綜放工作面大傾角仰采施工技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)研究

商衛(wèi)東 張營(yíng) 劉康

摘 要：本文通過山東華寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司鑫安煤礦工程技術(shù)人員對(duì)于大傾角仰采所產(chǎn)生的一系列問題進(jìn)行研究探討和總結(jié)，分析了2301工作面的推采，成功解決了冒頂和煤壁片幫問題。

關(guān)鍵詞：綜放工作面；大傾角仰采；研究與應(yīng)用；冒頂；煤壁片幫

1 技術(shù)研究背景

山東華寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司鑫安煤礦位于寧陽縣東疏鎮(zhèn)，井田面積27.87平方公里。地質(zhì)儲(chǔ)量21118.6萬噸，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸/年，服務(wù)年限51.8年。采用立井～暗斜井開拓方式，中央并列抽出式通風(fēng)。2003年8月鑫安煤礦動(dòng)工建設(shè)，2006年10月竣工投產(chǎn)。我礦自建井以來綜采工作面一直是沿走向布置，走向開采，由于受地質(zhì)條件的影響，我礦2301綜采工作面是采用沿傾向布置，傾向推采的大傾角仰采。-380m水平2301工作面是2300采區(qū)第一個(gè)采面，該工作面位于F33斷層以北，F(xiàn)31斷層以南，F(xiàn)44斷層以東，F(xiàn)45斷層以西，采面延傾向布置，設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度300m，傾斜長(zhǎng)度100-155m（134m），面積40200m2，可采儲(chǔ)量263123t，推采坡度為20°，該采面沿煤層底板推采。由于是大傾角仰采，加大了對(duì)頂板和煤壁控制的難度，容易造成冒頂和煤壁片幫。

2 技術(shù)方案論證

-380m水平2301采面是2300采取第一個(gè)采面，位于井下-380m水平，該工作面位于F33斷層以北，F(xiàn)31斷層以南，F(xiàn)44斷層以東，F(xiàn)45斷層以西，采面延傾向布置，設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度300m，傾斜長(zhǎng)度100-155m（134m），面積40200m2，可采儲(chǔ)量263123t，綜采支架支護(hù)，推采坡度為20-25°，該采面沿煤層底板推采。

為保證采面安全、快速的推采，山東華寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司鑫安煤礦工程技術(shù)人員，成立了“綜放工作面大傾角仰采施工技術(shù)的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目課題攻關(guān)小組，通過2301工作面的推采，如上措施有效的解決了工作面防片幫、防冒頂?shù)陌踩珕栴}，提高的采面的推采進(jìn)度。

3 技術(shù)特征、總體性能指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外同類先進(jìn)技術(shù)的比較

3.1技術(shù)特征

在推采過程中，在保障大仰采推采的安全生產(chǎn)基礎(chǔ)上，利用支架的特殊操作措施及工程質(zhì)量的嚴(yán)格管理，保證了采面的推采進(jìn)度。

3.2總體性能指標(biāo)

通過利用支架的特殊操作措施及工程質(zhì)量的嚴(yán)格管理，解決了大仰采工作面的防片幫、防冒頂?shù)陌踩珕栴}，保證了采面的安全、快速地推采。

3.3項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)及先進(jìn)性

（1）安全方面

1、因仰采坡度較大，沿工作面傾向吊掛隔離網(wǎng)，封閉機(jī)道，防止煤矸竄出傷人。

2、在煤機(jī)機(jī)身行人側(cè)邊緣加設(shè)護(hù)欄，煤機(jī)落煤時(shí)，防止落煤由機(jī)身滑入支架內(nèi)傷人。

3、進(jìn)入機(jī)道維護(hù)頂板時(shí)，在施工地點(diǎn)上方不大于5m處設(shè)置擋矸網(wǎng)封閉機(jī)道，防止上方煤矸滾落傷人。

4、煤機(jī)割煤時(shí)，煤機(jī)機(jī)身前后10m范圍內(nèi)架前嚴(yán)禁站人。

（2）頂板維護(hù)，防止片幫、冒頂方面

1、全工作面支架頂部鋪設(shè)金屬網(wǎng)，防止支架漏頂。

2、煤機(jī)割煤時(shí)，及時(shí)打出支架前探梁，滯后煤機(jī)前滾筒不得超過2架，移架滯后后滾筒不得超過4架，并隨移架隨打出護(hù)幫板支護(hù)煤幫，防止煤幫片落。

