綜采工作面收尾停采施工技術(shù)研究

賈全東++關(guān)旭++崔浩

[摘 要]文章以河南能源義煤公司義安礦12020綜采工作面收尾停采為例，針對(duì)該工作面具體的生產(chǎn)條件和地質(zhì)條件，研究了工作面收尾階段的支護(hù)方式，回撤通道的施工工藝和支護(hù)方式，并針對(duì)其工藝實(shí)施過(guò)程、技術(shù)要求和注意事項(xiàng)進(jìn)行了研究，該研究成果在保證煤礦綜采工作面設(shè)備的安全回撤的同時(shí)，也對(duì)支護(hù)材料進(jìn)行全部回收，節(jié)約了成本，對(duì)類(lèi)似條件下的綜采工作面收尾回撤工作具有借鑒意義。

[關(guān)鍵詞]綜采工作面 收尾停采 施工工藝 設(shè)備回撤 節(jié)約成本

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0010-02

1.工作面概況

1.1.工作面地質(zhì)條件

二112020工作面（以下簡(jiǎn)稱(chēng)12020工作面）位于義安井田中部，東鄰二112010工作面，西接二112030工作面，北至工作面切眼，與二111010工作面（未開(kāi)采）相鄰，南到工作面中部車(chē)場(chǎng)。二112010、二112030工作面已回采結(jié)束，12020工作面切眼以北、中部車(chē)場(chǎng)以南均未開(kāi)采；二2煤層未開(kāi)采。該工作面對(duì)應(yīng)地表丘陵地段，溝谷發(fā)育，無(wú)高大建筑物。

根據(jù)實(shí)際揭露地質(zhì)資料，該工作面所采二1煤呈黑色粉末狀、鱗片狀，屬半亮型煤。煤層走向WS，傾向SE，煤層傾角不大，在2°～9°之間，整個(gè)工作面平均5°。煤層硬度0.5-1，該工作面煤層賦存不穩(wěn)定，在掘進(jìn)切眼期間煤層厚度變化較大從0.4m增厚至8.1m。該工作面煤厚0.4—10.3m，平均4.67m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅局部存在夾矸，夾矸多為一層厚度0-0.5m、巖性為泥巖、細(xì)砂巖。在膠帶順槽N11點(diǎn)至N11點(diǎn)前35m范圍內(nèi)，煤層沖刷影響，煤層厚度變化較大。煤層富含F(xiàn)eS？結(jié)核，Ad=21.42%，Sd=2.23%，煤層不易自燃，抑制煤塵爆炸最低巖粉量為55%。

1.2.回撤的機(jī)電設(shè)備：

12020工作面回撤的主要設(shè)備：ZZ4400/16/25支撐掩護(hù)式綜采液壓支架87架，ZZG5000/18/28綜采過(guò)渡支架6架，SGZ764/400刮板輸送機(jī)1部， MG160/390-WD割煤機(jī)一臺(tái)。SZZ730/132型轉(zhuǎn)載機(jī)1部，DSJ100/2×160型帶式輸送機(jī)1部。KBSGZY—1250KVA、KBSGZY—630KVA移動(dòng)變壓器各一臺(tái)，低壓饋電開(kāi)關(guān)8臺(tái)，30監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)一臺(tái)，BPW315/6.3X噴霧泵1臺(tái)，BRW-200/31.5V乳化液泵站1套；BRW-80/35乳化液泵站1套，注水泵一套。

12020工作面停采線(xiàn)位置：二112020軌道順槽距軌膠順槽聯(lián)絡(luò)巷口20m位置處；

二112020膠帶順槽距膠帶順槽聯(lián)絡(luò)巷口0m位置處。從停采線(xiàn)向里10m位置開(kāi)始上網(wǎng)。

停采線(xiàn)位置示意圖如圖1所示。

2.工作面調(diào)斜：

由于工作面為傾斜長(zhǎng)壁布置，切眼基本上沿煤層走向布置，工作面溜子上竄下滑與工作面斜度即切眼與兩巷夾角有關(guān)，因此，在調(diào)斜過(guò)程中有可能出現(xiàn)溜子下滑，必須采取有效預(yù)防措施，防止出現(xiàn)溜子下滑量超過(guò)預(yù)期目標(biāo)。

