,角度大于75°,呈“八”字打法,也能達到預期目的。
3.初次來壓前的壓力顯現
(1)頂板斷裂前煤壁方支承壓力顯現。采面從切眼推進后,當直接頂和老頂懸露面積達到一定跨度時,頂板下沉,作用在煤壁前方的支承壓力逐漸升高,上下兩巷距煤壁由里向外的頂板下沉速度逐漸增大。一般情況下頂板在煤壁前方斷裂,支承壓力高峰很快向煤壁收縮,上下兩巷頂板下沉速度又由外向里升高,大于一排時,說明頂板來壓隨即開始,伴隨這個過程,上下兩巷20m內兩幫側壓增大,支架斷梁,折柱增多,片幫加距,斷面縮小。
(2)頂板斷裂前采面礦壓顯現。頂板若斷裂,支承壓力高峰向煤壁收縮,而一排的下沉速度大于末排,這就預示頂板即將來壓,當末排的頂板下沉速度又大于一排時,說明頂板來壓已經開始。同時,采面煤壁壓酥,打炮眼容易片幫,支柱阻力增大,支柱鉆底,頂板出現平行煤壁的裂紋、夾溝或臺階下沉。而且伴有淋水現象。
(3)頂板斷裂前采空區懸頂狀況。實踐證明,根據老頂巖梁活動的規律,利用礦壓觀測數據可知,堅硬頂板懸頂一般可達10刀×15m左右,最多可達10刀×30m,特別是上隅角由于錨索的應力,造成大面積懸頂存在,也極易引起瓦斯積存。
二、初次放頂期間的頂板控制
1.對直接頂的控制措施
在初次放頂期間,對直接頂必須采取“限定變形”的準則,即最大限度地保證直接與老頂不出現較大的離層,在控頂區內保證直接頂完整,不產生臺階下沉,防止直接頂破碎發生漏冒和回柱時頂板跟下傷人,防止因老頂來壓時,對直接頂產生沖擊,造成切頂垮面。這就要求采面從切眼推進開始,狠抓一排支柱的初撐力,每次放頂回柱前對支柱進行二次給壓,以保證支柱的有效支撐能力。這在現場管理中應作為主要內容來抓。
2.對老頂的控制措施
隨著采面推進,老頂達到極限垮度而撓曲、下沉,直接頂也隨之下沉。根據這一動態,使用戧柱和采用軟幫密集柱等特殊支護來提高支護強度,使支架在老頂“給定變形”狀態下發揮作用,防止大面積推垮工作面的事故,安全渡過老頂初次來壓階段。
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