技术研发.21,No.7,2014综采工作面破碎顶板端面
技术研发 . 21,No. 7,2014 综采工作面破碎顶板控制技术应用研究 (同煤集团晋华宫煤矿,山西 大同 ) -3#层301盘区采煤工作面破碎顶板端面冒顶是影响该面安全及生产效率的重要原因,通过分析其 内外因素,采取相应措施,加强顶板控制,很大程度上避免了顶板事故的发生,实现了综采工作面破碎顶板的安全、高产、 高效, 提高了综采工作面破碎顶板的工作效率和管理水平,创造了很大的经济效益。 关键词: 工作面; 顶板; 端面; 支架; 支护强度 doi:10. 3969 issn.1006 -8554. 2014. 07. 080 301盘区,采掘机械化率 100%,目前实际生产能力0. 综采工作面属复合型顶板煤层,煤层顶板以粉砂岩,中、细砂岩互层,砂质页岩为主。 因此,综采工作面顶板易破碎,稳定性差,平均初撑力为 20 MPa,最大工作阻力为41 MPa,日平均进度为7 同时12-3#层301 盘区属煤层群最下部煤层,因 受上覆煤层支承应力作用,综采工作面顶板控制的关键是端面 顶板的维护与控制,因为端面顶板基本属无支护区,是工作面 顶板控制的最薄弱环节。
找出控制方法对工作面安全生产有 重大意义。 地质因素煤与围岩的强度、节理、裂隙、断层、褶曲等地质构造是影 响顶板稳定与否的内因;通常煤、岩层强度低,层理、裂隙发育, 断层构造带是造成顶板岩层破碎易冒的重要因素。 随着综采 工作面的开采,煤层与围岩相对稳定的力学结构遭到破坏,顶 板岩层应力通过煤层释放给底板岩层,若煤层强度低、易碎,顶 板岩层应力无法或完全释放到底板岩层,从而导致顶板破碎。 岩层的层理、裂隙是决定岩体强度的重要特征,层理、裂隙越发 育,岩性越弱,强度越低,顶板岩层也越易冒落。 断层、褶曲等 地质构造带易造成顶板破碎易冒顶,构造带与工作面夹角越 小,揭露破碎带越宽,对工作面产生冒顶的影响也越大,断层落 差越大;附近涨性构造裂隙越发达,岩性越松软,冒顶可能性也 越大。 工作面推进速度顶板冒落程度与工作面推进速度有直接关系,工作面推进 速度增加,工作面支护速度也加快,减少了煤与围岩的变行,减 少了工作面冒顶。 301盘区综采工作面 2009 年平均日推进3 m,端面顶板极难控制,冒顶事故经常发 生,2010 2012年平均日推进达到7. m,工作面冒顶事故基本杜绝。 工作面推进速度越快冒落程度越小。
支架初撑力工作面支架平均支护强度与冒落程度大致呈双曲线关系 (如图1 所示),明显变化区间在250 ~300 kN/ 之间,低于此阻力端面冒落急剧增加,高于此阻力,对端面冒顶的影响不大, 如把支架平均支护强度控制在250 300kN/ ,就会减少端面冒顶。 要保证支架的支护强度首先要确定支架初撑力,但实 测表明,支架初撑力合格率平均只有70% 左右,其主要原因: 淤支架供液时间短,多支架同时供液;于泵站压力不足,阀及管 路泄漏;盂支架立柱、前梁千斤顶窜液;榆支架上有浮煤、浮矸; 虞工作面底板松软。 支护状态良好的支护状态,会提高支架对顶板的控制能力,减少冒 顶事故发生。 由于采煤工艺不当,伪倾角掌握不好,造成运输 机上窜下滑,支架不再垂直工作面,支架间呈台阶错茬,影响了 支架支护状态;有时支架各立柱升柱不平衡,造成顶梁歪斜,不 能平行支护顶板,形成顶梁与顶板线接触;有时出现歪架、咬 架,调架不及时等,降低了支架支护质量,导致顶板事故发生。 支架选型煤层顶板不稳定,工作面尽量选择的支架主梁为一体的支 架,例如 支架,采煤机通过后立即前移支架技术研发.21,No.7,2014综采工作面破碎顶板端面,支护刚暴 露的顶板,最大限度缩小端面距。
若煤壁炸帮,可在采煤机割 煤前拉架,将支架前梁移至煤帮,即超前支护,在破碎顶板管理 中也极为有效。 顶板铺金属网破碎顶板在进人顶梁上方时已很破碎,且在顶梁上方形成 厚度不等的浮矸层,移架时,浮矸从架间及端面漏下,也可造成 端面冒顶扩大;铺顶网能使破碎顶板形成一个整体,达到改善 顶板之功效。 顶网一般铺双层,这对顶板管理有以下好处: 淤防止架间、端面漏歼,改善顶梁与顶板的接触状态;于有利于 提高平均支护强度及围岩刚度;盂有利于防止煤壁片帮,减少 片帮深度。 (下转第132 技术研发 . 21,No. 7,2014 而介质损耗的测量是一项灵敏度很高的试验项目,通过其测量 可以及时发现电气设备绝缘整体是否受潮、绝缘劣化或局部缺 高压少油断路器的在线监测高压少油断路器发生故障的主要原因是密封问题技术研发.21,No.7,2014综采工作面破碎顶板端面,其常常 会因为进水受潮而导致提升杆对地爬电闪络,严重时还会发生 爆炸事故,造成重大的人身以及经济损失。 因此,为防止该故 障产生,应对高压少油断路器的在线监测装置进行优化,在其 提升杆下端2 cm处表面裹上一层宽 mm的铜圆环,再用螺栓固定,并从螺栓引出测量引线接到底座的绝缘小套管上易冒落的顶板,最后经小刀闸接地。
