大采高工作面回撤巷道安全措施分析

張占春，陳 靜

（1.西山煤電集團(tuán) 晉興能源公司斜溝煤礦，山西 035300；2.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024）

大采高工作面回撤巷道安全措施分析

張占春1，陳 靜2

（1.西山煤電集團(tuán) 晉興能源公司斜溝煤礦，山西 035300；2.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024）

針對(duì)斜溝煤礦18111工作面，基于8號(hào)煤層頂?shù)讕r層礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，提出了切實(shí)可行的回撤措施，為礦井的高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件，可供大采高綜采工作面安全回撤具有重要借鑒。

礦壓顯現(xiàn)；高產(chǎn)高效；大采高

1 18111工作地質(zhì)條件

斜溝煤礦18111工作面為8號(hào)煤層，地面標(biāo)高950～1116m，工作面標(biāo)高738～782m，平均煤厚4.29m，屬于大采高工作面，煤層傾角6°～10°，平均8°，煤層硬度f(wàn)=2～3，內(nèi)生裂隙相對(duì)較發(fā)育，但有一定韌性；視密度為1.38～1.45t/m3。其直接頂巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，老頂為中粗粒砂巖，可見(jiàn)炭質(zhì)泥巖偽頂；底板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、細(xì)粒砂巖，少見(jiàn)中粗粒砂巖，局部存在有炭質(zhì)泥巖偽底。18111工作面地表位于魏家灘鎮(zhèn)南側(cè)、黃家溝村西南側(cè)，井下位于主水倉(cāng)西南側(cè)、11采區(qū)西部；東鄰18109掘進(jìn)工作面，南為11采區(qū)大巷煤柱邊界，西為+700水平運(yùn)輸大巷。

2 工作面開(kāi)采后頂板應(yīng)力分布和破壞情況

應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置在8號(hào)煤層的18111工作面頂板之上。根據(jù)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)整理得到垂直應(yīng)力變化圖，見(jiàn)圖1。圖中以靠近采空區(qū)邊緣煤壁處為0點(diǎn)，采空區(qū)內(nèi)的測(cè)點(diǎn)距該處的距離為負(fù)值。

3 工作面回撤措施的制定

3.1 回撤前的準(zhǔn)備工作

依據(jù)工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，工作面采至距停采線(xiàn)12m時(shí)開(kāi)始鋪網(wǎng)，至距停采線(xiàn)5.6m，工作面采用鋪單層金屬網(wǎng)后支架挑圓木（φ≥180 mm，長(zhǎng)2 600 mm的紅松圓木）支護(hù)，圓木平行工作面排列，每?jī)蓚€(gè)支架挑一根圓木，圓木上端頭距兩個(gè)支架中上方側(cè)支架的機(jī)尾邊150 mm，間距3 500 mm，排距800 mm。距停采線(xiàn)5.6～4.8m，工作面采用鋪單層金屬網(wǎng)后支架挑兩排圓木（φ≥200mm，長(zhǎng)2600mm的紅松圓木）支護(hù)，兩排圓木緊靠在一起平行工作面交替排列，圓木對(duì)接排列。其中，初鋪網(wǎng)后各增加一道鋼絲繩，鋼絲繩兩端頭固定在工作面兩端頭錨索上。此外，距停采線(xiàn)4.8m和3.4m處，頂板鋪單層金屬網(wǎng)后支護(hù)錨索，錨索布置在支架頂梁空隙處，間距為3500mm，排距為800mm。

圖1 工作面剖面垂直應(yīng)力變化圖

回撤通道高3600mm，寬3400mm，由采煤機(jī)切割而成，通道中三排每根錨索的錨索托盤(pán)上墊放一個(gè)大木托盤(pán)（800mm×200mm×80mm），最后距幫200mm支護(hù)一排頂錨桿（φ20×1800mm螺紋鋼），間距為875mm。

通道內(nèi)采用支架插梁，梁端頭支設(shè)單體液壓支柱支護(hù)頂板。插梁使用長(zhǎng)4000mm，直徑大于200 mm的紅松圓木，垂直于工作面布置，插入支架頂梁內(nèi)600mm；在離另一端頭200mm處支設(shè)單體液壓支柱；插梁間距為875mm，每架支架插兩根梁。同時(shí)在回撤通道機(jī)尾處對(duì)面，施工一個(gè)絞車(chē)硐，（高3.4m，寬3m，深5m）。

