殘采開采綜采放頂煤仰斜開采工作面頂板管理

摘 要：為了最大限度的回收煤炭資源，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開采的實(shí)際條件，在遼源礦業(yè)集團(tuán)西安煤礦125井西部區(qū)對(duì)65采殘采區(qū)應(yīng)用綜采放頂煤仰斜工作面頂板及煤幫管理技術(shù)。采取控制放頂煤、工作面開臨時(shí)幫、及傾斜工作面管理技術(shù)。解決在仰斜工作面20°以上過程中支架傾斜、冒頂、煤壁片幫等技術(shù)難題。65采殘采區(qū)共分為3個(gè)工作面（65021、65022、65023）回收煤炭資源20萬(wàn)噸，其中仰采部分3萬(wàn)噸，創(chuàng)造價(jià)值1200多萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：放頂煤 傾斜仰采 開臨時(shí)幫 冒頂 片幫

1、礦區(qū)位置及交通

遼源礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司西安煤業(yè)公司（原西安煤礦）125井西部區(qū)位于吉林省遼源市，地理坐標(biāo)為：北緯42°43′45〃，東經(jīng)125°57′。礦區(qū)處于遼源煤田西北端，呈北西向展布，開采標(biāo)高由+200m至-550m。本區(qū)交通便利，礦區(qū)距遼源車站8km，有運(yùn)煤專線與之連接。四渾公路、鐵路、遼營(yíng)公路三條主干線貫穿市區(qū)東西南北。從2000年開始，西安礦全面進(jìn)入了殘煤查找開采階段，在資源儲(chǔ)量不足條件有限的情況下，在集團(tuán)公司和礦充分論證的基礎(chǔ)上，確定對(duì)殘煤大傾角綜采125井西部區(qū)65采殘采區(qū)進(jìn)行回采?；夭刹蓞^(qū)屬下煤區(qū)間殘留煤柱，該區(qū)位于礦井第一生產(chǎn)水平，共有3個(gè)回采工作面。首采工作面65021走向長(zhǎng)980m，傾斜寬35m，工作面傾角25°～35°。工作面局部穿采跡，并有11條舊巷穿過開采范圍。且主要采用綜采放頂煤傾斜工作面俯采、仰采等方法進(jìn)行采煤。有效的回收了剩余煤炭資源，且經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

1.65采殘采區(qū)概況

1.1.地質(zhì)概況

65采殘采區(qū)工作面所采煤層為一水平下煤區(qū)間殘留煤柱，其走向165°、傾向30°、傾角30°、煤層厚度平均11.2m。煤層層理、節(jié)理較發(fā)育。煤層中含有多層泥巖及灰色塊狀細(xì)砂巖，其厚度在0.1～1m，夾石層穩(wěn)定。

工作面概況

65021工作面標(biāo)高布置在-55～-67m之間。其走向長(zhǎng)980m，工作面平均長(zhǎng)度34m，采放高度8m 。采區(qū)兩道均采用U型鋼棚支護(hù)，斷面為8.9m2。回風(fēng)順槽、運(yùn)輸順槽均以煤層底板掘送，回采工作面坡度在25°～38°之間，其仰采角度最大20°。

65021工作面采用走向長(zhǎng)壁綜采放頂煤采煤方法。工作面采用ZF4000-18-33綜采液壓支架、SGD-630/180型運(yùn)輸機(jī)及MGD-150-NW1型采煤機(jī)，其中溜子道采用SGW-40T型刮板輸送機(jī)。上下端頭均采用π鋼配合端頭自移支架使用。

2.仰采過程中出現(xiàn)的問題

65021工作面中部為仰采，仰采最大角度為20°。由于采場(chǎng)地質(zhì)條件發(fā)生變化，工作面頂煤變薄，舊巷、舊采跡較多，打亂了正常的作業(yè)循環(huán)，造成多次冒頂片幫事故的發(fā)生。具體事故分析如下：

（1）在仰采時(shí)，煤幫及頂板受到超前動(dòng)壓的作用下向采空區(qū)一側(cè)傾斜。在開采時(shí)有時(shí)遇煤質(zhì)松軟或堅(jiān)硬，造成頂板超前夸落或頂板不來(lái)而形成架子上方頂板大面積懸空及浮貨堆積，而引發(fā)的冒頂片幫事故。

（2）遇舊巷、舊采跡在機(jī)組割完幫后，頂板為原垮落帶頂板松動(dòng)在機(jī)組運(yùn)行后震動(dòng)下而引發(fā)的冒頂事故。

（3）工作面傾角大于15°，且仰采角度也大于15°支架傾角和迎山難以調(diào)控造成煤幫、砂幫溜子及支架下滑，從而使架間縫過大淌貨而引發(fā)的冒頂片幫事故。