3、當(dāng)煤壁的煤體較為破碎，極易發(fā)生片幫時(shí)，可采取向頂板插打管縫錨桿的方法支護(hù)頂板。管縫錨桿眼布置應(yīng)與支架頂梁上表面保持平行，仰角大于支架頂梁仰角5°-10°，眼深不小于2m，眼距不大于500mm，錨盤必須緊貼煤壁。眼內(nèi)插入1.5m管縫錨桿，錨桿外端要高過支架頂梁，支架前移時(shí)托錨桿超前護(hù)頂。

（3）保證工作面推采期間仰采角度

1、通過采用支架底調(diào)、抬高措施保證支架仰采角度；

2、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度，利用坡度規(guī)、羅盤等對(duì)底座和前溜子仰采

坡度進(jìn)行測(cè)量，確保工作面的仰采角度的合理控制：

3、嚴(yán)禁出現(xiàn)前梁低頭現(xiàn)象。

3.4技術(shù)成熟程度

隨著-380m水平2301采面的推采，地質(zhì)條件多變且復(fù)雜，該技術(shù)得到有效的應(yīng)用，效果十分顯著，不僅解決了大傾角大仰采工作面防片幫和防冒頂?shù)膯栴}，并實(shí)現(xiàn)了該采面的快速推采。該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)效益尤為突出。

3.5對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的意義

該項(xiàng)技術(shù)解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下大傾角大仰采采面防片幫、防冒頂?shù)膯栴}。利用大傾角大仰采工作面利用支架的特殊操作措施及工程質(zhì)量的嚴(yán)格管理的技術(shù)，既保障了大仰采推采的安全生產(chǎn)，又能有效的提高的采面的推采進(jìn)度。帶來的借鑒意義和經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的。

3.6推廣應(yīng)用的條件和前景

該項(xiàng)技術(shù)適應(yīng)大傾角大仰采的采煤工作面的推采，不僅可以解決大傾角大仰采工作面中防片幫和防冒頂?shù)膯栴}，又能夠在保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，有效的提高采面的推采進(jìn)度。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我礦得到了有效應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。在同等或相似條件的礦井中可推廣此應(yīng)用，有較強(qiáng)的適應(yīng)性，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

3.7存在問題

1、架前浮貨易堆積2、溜子行走坡度大容易擠壓電纜槽。

該技術(shù)解決了我礦復(fù)雜地質(zhì)條件下，大傾角大仰采工作面防片幫和防冒頂?shù)膯栴}。綜合分析大傾角大仰采工作面利用支架的特殊操作措施及工程質(zhì)量的嚴(yán)格管理，既保障了大仰采推采的安全生產(chǎn)，又能有效的提高的采面的推采進(jìn)度

4 各方效益

4.1經(jīng)濟(jì)效益分析

利用現(xiàn)技術(shù)比原技術(shù)在保證安全的前提下每月增加推采進(jìn)度12m，采煤增加14000t。

噸煤價(jià)格按400元計(jì)算：14000t×400×4=2240萬元，年增加收入2240萬元

4.2社會(huì)效益分析

該項(xiàng)技術(shù)適應(yīng)大傾角大仰采的采煤工作面的推采，不僅可以解決大傾角大仰采工作面中防片幫和防冒頂?shù)膯栴}，又能夠在保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，有效的提高采面的推采進(jìn)度。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我礦得到了有效應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

4.3安全效益分析

合理運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，能夠解決綜采工作面片幫和冒頂?shù)陌踩[患，同時(shí)減少單項(xiàng)施工的人員投入。復(fù)雜地質(zhì)條件下，支架的特殊操作措施及工程質(zhì)量的嚴(yán)格管理，必然會(huì)給同類地方煤礦帶來很好的啟示和借鑒經(jīng)驗(yàn)，順應(yīng)建設(shè)集約型社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。該成果更好的解決大傾角仰采工作面帶來防片幫、防冒頂?shù)碾y題，能適應(yīng)大傾角仰采的工作面，能夠滿足礦井安全生產(chǎn)的需要，在鑫安煤礦得到了有效的應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，在同等或相似條件的礦井中可推廣應(yīng)用，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。