極不穩(wěn)定復(fù)采區(qū)域安全回采技術(shù)的研究與實(shí)施

洪光輝

摘要：基于大莊礦收尾礦井生產(chǎn)條件，分析工作面在回采期間遇到的問(wèn)題，提出有效對(duì)策。通過(guò)效益分析驗(yàn)證安全回采技術(shù)的可行性。

關(guān)鍵詞：極不穩(wěn)定復(fù)采區(qū)域 安全回采技術(shù)

1 概述

大莊礦作為收尾礦井，戰(zhàn)場(chǎng)逐步萎縮，2011年以后以回采己三、己四采區(qū)大巷煤柱和殘留資源為主。2013年根據(jù)采掘接替計(jì)劃，我礦主要針對(duì)己四采區(qū)的殘留資源進(jìn)行回收，但是由于周邊重組煤礦的相繼退出、停止通風(fēng)排水，我礦礦井受周邊重組煤礦老空水影響，己四采區(qū)-132水平以下55萬(wàn)噸煤炭資源全部被水淹沒，造成采掘接替嚴(yán)重脫節(jié)，出現(xiàn)了無(wú)煤可采的局面。為了緩解采掘接替緊張，也為了給己四采區(qū)的排水工程贏得寶貴時(shí)間，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限。我們利用原有地質(zhì)技術(shù)資料，在地測(cè)部門的配合下，決定在己三采區(qū)已回采區(qū)域布置己16-17-23073三分層復(fù)采工作面作為過(guò)渡，確保采掘接替不脫節(jié)同時(shí)實(shí)現(xiàn)衰老礦井精采細(xì)收。雖然三分層復(fù)采工作面頂板破碎、煤層厚薄不均、巷道布置極不規(guī)則，開采條件艱難，但是我們積累了一定的回采經(jīng)驗(yàn)，并成功完成了《大巷煤柱對(duì)拉工作面應(yīng)用懸移支架回采的研究與實(shí)施》、《衰老礦井利用懸移支架在復(fù)雜地質(zhì)條件下回采大巷煤柱的探索與實(shí)施》、《孤島不規(guī)則對(duì)拉工作面90度旋轉(zhuǎn)回采技術(shù)的研究與實(shí)施》、《大莊礦保邊煤柱在復(fù)雜條件下安全回采的研究與實(shí)施》等科技成果。針對(duì)布置和回采己16-17-23073采煤工作面，如何發(fā)揮利用好以往取得的成績(jī)，降低回采成本、提高工效，對(duì)大莊礦收尾期間的安全、穩(wěn)定發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 工作面在回采期間遇到的問(wèn)題及對(duì)策

2.1 風(fēng)巷絞架臥底回采 由于該工作面煤層厚度變化較大，風(fēng)巷D1測(cè)點(diǎn)以里40m布置時(shí)，為減少巷道坡度起伏較大，保證巷道平直，造成巷道底板煤層較厚（2.5m）。工作面回采至此段時(shí)，風(fēng)巷采用絞架臥底進(jìn)行回采。

2.2 機(jī)巷延長(zhǎng)段支架安裝搭接及輸送機(jī)合并 工作面機(jī)巷延長(zhǎng)段長(zhǎng)23m，需提前安裝懸移支架。延長(zhǎng)段內(nèi)采用單體柱配工字鋼支護(hù)，巷道高度1.9-2.1m，巷道內(nèi)已做過(guò)擴(kuò)幫處理，擴(kuò)幫后采用工字鋼配單體柱支護(hù)，切眼寬度滿足支架安裝需要，切眼內(nèi)已鋪設(shè)刮板輸送機(jī)。

2.3 機(jī)巷下幫布置對(duì)拉工作面 在工作面回采過(guò)程中，由于機(jī)巷下幫處于區(qū)段煤柱中，向機(jī)巷下幫掘進(jìn)布置工作面，待回采工作面推進(jìn)出來(lái) 形成對(duì)拉工作面，就能更多的回收煤炭資源。為確保安全施工，我們制定以下安全措施：

己16-17-23073采煤工作面補(bǔ)機(jī)巷總長(zhǎng)142m，工作面機(jī)巷里段開口位置在距工作面設(shè)計(jì)停采線以里50m處，開口沿己16-17煤層底板向東北（方位角N7°）施工31.83m，然后左拐向西（方位角N277°）施工126.52m，最后左拐向東南（方位角N343°）施54.26m與23073機(jī)巷貫通。該巷道位于24001采面三分層，該巷開口于23073機(jī)巷內(nèi)，煤層厚時(shí)沿煤層底板托煤頂施工，煤層薄時(shí)破底板沿再生頂板施工，巷道施工中加強(qiáng)防自燃管理，要嚴(yán)格按照通風(fēng)部門要求做好防自燃發(fā)火工作，保證施工安全。

