深部礦井綜采工作面改進(jìn)小面回采管理的方法研究

曹 蘇

（淮北礦業(yè)集團(tuán)公司 桃園煤礦，安徽 宿州 234116）

目前有些綜采工作面為了盡可能的利用資源，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)采用不等長(zhǎng)布置，這種布置方式將導(dǎo)致回采過程中出現(xiàn)小面，小面施工過程中耗費(fèi)的人力及物力較多，同時(shí)給頂板管理帶來困難和隱患，為了小面施工時(shí)提高煤炭資源回收率，減少無效成本投入，必須積極采取措施強(qiáng)化過程及源頭控制，充分發(fā)揮技術(shù)和管理降成本的作用，提出了切實(shí)可行的方案。

1 概況

工作面隨回采出現(xiàn)小面后，使用單體配合金屬鉸接頂梁支護(hù)，小面機(jī)頭、機(jī)尾用長(zhǎng)度為Φ0.24m×3m 半圓木過頂，中間地段使用小笆、塘材過頂，由于底板為煤底，為保證支柱初撐力及工作阻力達(dá)到要求，必須在柱鞋下下底梁（成捆大笆或半圓木）；機(jī)尾小面與大面搭接處采用兩根π 型梁對(duì)棚邁步，進(jìn)行端頭支護(hù)；小面長(zhǎng)度達(dá)到10m 時(shí)鋪設(shè)鏈板機(jī)配合出貨。

因而，導(dǎo)致施工過程中爆破作業(yè)較多，人員進(jìn)入煤幫打眼、裝藥存在較大的安全隱患。使用木料較多、材料回收率低，每峒小面平均使用3.0m 半圓木4 塊、塘材5 根、小笆4 片、大笆3 片。煤炭資源回收率較低，工作面煤厚平均3.7m，此種辦法施工小面，回采高度不能超過2m，施工過程中資源回收率低。單體支柱損壞多，施工過程中單體支柱使用較多且頻繁，容易出現(xiàn)單體壓壞的情況，壓壞的單體支柱不利于安全生產(chǎn)。勞動(dòng)強(qiáng)度較大、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，施工過程中人員需搬運(yùn)大量木料及單體，增加職工勞動(dòng)強(qiáng)度，小面較長(zhǎng)時(shí)人工攉煤需要的時(shí)間較多，降低循環(huán)進(jìn)度。

2 綜采工作面改進(jìn)小面回采管理方法

桃園煤礦Ⅱ1025 工作面為Ⅱ2 采區(qū)第五個(gè)工作面。工作面標(biāo)高為-620.6～-679.0m，走向長(zhǎng)738m，傾斜長(zhǎng)119～155m 平均129.2m。煤層平均傾角22°，煤厚0.6～4.6m，平均3.6m，回采面積99386 m2。老頂為砂巖，厚4.44m；直接頂為泥巖，厚4.26m；直接底為碳質(zhì)泥巖巖，厚0.52m；老底為粉砂巖，厚2.54m。工作面，回采至F11 點(diǎn)時(shí)開始出現(xiàn)小面，一直到預(yù)計(jì)收作線小面共長(zhǎng)達(dá)43m。工作面開始回采時(shí)有ZY6800-19/40 支撐掩護(hù)式液壓支架57 架，在F11 點(diǎn)前77m 處、F7 點(diǎn)前52m 處及F4 點(diǎn)前18m 處共有三個(gè)改造切眼，分別有支架21 架、11架、11 架。為提高安全生產(chǎn)效率，經(jīng)礦研究后，對(duì)Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法進(jìn)行了改進(jìn)。

2.1 Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法

在風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)好一部絞車，將準(zhǔn)備接的液壓支架用絞車?yán)浦溜L(fēng)巷小面出現(xiàn)位置，待小面出現(xiàn)后用風(fēng)巷內(nèi)支架支護(hù)頂板，將風(fēng)巷內(nèi)第一架液壓支架供液，采用絞車掛回頭滑子及單體配合支架本身使支架與工作面同步，放炮后及時(shí)伸出液壓支架前梁、護(hù)幫板及側(cè)護(hù)板進(jìn)行支護(hù)，確保支護(hù)到位后再進(jìn)行人工攉煤，以保證安全。之后隨工作面推進(jìn)利用舌板及風(fēng)巷內(nèi)絞車使支架向前拉移，直至小面內(nèi)有足夠需要接的支架后再進(jìn)行接架（一般每次接架2～4 架）。

采用這種方法施工小面，不需要使用木料及塘材，大大減少了材料的使用。節(jié)約了大量的人力進(jìn)行清理及來回搬運(yùn)木料及單體的時(shí)間，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了職工的撇勾延點(diǎn)。支架支護(hù)頂板，減少了空頂作業(yè)時(shí)間，減少了安全隱患。小面施工進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，由于支架護(hù)幫板已經(jīng)伸出，有效的支護(hù)了頂板降低了打眼及裝藥過程中的隱患。增加了小面部分的采高，提高了原煤產(chǎn)量，由原來的采高2m提高到3.3m，每平方米小面多出2.1 噸煤。

2.2 工作面小面回采管理方法改進(jìn)前后安全經(jīng)濟(jì)效益分析

用工量及工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少，每圓班節(jié)約用工8 個(gè)，每月節(jié)省用工240 個(gè)，當(dāng)月平均每工260 元，每月節(jié)省用工費(fèi)用62400 元。同時(shí)加快了循環(huán)進(jìn)度，如按原來方案施工，小面施工用人用時(shí)較多，制約循環(huán)進(jìn)度。

施工過程中小面面積約為10430m2，炮采小面支護(hù)時(shí)柱距為500mm-550mm，排距為1000mm（偏差不超過±100mm），改進(jìn)方案后小面木料及笆片使用量得到大幅度節(jié)約。

表1

小面施工時(shí)支架支護(hù)效果比單體支護(hù)效果好，減少了爆破作業(yè)及火工品的使用，同時(shí)減少了鏈板機(jī)的使用，安全系數(shù)大幅度提高。

單體支柱使用數(shù)量及損壞數(shù)量均減少，租賃費(fèi)用及賠付單體費(fèi)用均大幅度減少。工作面風(fēng)巷壓力大，每圓班按損壞一棵計(jì)算，每月減少損壞支柱30 棵。

表2

資源回收率大幅度提高，從出現(xiàn)小面開始至工作面收作，預(yù)計(jì)能夠多出22289 噸煤。每噸煤按430 元計(jì)算，可多收入9584270 元。

3 結(jié)語

通過對(duì)深部礦井綜采工作面小面管理方法的改進(jìn)，即在工作面小面出現(xiàn)后采用液壓支架對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)的先進(jìn)方法，更有利于頂板管理及安全管理，同時(shí)能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。值得同類綜采工作面的采用推廣。