大采高綜采工作面幾種施工撤架通道的方法

孫守孝

（山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)，山西 太原 030000）

1 寺河煤礦概況

寺河煤礦位于山西省晉城市沁水縣嘉豐鎮(zhèn)，井田面積為114 km2。 礦井由東、 西兩個(gè)獨(dú)立井區(qū)組成，均屬于煤與瓦斯突出礦井。 目前主要回采煤層為3#煤層，煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅲ類，屬不易自燃煤層，煤塵無(wú)爆炸性。 寺河煤礦綜采工作面采用大采高采煤工藝，采煤機(jī)為德國(guó)艾克夫公司生產(chǎn)的SL-500 型采煤機(jī)，刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)為晉煤金鼎公司生產(chǎn)的集運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、破碎為一體的成套設(shè)備，支架為金鼎公司生產(chǎn)的ZY12000/28/62 型液壓支架[1]。 礦井輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸。

2 寺河煤礦綜采工作面三種撤架通道方法

2.1 W2301綜采工作面采用綜掘機(jī)提前施工撤架通道

（1）施工概況

W2301 綜采工作面撤架通道由一支掘進(jìn)隊(duì)組在回采之前進(jìn)行施工。 撤架通道斷面寬4 m、高3.8 m，長(zhǎng)度296 m。 撤架通道采用錨網(wǎng)與錨索聯(lián)合支護(hù)，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1、表2，支護(hù)方式見(jiàn)圖1。

表1 W2301 綜采面撤架通道頂板支護(hù)參數(shù)

表2 W2301 綜采面撤架通道巷幫支護(hù)參數(shù)

圖1 W2301 綜采面撤架通道支護(hù)

（2）設(shè)備回撤工藝

在工作面末采前，需提前對(duì)撤架通道進(jìn)行留巷補(bǔ)強(qiáng)并在巷道內(nèi)對(duì)末采的最后15 m 煤體范圍進(jìn)行注漿加固， 在撤架通道巷道內(nèi)提前安設(shè)垛式支架、木垛。

（3）經(jīng)濟(jì)技術(shù)情況

支護(hù)材料64.2 萬(wàn)元，注漿材料580.3 萬(wàn)元，合計(jì)644.5 萬(wàn)元。

（4）優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：撤架通道施工時(shí)間短。

缺點(diǎn)：撤架通道位置提前確定，不能根據(jù)末采期間地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整； 工作面末采期間動(dòng)壓大，變形嚴(yán)重，巷道維護(hù)難度大，注漿料使用多，施工成本大；設(shè)備回撤前需安設(shè)垛式支架、木垛；設(shè)備回撤過(guò)程中需將垛式支架回撤。

2.2 W2302綜采工作面采用掘進(jìn)機(jī)臨時(shí)施工撤架通道

（1）施工概況

W2302 綜采工作面撤架通道由兩支綜掘隊(duì)組進(jìn)行對(duì)掘，當(dāng)貫通煤柱剩余60 m 時(shí)，一支掘進(jìn)隊(duì)組進(jìn)行貫通，另外一支隊(duì)組撤離并設(shè)置警戒。 撤架通道斷面為寬5.0 m，高4.5 m，長(zhǎng)296 m。 撤架通道采用錨索鋼筋網(wǎng)支護(hù)，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3，支護(hù)方式見(jiàn)圖2。

表3 W2302 綜采面撤架通道支護(hù)參數(shù)

圖2 W2302綜采面撤架通道支護(hù)

掘進(jìn)期間，在施工錨索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通道絕大部分頂板存在離層現(xiàn)象，主要離層范圍在煤層頂板往上2～6 m 范圍內(nèi)。為確保支護(hù)強(qiáng)度，采取以下措施：

①提前準(zhǔn)備不同長(zhǎng)度的錨索、注漿料、架棚構(gòu)頂材料等以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的突發(fā)情況。

②撤架通道采用全錨索進(jìn)行支護(hù)，確保錨索錨固端進(jìn)入穩(wěn)定巖層超過(guò)2 m，靠近支架側(cè)錨索與支架距離不得大于500 mm。

③針對(duì)巷道超高區(qū)域采取留底煤方式先掘進(jìn)后掃底，確保頂板安全。

④針對(duì)頂板破碎區(qū)，采取提前注漿方式對(duì)破碎區(qū)進(jìn)行加固。

（2）設(shè)備回撤工藝

撤架通道施工完成后，可直接對(duì)支架進(jìn)行回撤。

（3）經(jīng)濟(jì)技術(shù)情況

支護(hù)材料83.6 萬(wàn)元， 注漿材料32.4 萬(wàn)元，合計(jì)116.0 萬(wàn)元。

（4）優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：撤架通道位置可根據(jù)末采期間地質(zhì)條件進(jìn)行提前調(diào)整；注漿消耗量低，巷道維護(hù)工程量少，施工成本低；設(shè)備回撤工序簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：工期長(zhǎng)；施工過(guò)程中，頂板較破碎，容易出現(xiàn)冒落。

2.3 5310綜采工作面采用采煤機(jī)臨時(shí)施工撤架通道

（1）施工概況：

5310 綜采工作面采用采煤機(jī)割5 刀煤施工臨時(shí)撤架通道，采煤機(jī)留底煤進(jìn)行割煤，采高控制在4.5 m。 撤架通道斷面寬4.0 m，高4.5 m。 撤架通道采用錨索鋼筋網(wǎng)支護(hù)，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4，支護(hù)方式見(jiàn)圖3。

表4 5310 綜采面撤架通道支護(hù)參數(shù)

圖3 5310 綜采面撤架通道支護(hù)

（2）設(shè)備回撤工藝

撤架通道完成后可直接對(duì)支架進(jìn)行回撤。

（3）經(jīng)濟(jì)技術(shù)情況

支護(hù)材料84.7 萬(wàn)元， 注漿材料38.0 萬(wàn)元，合計(jì)122.7 萬(wàn)元。

（4）優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：相較于綜掘機(jī)施工撤架通道，采煤機(jī)施工撤架通道可以省去綜掘機(jī)施工準(zhǔn)備工序，直接利用采煤機(jī)進(jìn)行施工；施工用時(shí)短，施工成本低。

缺點(diǎn)：施工過(guò)程中，頂板較破碎，需對(duì)頂板破碎區(qū)提前進(jìn)行注漿。

3 結(jié)語(yǔ)

撤架通道的施工需根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行選擇，若地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、工作面搬家時(shí)間緊的情況下，可提前施工撤架通道或者采用采煤機(jī)臨時(shí)施工通道，具體需根據(jù)工作面接替情況而定；若地質(zhì)條件復(fù)雜、煤體破碎，選用掘進(jìn)機(jī)臨時(shí)施工通道較為合理。