現(xiàn)在工作面平推，當(dāng)工作面切眼推進(jìn)到距停采線(xiàn)20m時(shí)，開(kāi)始以+10°上起接頂，同時(shí)進(jìn)行調(diào)斜，按照1：2的比例對(duì)工作面進(jìn)行調(diào)斜（一頭兩尾），加快機(jī)尾回采進(jìn)度。

調(diào)斜時(shí)，工作面割煤時(shí)雙向進(jìn)刀，單向推溜（從機(jī)頭向機(jī)尾），嚴(yán)禁從機(jī)尾向機(jī)頭推溜，保證前溜機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接長(zhǎng)度合理，以免影響正常生產(chǎn)。

調(diào)斜時(shí)，從軌道巷側(cè)對(duì)工作面進(jìn)行插斜子，采用長(zhǎng)短斜子配合，始終保持工作面平直，防止出現(xiàn)溜子彎曲或擠死支架現(xiàn)象。

將支架拉后溜千斤頂全部調(diào)至支架上幫，即軌道側(cè)以利于調(diào)整支架角度。保持支架始終垂直切眼煤壁，防止支架向下迎頭，使支架中心線(xiàn)始終平行于兩巷中心方向。

若出現(xiàn)支架向下迎頭，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，利用支架側(cè)護(hù)板調(diào)整，效果不明顯時(shí)，拉架時(shí)利用單體柱輔助調(diào)節(jié)，并按照從機(jī)尾向機(jī)頭逐架調(diào)整的順序，嚴(yán)禁隨意分段調(diào)整，防止擠死支架。

調(diào)斜后，溜子會(huì)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，要及時(shí)撥轉(zhuǎn)載機(jī)，保證接煤順暢，直至調(diào)到采煤機(jī)不能割透煤墻為止。停止調(diào)斜，開(kāi)始鋪網(wǎng)。

3.工作面鋪網(wǎng)、上工字鋼梁、半圓木：

工作面距停采線(xiàn)10m位置時(shí)，在支架頂部鋪設(shè)菱形金屬網(wǎng)，要求金屬網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不得小于100mm，并每隔200mm用10#鐵絲捆綁一處。

整個(gè)工作面支架頂梁上菱形金屬網(wǎng)鋪設(shè)4m長(zhǎng)到尾梁時(shí)，開(kāi)始從工作面機(jī)頭支架頂梁上向機(jī)尾鋪設(shè)一排工字鋼梁，直至鋪到93架為止，工字鋼梁長(zhǎng)度為3m，鋪設(shè)工字鋼梁要求平放，工字鋼梁頭之間要對(duì)齊。

第一排工字鋼梁鋪設(shè)后，向前推一排進(jìn)尺移架后在支架頂梁上鋪設(shè)一排半圓木，再推一排進(jìn)尺頂梁上鋪設(shè)一排工字鋼梁，即工字鋼梁、半圓木排拒為1m，以此類(lèi)推，直到第一排工字鋼梁距支架頂梁尾部0.3m為止；共計(jì)鋪設(shè)8排，工字鋼梁、半圓木各4排。

4.工作面擴(kuò)刷回撤通道、為回撤機(jī)電設(shè)備創(chuàng)造了條件：

當(dāng)工作面回采到距停采線(xiàn)3m位置時(shí)，工作面只推溜不拉架，割第一刀煤時(shí)，伸出支架的伸縮梁支護(hù)頂板。開(kāi)始對(duì)切眼內(nèi)煤墻進(jìn)行擴(kuò)刷：擴(kuò)刷長(zhǎng)度136m，深度2.5m：

4.1.擴(kuò)刷方式：

準(zhǔn)備工作：工作面93架液壓支架，每架前準(zhǔn)備一根2.8m單體柱。

拆除所有支架推移梁與溜子連接的銷(xiāo)子，使支架與溜子分開(kāi)，工作面采煤機(jī)每向前割煤15架，利用每架的單體柱進(jìn)行向前推移溜子，直至割完一刀煤，推直溜子，以此形式擴(kuò)刷切眼。