2.4 過(guò)薄煤區(qū) 根據(jù)預(yù)定方案，工作面停止回采，將原工作面作為順槽運(yùn)輸系統(tǒng)，在原工作面機(jī)尾延長(zhǎng)段的薄煤區(qū)邊緣，重新鋪設(shè)刮板輸送機(jī)為新的工作面。新工作面采用DZ-22型單體液壓支柱配2.4mπ型梁對(duì)棚支護(hù)，邊延長(zhǎng)邊大角度旋轉(zhuǎn)回采。

①根據(jù)本采煤工作面三分層及頂板巖性情況，采用單體柱配π型梁對(duì)梁五柱式架設(shè)作為基本支架，對(duì)梁分主、輔支架，以采面下端為主支架，一梁三柱，上端為副支架，一梁兩柱，對(duì)梁棚距為500mm，主、輔支架間距以兩支柱三用閥相距10-20mm為準(zhǔn)，三用閥一律平行于采面，出液口端相反打設(shè)。②本采煤工作面初采期間采用單體柱配金屬鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)，“二三”排控頂，最大控頂距為4.2m，最小控頂距為3.2。待初采結(jié)束后改為單體柱配π型梁進(jìn)行支護(hù)，“二三”排控頂，最大控頂距為3.2m，最小控頂距為2.2m。工作面采用π型梁支護(hù)時(shí)，每?jī)膳餅橐唤M，每組支護(hù)棚距500mm±100mm一架，每根π型梁配3棵支柱，使用過(guò)程中π型梁下最低站2棵基本柱，嚴(yán)禁單梁?jiǎn)瓮仁褂?，支柱初撐力不小?0KN。③采用全部垮落法處理采空區(qū)頂板。采空區(qū)冒落高度應(yīng)普遍不少于1.5倍采高，采空區(qū)局部懸頂和冒落不充分，面積小于2×5m2時(shí)，采取打密集柱和戧柱加強(qiáng)支護(hù)，大于2×5m2時(shí)，采取打戧棚、木垛、密集柱，加強(qiáng)礦壓監(jiān)測(cè)措施；大面積懸頂不落時(shí)，除采取上述措施外，必須進(jìn)行強(qiáng)制放頂。④工作面支柱初撐力不得小于90KN，支柱要全部編號(hào)管理，牌號(hào)清晰，不得缺梁少柱，每號(hào)4節(jié)槽，支柱不少于60棵，π型梁不少于24根；工作面支柱要打成直線，柱距、排距符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)，采面拉線長(zhǎng)度不小于50米，排距偏差不超過(guò)±100mm，柱距不超過(guò)±100mm；支柱要迎山有力，不得有退山支柱，單腿梁、寬棚檔等不合格支架；頂板要背嚴(yán)剎實(shí)，嚴(yán)禁空頂、超高，嚴(yán)禁使用斷梁壞柱。⑤前移π型梁維護(hù)時(shí)頂板要背嚴(yán)剎實(shí)，按要求鋪好金屬網(wǎng)，小棍每150-200mm一根，頂碎地段用竹笆護(hù)好頂，防止頂板掉矸傷人。⑥前移π型梁時(shí)，兩人要配合作業(yè)。先檢查臨近支架情況，如有隱患要先處理好后，再落柱移梁，落柱要慢慢落柱，并隨時(shí)注意頂板、支架、煤壁、老塘等情況，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)采取措施，處理好后，再進(jìn)行工作。作業(yè)時(shí)一人站在煤墻側(cè)，將油槍插在中間基本柱上，用手托住π型梁的底面，一人站在老塘側(cè)放頂處斜上方，先緩慢落下老塘側(cè)支柱，并將支柱回出靠好站牢，然后在老塘側(cè)作業(yè)人員再緩慢落下中間基本柱，所落高度以能移π型梁即可，π型梁移到位后，要及時(shí)將基本柱補(bǔ)齊，嚴(yán)禁單腿梁現(xiàn)象出現(xiàn)。⑦作業(yè)時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”和“專人觀山”制度，及時(shí)將頂幫松動(dòng)的煤巖體和超規(guī)傘檐煤處理掉，防止片幫煤或頂板掉矸傷人。⑧加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，支架必須升緊升牢確保支架支護(hù)強(qiáng)度，壓力大、支柱鉆底量≥100mm時(shí)支柱墊柱鞋。

2.5 工作面沿空留巷施工 2013年10月上旬，己16-17-23073采煤工作面上半段旋轉(zhuǎn)回采結(jié)束，為更多的回收煤炭資源，按照設(shè)計(jì)方案六，保留工作面原有支護(hù)形成通風(fēng)系統(tǒng)，將原工作面刮板輸送機(jī)縮短至第11組支架處避開薄煤區(qū)，工作面第1-11組向前推進(jìn)，工作面機(jī)尾上幫沿空留巷形成通風(fēng)系統(tǒng)。