（4）由于是傾斜仰采工作面，當(dāng)仰采幅度過大溜子跟不上容易出現(xiàn)頂板超高，導(dǎo)致支架失穩(wěn)，接頂不實(shí)而歪倒。當(dāng)仰采幅度過小，梁頭上抬幅度過小，容易造成支架升不起來(lái)采煤機(jī)通不過等情況。

3.殘采區(qū)綜采放頂煤仰斜開采時(shí)相應(yīng)建議

3.1.傾斜仰采工作面煤幫及頂板的管理

（1）仰斜工作面在開采時(shí)煤幫不準(zhǔn)行人，并且要懸掛安全警示牌及警戒繩。在煤幫前有人作業(yè)時(shí)，其它作業(yè)必須停止，并且必須有值班干部等現(xiàn)場(chǎng)看護(hù)幫頂情況。

（3）遇舊、舊采跡期間煤幫及頂板片幫冒頂時(shí)煤幫一側(cè)要超前掛金屬網(wǎng)里側(cè)襯一層黑網(wǎng)子，使用直徑不小于200mm的圓木貼在煤壁上，使用架子護(hù)幫板護(hù)好煤幫。

（3）最大限度地降低采高。實(shí)踐證明，采高越大越容易引起片幫。我們通過理論分析和實(shí)踐，在滿足工作面通風(fēng)需要的情況下最大限度降低采高。采高由正常的2.5m降低到2.3m。通過實(shí)踐證明，采取控制采高有效的減少了片幫次數(shù)。

3.2.加強(qiáng)放頂煤管理

（1）要根據(jù)每次移架的循環(huán)進(jìn)度來(lái)確定放頂步距，根據(jù)65021工作面一次移架的循環(huán)進(jìn)度為0.5m。所以放頂煤步距確定為0.5m，即采煤機(jī)割煤移架后放煤。根據(jù)綜采采場(chǎng)的地質(zhì)條件，嚴(yán)格計(jì)算采放高度，嚴(yán)禁超高放煤。

（3）對(duì)工作面出現(xiàn)片幫嚴(yán)重，采場(chǎng)壓力增大等特殊情況，要加快開幫進(jìn)度，嚴(yán)格控制放煤量或原則上不進(jìn)行放頂煤。

3.3.合理的布置工作面?zhèn)蝺A斜角及支架的迎山角

（1）合理的布置支架的迎山角，一般支架的迎山角必須垂直于底板，這樣則保證了支架與支架之間的架間縫，從而使支架接頂嚴(yán)實(shí)，有效的防止了架間漏貨引起的冒頂片幫事故。

3.4.未及時(shí)處理煤壁片幫引起的前梁超寬

在傾斜仰采工作面回采過程當(dāng)中，由于受超前動(dòng)壓的作用下，壓力位于頂板與煤幫側(cè)。為防止工作面煤壁片幫而引起的前梁超前的冒頂事故，遇到煤壁片幫時(shí)要及時(shí)處理。

（1）如護(hù)幫板在護(hù)不住頂板的情況下要及時(shí)在架子上用人工開幫的方式支護(hù)好煤壁及頂板。

（2）如煤壁片幫嚴(yán)重，要立即加快開幫速度，必要時(shí)采取只開幫不放貨的措施。

3.5.遇特殊地質(zhì)構(gòu)造及過聯(lián)絡(luò)道、舊巷舊采跡時(shí)頂板、煤幫管理

（1）如遇煤幫有巖石或局部有巖石時(shí)，嚴(yán)禁用機(jī)組割巖石，需放震動(dòng)炮來(lái)破巖。打眼放炮時(shí)要根據(jù)一次循環(huán)進(jìn)度來(lái)確定打眼深度和裝藥量，嚴(yán)禁放大炮、超前放炮。

（2）過聯(lián)絡(luò)道、舊巷舊采跡煤幫及頂板出現(xiàn)大面積片幫淌貨時(shí)，采取人工開幫的方式支護(hù)好煤壁及幫頂。

4.結(jié)論

通過分析65殘采區(qū)65021個(gè)工作面在仰采過程中發(fā)生的問題，并采取了以上措施，有效地控制了回采工作面在仰采過程中發(fā)生片幫、冒頂事故，為正常生產(chǎn)工作創(chuàng)造了安全的環(huán)境，為65殘采區(qū)三個(gè)工作面完成生產(chǎn)任務(wù)做出了重要貢獻(xiàn)，也為類似條件工作面的回采提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李德忠 徐遵玉 溪小虎.軟巖巷道支護(hù)錨桿參數(shù)設(shè)定 [J].煤炭科技，2009， 9： 4

[2]華心祝 謝廣祥.大采高綜采工作面煤壁片幫機(jī)理及控制技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2008，9：45

作者簡(jiǎn)介：

孫士龍（1987-）男，漢族，吉林省遼源市人，現(xiàn)在遼源礦業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)部做地測(cè)、防治水工作.