永安煤礦3501（下）綜采工作面末采方案探討

程雙明

截止2017年8月30日，沁和能源永安煤礦3501（下）綜采工作面距軌道巷約40 m，經(jīng)研究后決定將3501（下）綜采工作面推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷，將五采區(qū)軌道巷作為回撤通道，在實(shí)體煤下回撤，經(jīng)初步計算，此方案可增加回采煤量15312 t。針對3501（下）綜采工作面實(shí)際對末采方案做簡要探討。

1 工作面概況

3501（下）綜采工作面位于永安煤礦西部礦界與金海大寧煤礦相鄰，東部為規(guī)劃回采的3502下分層工作面，南為礦界與山西蘭花集團(tuán)蘆河煤業(yè)有限公司相鄰，北起3500軌道，傾斜長110 m。工作面采用綜合機(jī)械化的采煤方法，共布置有6架ZG5000/17/35型過度液壓支架和71架ZZ4400/17/35型中部液壓支架支護(hù)，全部冒落法管理頂板，采煤機(jī)截深0.6 m；工作面梁端距為300 mm，最大控頂距4.8 m，最小控頂距4.2 m。

2 井下采掘接替

井下共布置有一個3501（下）綜采工作面和3502（下）切眼運(yùn)輸側(cè)擴(kuò)幫掘進(jìn)工作面和3502（下）切眼回風(fēng)側(cè)擴(kuò)幫掘進(jìn)工作面。

3501（下）綜采工作面剩余40 m至五采區(qū)軌道巷，至3501回風(fēng)繞道剩余25 m，以日進(jìn)度3.6 m計算，預(yù)計9月7日可推至3501回風(fēng)繞道，9月13日可推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷。

3502（下）切眼擴(kuò)幫掘進(jìn)工作面，以單頭日進(jìn)度4.8 m計算，雙向擴(kuò)幫，預(yù)計9月4日剩余40 m；開始單向擴(kuò)幫，預(yù)計9月14日完成擴(kuò)幫。

3503（下）運(yùn)輸順槽9月6日開口掘進(jìn)，以日進(jìn)度4.8 m計算，預(yù)計9月14日形成風(fēng)路。

3502（下）運(yùn)順軌道巷往里120 m加強(qiáng)支護(hù)（采用液壓柱配π型梁），預(yù)計需要20個工作日。

3 開采方案

永安煤礦擬將3501（下）綜采工作面推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷，將五采區(qū)軌道巷作為回撤通道，在實(shí)體煤下回撤。在3501（下）綜采工作面距五采區(qū)軌道巷50 m前，必須先完成對3502（下）運(yùn)輸順槽距五采區(qū)運(yùn)輸巷60 m范圍（①號段）巷道、五采區(qū)軌道巷內(nèi)3502（下）運(yùn)輸順槽至3501（下）回風(fēng)順槽40 m范圍（②號段）巷道、五采區(qū)軌道巷內(nèi)3501（下）回風(fēng)順槽至3501（下）運(yùn)輸順槽120 m范圍（③號段）、五采區(qū)運(yùn)輸巷內(nèi)3502（下）運(yùn)輸順槽至3501（下）運(yùn)輸順槽120 m范圍（④號段）、3501回風(fēng)繞道（⑤號段）15 m共計五段巷道支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)加固；工作面切眼推進(jìn)至3501回風(fēng)繞道后，停止工作面一切作業(yè)，由通風(fēng)科制定專項(xiàng)措施調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，確保工作面風(fēng)量充足、瓦斯?jié)舛葻o異常后，采煤隊(duì)繼續(xù)推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷。

3.1 巷道加固方式

（1）對3502（下）運(yùn)輸順槽距五采區(qū)運(yùn)輸巷60 m范圍（①號段）巷道：先檢查加固原有礦用12#工字鋼梁金屬梯形棚支護(hù)，其次頂板采用鋼筋托梁、錨桿、錨索，兩幫采用鋼筋托梁、錨桿加強(qiáng)支護(hù)（五采區(qū)軌道巷以內(nèi)左幫采用樹脂錨桿），前20 m排距0.8 m，20～60 m段排距1 m補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。

（2）五采區(qū)軌道巷內(nèi)3502（下）運(yùn)輸順槽至3501（下）回風(fēng)順槽40 m范圍（②號段）巷道：先檢查加固原有礦用12#工字鋼梁金屬梯形棚支護(hù)，其次頂板采用鋼筋托梁、錨桿、錨索，兩幫采用鋼筋托梁、錨桿按照排距0.8 m布置（過上層巷道時在原有礦用12#工字鋼梁金屬梯形棚下套棚）加強(qiáng)支護(hù)，確保出口暢通。

（3）五采區(qū)軌道巷內(nèi)3501（下）回風(fēng)順槽至3502（下）運(yùn)輸順槽120 m范圍（③號段）：

a、先檢查加固原有礦用12#工字鋼梁金屬梯形棚支護(hù)。

b、其次頂板采用鋼筋托梁、錨桿、錨索，排距2.4 m，左幫根據(jù)情況順巷支設(shè)不少于一排單體柱配π型梁，一梁四柱加強(qiáng)支護(hù)，右?guī)筒捎娩摻钔辛?、?7.8×3600 mm錨索按照排距1.2 m布置加強(qiáng)支護(hù)。

c、五采區(qū)軌道巷末端20 m高巷采用錨索搭井字架木垛支護(hù)。

在巷道兩側(cè)按間排距3 m布置4根錨索并懸吊方木（方木規(guī)格：18 cm×18 cm，長度約為3500～3800 mm），高度3 m，然后在懸吊方木上按使用Φ150 mm×3500-3800 mm紅松圓木搭設(shè)成 “#”字形木垛接頂，支設(shè)木垛時，在木垛頂端與頂板接觸面，要保證接觸嚴(yán)緊，并用木楔楔緊背實(shí)。在未能緊貼頂板處，使用木楔或背板墊實(shí)。（背板規(guī)格：長×寬×厚=3500 mm×100 mm×50 mm）。

