綜采工作面利用已有巷道收尾停采的研究

鄧海賓 劉 生 史曉峰

（山東能源棗礦集團(tuán)七五煤礦綜采工區(qū)，山東 棗莊 277000）

1 概況

棗礦集團(tuán)七五煤礦3上213工作面位于井田南二采區(qū)，開采3上煤層，埋深-561.3m～-624.6m，工作面東西兩側(cè)及南側(cè)均無采掘活動，煤層為單斜構(gòu)造，平均煤厚4.5m。工作面直接頂為粉砂質(zhì)泥巖，平均厚度5.1m；基本頂為細(xì)粒砂巖，平均厚度26m；直接底為粉砂質(zhì)泥巖，平均厚度4.3m。工作面采用走向長壁后退式采煤方法，綜合機(jī)械化采煤工藝，走向長度966m，傾斜長度120m。工作面停采線外布置了一條平行于工作面連通軌道巷和運輸巷的聯(lián)絡(luò)巷，用于人員通過和材料運輸。

采煤機(jī)為MG400/930WD型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率930kW，采高2.4～4.6m，截深為0.8m。工作面液壓支架為ZY6800-24/50D型支撐掩護(hù)式電液控液壓支架，工作阻力為6800kN，支撐高度2.4～5.0m，最小控頂距4.54m，最大控頂距5.34m。

聯(lián)絡(luò)巷為矩形巷道，巷道長度120m，寬度4m，高度4.2m，頂板使用L=2400mm、Ф20mm螺紋鋼錨桿和YMS15.24/6.2-1860MPa預(yù)應(yīng)力錨索，緊貼頂板敷設(shè)8#菱形金屬網(wǎng)及W鋼帶。錨桿間排距為900×900mm，錨索間排距為1800×1800mm，錨索打在鋼帶上，兩幫采用L=1800mm、Ф20mm螺紋鋼錨桿和雙抗網(wǎng)、樹脂藥卷錨固進(jìn)行支護(hù)并敷設(shè)M鋼帶，錨桿間排距為900×900mm。

2 方案對比

2.1 方案一：停采線停采，收尾階段金屬網(wǎng)加木板梁支護(hù)

工作面在設(shè)計停采線停采，設(shè)計停采線為軌道巷860m，運輸巷870m。

在工作面推采至距停采線12m時，在工作面支架頂梁與頂板之間鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)，規(guī)格為6.0×1.2m，為工作面撤除制造條件；當(dāng)工作面推采距停采線3.2m時支架拉移到位，摘掉支架與刮板運輸機(jī)連接塊，逐漸推移運輸機(jī)擴(kuò)幫4刀完成收尾工作，擴(kuò)幫期間，頂板與支架前梁之間穿入規(guī)格為4.0×0.2×0.2m的木板梁，每架兩根，間距0.75m，木板梁一段穿入液壓支架前梁上方不低于0.5m，另一端距煤壁不大于0.2m，并在煤壁段支設(shè)單體液壓支柱，見圖1。

根據(jù)兩巷超前維護(hù)60m的要求，聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入超前維護(hù)范圍前，需使用單體液壓支柱配合鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)，柱距1.0m，排距3.0m。見圖2。

圖1 工作面支護(hù)示意圖

圖2 聯(lián)絡(luò)巷超前支護(hù)示意圖

2.2 方案二：聯(lián)絡(luò)巷停采，收尾階段錨索加固支護(hù)

工作面推采至停采線后繼續(xù)推采，推采至距聯(lián)絡(luò)巷12m時，在工作面支架頂梁與頂板之間鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)，規(guī)格為6.0×1.2m。當(dāng)工作面推采至聯(lián)絡(luò)巷時，液壓支架拉齊，收尾工作結(jié)束。

在聯(lián)絡(luò)巷距離工作面小于超前維護(hù)距離前，對聯(lián)絡(luò)巷繼續(xù)加固支護(hù)，支護(hù)方式為巷道頂板及巷道左幫采用錨網(wǎng)索梯支護(hù)，頂板及左幫部支護(hù)位置均為原巷道兩排支護(hù)中間，頂板及幫部錨桿間排距均為900×900mm，頂板錨索間排距為1800×1800mm，幫部錨索每排只打一棵且前后排上下交替支護(hù)。見圖3和圖4。

2.3 方案對比

2.3.1 方案一

為該礦收尾的常規(guī)做法，該方法優(yōu)點是職工操作熟練，經(jīng)驗豐富，滿足撤面頂板管理要求。

（1）材料使用情況：金屬網(wǎng)600片，木板梁160根，單體液壓支柱160根，聯(lián)絡(luò)巷提前支護(hù)需單體液壓支柱、鉸接頂梁、鐵鞋200套。

（2）工期情況：從上網(wǎng)至擴(kuò)幫上板梁結(jié)束停采需要8d。

（3）人工情況：擴(kuò)幫用木板梁、單體液壓支柱需人工轉(zhuǎn)運至工作面，擴(kuò)幫期間人工穿木板梁，聯(lián)絡(luò)巷提前支護(hù)，需投入人工196個。

圖3 巷道斷面支護(hù)圖

圖4 巷道幫部支護(hù)圖

2.3.2 方案二

（1）材料使用情況：金屬網(wǎng)600片，錨桿798根，錨索399根。

（2）工期情況：從上網(wǎng)至停采需要5d。

（3）人工情況：聯(lián)絡(luò)巷加固支護(hù)，需投入人工80個。

（4）資源回收情況：回收停采線至聯(lián)絡(luò)巷之間煤炭資源2萬t。

2.3.3 方案對比

相對方案一而言，節(jié)省了材料投入0.1641萬元，人工費用投入3.94萬元，縮短了工期3d，由于不再人工上板梁，降低了施工人員的勞動強(qiáng)度，避免了傳統(tǒng)上板梁期間的風(fēng)險，提高了工作面收尾期間的安全系數(shù)，多回收了煤炭資源2萬t；方案二較方案一創(chuàng)造了1650萬元的經(jīng)濟(jì)效益。

通過方案對比，選擇方案二。

3 效果

棗礦集團(tuán)七五煤礦綜采工區(qū)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況的分析和研究，對停采線附近聯(lián)絡(luò)巷的支護(hù)進(jìn)行分析，通過方案對比，將聯(lián)絡(luò)巷作為設(shè)備撤除通道，提高了煤炭資源回收率，降低了回撤期間的成本，實現(xiàn)了降本增效，確保了工作面收尾期間安全。