变压器的在线监测从总体上来看,变压器的在线监测主要分为以下三部分。 对变压器油色谱的在线监测当变压器发生电弧性故障放电时,变压器油会分解产生乙 炔、氢以及少量的甲烷,当变压器油过热时,则可分解氢、甲烷、 乙烯、丙烯,当绝缘材料过热时,会分解产生一氧化碳和二氧化 碳,当变压器内部发生故障时,一些特征性气体就会超标,所 以,对油中的溶解气体进行分析监测易冒落的顶板,可以及时发现油浸式变 压器是否发生电弧型故障或内部过热等故障,在线监测系统利 用这一特征,通过三比值法或其他的分析方法对油中溶解气体 加以分析判断,可以向变压器故障状态诊断提供有效可靠的基 础资料。 在线监测系统主要利用气相色谱分析法进行监测 分析。 对铁心多点接地的在线监测应该加强对变压器铁心多点接地的在线监测,判断铁心是 否存在多点接地的故障,若存在,应及时解除故障。 因为当铁 心有两点或以上接地时,接地点就会形成闭合回路,闭合回路 产生的环流会引起变压器的局部过热,从而导致油分解,继而 使变电器的绝缘性能下降,甚至会烧坏铁心硅钢片,严重会导 致主变压器重大事故。 对局部放电的在线监测和定位引起局部放电故障的因素主要为局部电量的大小和局部 放电的部位易冒落的顶板,当变压器内部存在局部放电故障时将会导致绝缘 的劣化和损坏,因此,局部放电的在线监测也不容忽视。
年来,我国对局部放电的监测研究取得了一定的成效,尤其在局部放电超声定位系统上,其监测的灵敏度和准确度都已达到 工程精度要求且已得到推广应用。 结语电气设备在线监测技术能够及时检测并发现电气设备内 部出现的问题,并及时处理故障,保证供电系统的安全稳定运 行,避免因电气设备故障而导致的安全事故发生,同时随着科 技的不断进步,电气设备在线监测专业人员研究的不断深入, 电气设备以及技术的持续更新,必然会使在线监测逐步向在线 诊断过渡,使我国的供电系统进入一个新格局。 参考文献: 电气设备在线监测与状态检修的技术研究[J].现代建筑电气,2013,11(7):9 -10. 企业技术开发,2013,3(20):116-117. 国高新技术企业,2012,8(14):83-85. (上接第130 移架时,先启动推拉千斤顶,再逐渐卸载,使梁与顶板保持一定的支撑阻力,带压前移。 这样顶 板不会出现明显松动,可有效控制顶板。 安设初撑力保证阀人工操作移架时,为提高移架速度,常因供液时间短,支架 初撑力达不到额定初撑力。 安设初撑力保证阀后,即使松开操 作手把,支架仍可继续增压,直到达到额定初撑力后,才停止 提前注射马丽散在日常生产中要熟知综采工作面的顶板构造及地质情况: 淤综采工作面上层是否留有保护煤柱的应力集中区域;于煤与 围岩是否有冲刷、陷落柱、节理、裂隙、断层、褶曲等地质构造; 盂复合型顶板煤层的层里关系和结构。
结合以上因素及时观 察工作面顶板破碎情况,当工作面随采随塌无法进行割煤移架 工作时,必须提前进行注射马丽散硬化顶板工作,可以有效的 控制顶板大面积坍塌,实现人员、设备等安全生产工作顺利 进行。 应用效果分析针对煤层赋存地质条件复杂,地质构造较多,煤与围岩 的节理发育等地理特征是造成综采工作面顶板破碎,端面发 生冒顶的直接因素。 在实际生产过程中采煤工作面破碎顶 板端面冒顶是影响安全及生产效率的重要原因,晋华宫矿 12 3#层301盘区生产工作当中通过采取以上几项破碎顶 板技术,很大程度上避免了顶板事故的发生,实现了综采工 作面破碎顶板的安全、高产、高效工作遵旨, 提高了综采工 作面破碎顶板的工作效率和管理水平,创造了很大的经济效 作者简介:陈文云(1986 ),男,2009年毕业于内蒙古科技大学矿物 资源工程专业,助理工程师,现在同煤集团晋华宫矿综采二队 从事技术管理工作。 综采工作面破碎顶板控制技术应用研究作者： 作者单位：同煤集团晋华宫煤矿,山西 大同, 刊名： 技术与市场 英文刊名： 2014(7)本文链接：