4.2.支護(hù)形式：

采用工鋼梁+單體柱進(jìn)行架棚支護(hù)（工鋼梁長(zhǎng)3m，單體柱長(zhǎng)2.8m，一梁一柱），工鋼梁一端擔(dān)在支架頂梁上（搭接長(zhǎng)度不小于300mm），另一端在距工鋼梁梁頭100mm處打設(shè)一根單體柱支護(hù)；架棚位置：在支架正中左右各375mm位置，棚距750mm；背設(shè)要求：頂部采用小圓木+金屬網(wǎng)背設(shè)，小圓木間距不大于300mm，煤墻側(cè)幫部采用塑料網(wǎng)+小圓木閉幫，小圓木間距不大于400mm；擴(kuò)刷后巷道凈高保證2.5m，寬度不小于2.5m。（見(jiàn)圖2、圖3）

5.工作面回撤時(shí)絞車(chē)布置：

距拆架點(diǎn)前方10～30m處安裝一臺(tái)20噸回柱絞車(chē)供工作面支架拉架及調(diào)向用，絞車(chē)聲、光信號(hào)必須靈敏可靠。

膠帶側(cè)切眼正頭安裝一部20噸回柱絞車(chē)用于支架運(yùn)輸。

聯(lián)巷鉆場(chǎng)口安裝一部20噸回柱絞車(chē)用于切眼口支架調(diào)向、運(yùn)輸?shù)铰?lián)巷40絞車(chē)外。

聯(lián)巷上下口安裝一部40絞車(chē)和一部11.4絞車(chē)用于絞車(chē)運(yùn)輸。

膠帶順槽安裝4部絞車(chē)供支架裝車(chē)及運(yùn)輸使用。

附工作面絞車(chē)布置圖4：

6.經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

12020工作面收尾采用頂部鋪設(shè)菱形金屬網(wǎng)，架頂背設(shè)3m工字鋼梁+半圓木支護(hù)方式進(jìn)行收尾，與以往采用頂部進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)或是頂部使用鋼絲繩+金屬網(wǎng)的支護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)主要為：①3m工字鋼梁支護(hù)兩架支架的空間，在后一架支架回撤后可保持1.5m支護(hù)空間，防止頂板垮落。②頂部背設(shè)的工字鋼梁以及半圓木，在支架回撤后可進(jìn)行全部回收，節(jié)約了成本。

6.1.與收尾時(shí)支架頂部采用錨網(wǎng)+金屬網(wǎng)支護(hù)對(duì)比

支架頂部需要打設(shè)？20×2000㎜錨桿將近1200套，每套價(jià)格按30元計(jì)算，可節(jié)約1200*30=36000元。

頂部打設(shè)？15.2×5000mm錨索將近200套，每套價(jià)格按80元計(jì)算，可節(jié)約200*80=16000元。

6.2.與收尾時(shí)支架頂部采用鋼絲繩+金屬網(wǎng)對(duì)比

支架頂部需要背設(shè)20根鋼絲繩，鋼絲繩繩徑按？18.5計(jì)算，共計(jì)使用135*20=2700m。將近3噸的重量，價(jià)值：3噸*8500元/噸=25500元。

7.結(jié)論：

綜采工作面收尾回撤采用頂部鋪設(shè)金屬網(wǎng)，工字鋼梁、半圓木的支護(hù)方式，不僅能夠能保證頂板支護(hù)強(qiáng)度，工字鋼梁支護(hù)兩架空間，在回撤時(shí)能保證支架回撤空間的支護(hù)強(qiáng)度，避免了冒頂、流矸等現(xiàn)象，確保回撤安全。最主要的是在工作面支架回撤后，頂部背設(shè)的工字鋼梁和半圓木可以實(shí)現(xiàn)全部回收，這樣可以節(jié)約成本，達(dá)到了工作面收尾工作的安全、高效、節(jié)約成本的預(yù)期要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 冉星仕.綜采工作面收尾回撤安全貫通技術(shù)研究[J].煤炭工程，2009

[2] 張文濤，陳群忠等.綜采工作面回撤前收尾階段施工技術(shù)研究.煤炭工程，2013

作者簡(jiǎn)介：

賈全東（1982—），男，漢族，河南柘城人，助理工程師，本科學(xué)歷，現(xiàn)任河南能源義煤公司義安礦綜采一隊(duì)技術(shù)員