3.2 設(shè)備的回撤

1）運(yùn)輸方式：工作面內(nèi)用JH-30回柱絞車(chē)、SDJ-32雙速多用絞車(chē)、SDJ-14雙速多用絞車(chē)交替牽引；到材料順槽后用WCQ-3B無(wú)軌膠輪車(chē)、WC40Y支架搬運(yùn)車(chē)、WC25EJ鏟板車(chē)運(yùn)輸出坑。超前支架、采煤機(jī)、2500kVA移變、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾用支架車(chē)運(yùn)輸；破碎機(jī)、馬蒂兒機(jī)尾、運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭用鏟板車(chē)運(yùn)輸；其他設(shè)備拆成小件后用WCQ-3B膠輪車(chē)運(yùn)輸出坑。

2）設(shè)備回撤順序：移變列車(chē)→超前支架→刮板輸送機(jī)從機(jī)尾抽大鏈→運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾→采煤機(jī)→運(yùn)輸機(jī)溜槽→運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭→轉(zhuǎn)載機(jī)→破碎機(jī)→馬蒂爾機(jī)尾→順槽皮帶→液壓支架。

3）設(shè)備回撤步驟：超前支架拆除管路→護(hù)臂千斤頂→中間伸縮梁→移架千斤頂→防倒千斤頂；刮板輸送機(jī)斷鏈、抽鏈→斷電拆除管路→機(jī)尾電機(jī)減速器→機(jī)尾→機(jī)尾過(guò)渡槽→中部槽→機(jī)頭過(guò)渡槽→機(jī)頭→機(jī)頭電機(jī)減速器；采煤機(jī)的停采煤機(jī)到機(jī)尾→搖臂升至水平位置→拆滾筒→架設(shè)木垛→拆搖臂→電控箱→采煤機(jī)機(jī)身

4）轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)斷鏈、抽鏈→斷電拆除管路→電機(jī)減速器→轉(zhuǎn)載機(jī)頭→橋身段→鉸接槽→破碎機(jī)→旋轉(zhuǎn)槽→鵝頸槽。

5）液壓支架回撤之前，先將支架的礦壓觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、工作面照明系統(tǒng)及噴霧系統(tǒng)全部拆除，并將回撤通道內(nèi)的雜物清理干凈。支架的拆除方法為：在待拆支架正前方、緊貼煤壁處支設(shè)專(zhuān)用撤架底座，以該底座為支撐點(diǎn)，使用φ22錨鏈將專(zhuān)用撤架底座與支架推移千斤相連接，降架后利用支架的推移千斤拉出支架，再利用4號(hào)絞車(chē)將支架調(diào)向。專(zhuān)用撤架底座使用四根單體液壓支柱固定在支架正前方的底板上，支設(shè)單體液壓支柱時(shí)，應(yīng)向待拆支架方向傾斜10°，以達(dá)到壓戧作用。錨鏈連接時(shí)必須使用專(zhuān)用的連接環(huán)。

6）膠帶輸送機(jī)解體后由皮帶巷絞車(chē)將其拉至皮帶巷與18111輔助斜巷交叉口處裝車(chē)出坑。

3.3 設(shè)備的運(yùn)輸

采用絞車(chē)拽拉并配合無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸；運(yùn)輸工具：JH-30回柱絞車(chē)、SDJ-320型絞車(chē)、WC8型無(wú)軌膠輪車(chē)、WC4OY型無(wú)軌膠輪車(chē)為設(shè)備的裝卸。

4 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備回撤過(guò)程應(yīng)由帶班工長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格執(zhí)行“三大規(guī)程”和回撤措施的有關(guān)規(guī)定作業(yè)，提前清理行走路線(xiàn)及工作場(chǎng)地的障礙物。在支架回撤前，皮帶巷的設(shè)備必須回撤完畢，同時(shí)嚴(yán)禁人員進(jìn)入空頂區(qū)。

〔1〕錢(qián)鳴高，石平五，等.礦山壓力與巖層控制〔M〕.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

〔2〕東兆星，吳士良，等.井巷工程〔M〕.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2004.

〔3〕徐永圻.煤礦開(kāi)采學(xué)〔M〕.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1999.

Abstract:Based on the roof and floor strata pressure behavior law of No.8 coal seam in No.18111 working face of Xiegou Mine,the paper offers feasible withdrawal measures which could create opportunities for high-production and high-efficiency of mines and can be used in the fully-mechanized large-cutting-height mining face.

Keywords:Strata pressure behavior;High production and high efficiency;large-cutting-height mining

編輯：劉新光

Safety Measures Analysis in Withdrawal Roadway of Large-cutting-height Mining Face

ZHANG Zhan-chun1，CHEN Jing2

（1.Xiegou Mine of Jinxing Power Co.,Xishan Coal-Electricity Group,Shanxi 035300；2.TaiyuanUniversity of Technology， Taiyuan Shanxi 030024,China）

TD322+.4

A

1672-5050（2010）04-0043-02

2009-12-18

張占春（1977—），男，山西原平人，工學(xué)碩士，工程師，主要從事采煤技術(shù)研究與管理。