綜放工作面末采大幅度調(diào)面回采技術(shù)與實踐

姜海峰 張寶軍 高 鑫

（兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦，山東 兗州 272102）

1 工作面概況

興隆莊煤礦3306工作面位于三采區(qū)北東側(cè)，南西方向為已回采的3305綜放工作面，南東方向與五采區(qū)相鄰，北～北東至肖家莊二號斷層，南東至日菏高速公路停采。肖家莊二號斷層北東方向為滋陽斷層，該斷層是本礦的井田邊界與星村煤礦相鄰。工作面為“刀”把型布置，工作面走向長136.3/159.7m，傾向長175.4/61.9m，平均煤厚8.95m，煤層平均傾角為5.5°，工作面可采儲量370.19kt，該面于2009年4月1日開始回采，于2009年7月24日停采。見圖1。

1.1 地質(zhì)狀況

該面直接頂為粉砂巖，厚度2.67～4.25m；基本頂為粉砂巖細砂巖互層，厚度11.5～25.37m；直接底和基本底分別為泥巖和粉砂巖細砂巖互層；局部有泥巖偽頂，易破碎冒落。該面煤層以單斜為主，并發(fā)育次一級的寬緩褶曲，總體趨勢為NW高、SE低。煤層走向為N～NW，傾向E～NE，煤層傾角1～12°，平均5.5°。

圖1 3306綜放工作面平面圖

1.2 采煤方法和回采工藝

該面為綜放工作面，采用走向長壁綜采放頂煤一次采全高全部垮落采煤法。以放煤工序為中心，以一刀一放為基本工藝，采放平行作業(yè)。放煤步距確定為0.8m，采高3.1m。工作面采用ZFS6200/18/35型放頂煤液壓支架支護頂板。

1.3 回采觀測資料

根據(jù)不同采區(qū)和相鄰的3305綜放工作面礦壓觀測資料，該面煤層頂板屬礦壓顯現(xiàn)不明顯、來壓強度也不強烈的Ⅲ級Ⅱ類頂板。預(yù)計直接頂?shù)某蹩绮骄酁?3.5m，基本頂?shù)某蹩绮骄酁?8.9m，動載系數(shù)1.4m，基本頂能夠形成懸頂結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)周期性的跨落現(xiàn)象，周期來壓步距14.5～20.2m，平均16.4m，動載系數(shù)1.24 m。預(yù)計來壓時對生產(chǎn)影響不大。在錨網(wǎng)支護條件下預(yù)計支承壓力超前影響范圍為：實體煤順槽（下順槽）明顯區(qū)20m，高峰區(qū)10m，巷道變形量小，頂?shù)装宓幕顒訌姸却笥趦蓭偷淖冃?；沿空順槽（上順槽）明顯區(qū)60m，高峰區(qū)40m。

2 調(diào)面方案制定實施與運輸機控制效果

工作面設(shè)計上頭推進至日荷高速公路保護煤柱處停采。為最大限度提高煤炭資源回收率，工作面停采時要進行調(diào)面，預(yù)計停采時工作面下頭超前上頭41m左右，上下兩頭高差16～17m，為有效控制運輸機上竄下滑，根據(jù)現(xiàn)場制定了機尾每推進3排（每排0.8m），機頭推進1排的推進方式。采取單向割煤單向推溜，并且在上下順槽內(nèi)定好標(biāo)志線，通過機頭機尾到標(biāo)志線的距離，動態(tài)掌握運輸機上竄下滑幅度。

2.1 調(diào)面實施過程

（1）煤機從機頭至機尾割煤，緊跟煤機拉支架不推前部運輸機，煤機割通機尾即（圖2）1位置，向機頭抽機并將底煤清理干凈，到機頭停機。

（2）從煤機機身開始向機尾逐步推移前部運輸機至煤壁，開機向機尾割煤，緊跟煤機拉支架不推溜，煤機割通機尾即（圖2）2位置，向機頭抽機并將底煤清理干凈至機頭后，將煤機向機尾空抽15組支架停機，同時將機頭段推至煤壁。

（3）開機向機頭割煤割通機頭即（圖2）3位置停機，從煤機機身開始向機尾逐步推移前部運輸機至煤壁，開機向機尾割煤，緊跟煤機拉支架不推移前部運輸機，煤機割通機尾即（圖2）3位置，進入下一個循環(huán)。