（4）五采區(qū)運(yùn)輸巷內(nèi)3501（下）回風(fēng)順槽至3502（下）運(yùn)輸順槽120 m范圍（④號段）：

a、先檢查加固原有礦用12#工字鋼梁金屬梯形棚支護(hù)。

b、其次頂板采用鋼筋托梁、錨桿、錨索，排距2.4 m，左幫根據(jù)情況順巷支設(shè)不少于一排單體柱配π型梁，一梁四柱加強(qiáng)支護(hù)，右?guī)筒捎娩摻钔辛?、?7.8×3600 mm錨索按照排距1.2 m布置加強(qiáng)支護(hù)。

（5）3501回風(fēng)繞道（⑤號段）內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況在巷道內(nèi)搭設(shè)#字架加強(qiáng)支護(hù)。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整

工作面推進(jìn)至回風(fēng)繞道后，通風(fēng)科制定專項(xiàng)措施調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。將3501（下）回風(fēng)順槽調(diào)整為進(jìn)風(fēng)巷，3501（下）運(yùn)輸順槽調(diào)整為回風(fēng)巷，監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對3501（下）運(yùn)輸順槽內(nèi)設(shè)備嚴(yán)格按照規(guī)程要求進(jìn)行瓦斯監(jiān)控管理。

4 安全技術(shù)措施

4.1 成立末采領(lǐng)導(dǎo)組

以礦長為組長，總工及安全、生產(chǎn)、機(jī)電礦長為副組長，副總工及各科（室）長、隊(duì)長作為成員。領(lǐng)導(dǎo)組下設(shè)末采工作辦公室，辦公室設(shè)在調(diào)度室，主任由調(diào)度室主任兼，負(fù)責(zé)末采期間的安全質(zhì)量管理工作并每天在早班調(diào)度會通報現(xiàn)場情況及存在問題。

4.2 增加安全支護(hù)

3501（下）運(yùn)輸順槽寬度變?yōu)?.8 m后，支架與煤幫距離在300～600 mm內(nèi)，增加一根4 mπ型鋼梁一梁四柱支護(hù)；支架與煤幫距離在600～1000 mm內(nèi)，增加一對4 mπ型鋼梁一梁四柱支護(hù)，對梁間距不得大于0.8 m，π型鋼梁頂部根據(jù)情況鋪設(shè)板梁，齊柱錯梁，邁步前移，并按規(guī)定支設(shè)切頂柱（如頂板壓力大縮短對梁間距），保證行人寬度不小于0.8 m，高度不低于1.8 m。

4.3 加強(qiáng)工作面壓力監(jiān)測及管理

1）保證泵壓在30 MPa以上，管路無漏、竄液，支架支柱達(dá)到初撐力。同時增加工作面壓力監(jiān)測點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)異常情況后及時上報并采取措施進(jìn)行處理。

2）機(jī)組割煤后及時移架，盡量減少頂板空頂時間。

3）兩順槽超前支護(hù)長度加長為30 m，加強(qiáng)日常檢查維護(hù)，壓力大或變形嚴(yán)重時，采煤隊(duì)要及時制定專項(xiàng)安全技術(shù)措施對兩順槽加強(qiáng)支護(hù)或更換支護(hù)。

4）端頭及超前支護(hù)所有單體柱確保初撐力達(dá)到90 kN（11.4 MPa）。

5）工作面要備齊足夠的支護(hù)材料，備用材料短缺后必須及時進(jìn)行補(bǔ)充。

4.4 嚴(yán)格遵循操作規(guī)程

工作面推進(jìn)至距離五采區(qū)軌道巷50 m時，由下至上拆除五采區(qū)軌道巷鋼梁支護(hù)，并在五采區(qū)軌道巷下部120 m上下設(shè)置警戒，任何人員不得進(jìn)入。工作面切眼推至五采區(qū)軌道巷后嚴(yán)格執(zhí)行《3501（下）綜采工作面回撤作業(yè)規(guī)程》。

5 結(jié)語

3501（下）綜采工作面末采方案的實(shí)施取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。工作面推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷，是在工作面原有井巷基礎(chǔ)上進(jìn)行的，基本利用原有系統(tǒng)設(shè)施，用較小的投入而取得較大的經(jīng)濟(jì)效益，根據(jù)估算需新增準(zhǔn)備材料總費(fèi)用約35萬元。推進(jìn)至五采區(qū)軌道巷，不僅可回采出工作面15312 t煤炭資源，而且可有效減緩采掘接替緊張現(xiàn)狀。

〔1〕錢鳴高，石平五.礦山壓力與巖層控制[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

〔2〕張永濤，陳跟馬，賀海鴻，等.綜放工作面末采頂板支護(hù)技術(shù)[J].煤礦安全，2012(S1).

〔3〕王志軍.綜采工作面末采及回撤礦壓控制技術(shù)[J].煤礦現(xiàn)代化，2017（6）.

〔4〕魏亮亮.工作面末采施工技術(shù)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（8）.