圖2 3306綜放工作面調(diào)面控制圖

2.2 運輸機控制效果

通過采用以上調(diào)面方案有效控制了前部運輸機頭的上竄，具體數(shù)據(jù)見表1

表1 現(xiàn)場實際測量控制表

從表1知，從調(diào)面開始到調(diào)面結(jié)束現(xiàn)場共測量了14次，前部機頭到標(biāo)志線距離由0.43m到0.48m，下滑了0.05m，前部機尾共縮進2.89m，前部根據(jù)機尾的縮進量提前添加了2次正常溜槽保證了前部運輸機的鋪設(shè)長度，滿足了工作面正常推進，同時為大幅度調(diào)面提供了前提條件。

3 回采過程中遇到的問題

該面面長176m，120組支架支護長度180m，根據(jù)測算調(diào)面41m時，面將延長4.71m達到180.71m，在回采過程中遇到以下問題：

（1）工作面中上部個別支架出現(xiàn)咬架現(xiàn)象。

3.1 本次試驗顯示每隔6天輸精一次受精率最高，間隔8天輸精一次受精率最低。分析原因認(rèn)為精子在母雞體內(nèi)一般存活6～7天，因此6天輸精一次受精率較高。

（2）工作面齊直受到影響，中部出現(xiàn)超前現(xiàn)象。

（3）前部運輸機機尾縮進2.89m（由表1推算），在推進過程中機尾將出現(xiàn)無法割通現(xiàn)象。

（4）機尾處B區(qū)無法滿足支護要求。

（5）煤機在機頭段進尺少，為中上部頂板管理帶來不利影響。

（6）工作面調(diào)斜加長，支架支護距離不足。

（7）聯(lián)網(wǎng)影響工作面放煤回收率的提高，不利于防火。

4 問題的解決

（1）針對支架方向的調(diào)整，咬架現(xiàn)象，嚴(yán)格制定支架管理獎罰制度及安全質(zhì)量驗收員管理驗收制度，對各班班中出現(xiàn)的咬架要及時進行調(diào)整。同時采取煤機每次割通刀機頭零進尺時，多次推移機頭的方式來調(diào)整支架的方向。

（2）針對工作面的齊直問題，為了保證工作面的狀態(tài)控制，采取如下施工工藝進行局部調(diào)整。首先煤機從機尾割煤到第一個折點90#架返回機尾，其次從機尾割煤到第二個折點60#架返回機尾，最后割通刀，同時采取機頭向機尾單向推移前部運輸機。

（3）針對前部運輸機機尾上竄的問題，考慮到工作面調(diào)面后，斜長與正常長度的關(guān)系，當(dāng)調(diào)到一定程度后前部運輸?shù)匿佋O(shè)長度相對變長，為了解決這種變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，根據(jù)現(xiàn)場情況采取了添加前部溜槽的方案來增加前部運輸機的鋪設(shè)長度，使其滿足工作面的推進長度。

（4）針對機尾處B區(qū)支護，適當(dāng)加大機尾端頭支架間距，并在巷道使傾向工字鋼間距1.0m，工字鋼一頭擔(dān)在端頭支架上，一頭用單體支柱支護，從而滿足了機尾B區(qū)支護要求。

（5）針對煤機在機頭段進尺少，煤機在機頭段往返次數(shù)頻繁，不利用頂板維護的問題，因工作面進入末采階段采取了由機頭向機尾分階段聯(lián)網(wǎng)的方式來維護頂板。

（6）下靠排頭支架，增大機尾正常架間距。增大機尾正常架間距帶來機尾支架與運輸機無法正常連接問題，不能實現(xiàn)正常拉移。工區(qū)根據(jù)現(xiàn)場實際情況將機尾3組正常支架通過加工特殊推移梁，與機尾電機底盤推移梁鉸接，在走向方向具有左右可調(diào)150mm的銷孔，隨時調(diào)節(jié)機尾架間距，保證機尾正常支架的架型支護狀態(tài)。機尾正常架間距達到600mm時，通過在支架前梁頭使平行工字鋼隨拉架過程進到主頂梁上，排距1000mm，拉移機尾正常支架時間隔拉移，保證工字鋼間距均勻，減少架間網(wǎng)包下垂、撕網(wǎng)隱患，確保機尾頂板有效控制。

（7）為加強末采回收率，將頂煤充分放出，減輕工作面防火壓力，工作面每推進一排，在聯(lián)網(wǎng)段停機，專職放煤工進入后部運輸機進行剪網(wǎng)，并借助放煤時插板插網(wǎng)，直至支架尾梁見矸，確保放煤充分。

5 效果

興隆莊煤礦3306工作面末采階段所采用調(diào)面工藝，解決了大幅度調(diào)面帶來的一系列問題，多回收資源7萬余噸，為類似綜放工作面末采大幅度調(diào)面提供了實踐經(jīng)驗。