渦北煤礦綜采放頂煤運(yùn)輸巷層位布置的探討分析

任建國 徐佳永

摘要：我國放頂煤開采技術(shù)經(jīng)過20多年的研究和實(shí)踐，已經(jīng)成為一種投資低、產(chǎn)量高、效益好且適用于特厚及厚煤層開采的采煤方法。近年來厚煤層綜放開采技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件得到了突破，解決了采出率低的問題。目前廣泛采用的綜放工作面巷道布置方式為回風(fēng)巷及運(yùn)輸巷沿巷道底板布置。但在回采過程中巷道變形致使設(shè)備及人行通道受限、煤頂下頂板支護(hù)難、掘進(jìn)效率低、生產(chǎn)期間巷道變形量大、維護(hù)困難等問題制約了綜放開采技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)該問題，渦北煤礦8204里綜放工作面采用運(yùn)輸巷由原有的“U”型棚支護(hù)跟82煤頂施工改變?yōu)椤捌巾斉铩迸浜襄^索梁主動(dòng)支護(hù)跟81煤頂板施工。通過層位的改變，現(xiàn)對(duì)兩種不同層位施工進(jìn)行探討，總結(jié)了先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：層位;掘進(jìn)效率低;巷道變形

一、基本概況

渦北煤礦主采煤層為較穩(wěn)定的81、82煤層。81煤厚2.9-8m，平均3.88m，82煤可采煤厚2.0～3.0m，平均2.51m。81、82煤層間距5.1～11.0m，平均6.39m。煤層硬度系數(shù)0.25，直接底與偽頂均為泥巖，為“三軟”煤層。采煤方法為單一走向長壁后退式綜采放頂煤。工作面割煤高度為2.5m，放煤高度4.69m（含夾矸0.8m），工作面采放比為1：1.867，放煤步距0.6m。

二、設(shè)備選型

液壓支架型號(hào)：ZF8400/18/34

過渡支架型號(hào)：ZFG10000/21/32

煤機(jī)型號(hào)：MG500/1180-AWD

超前支架型號(hào)：ZQL2×4000/18/35

前、后部運(yùn)輸機(jī)型號(hào)：SGZ-764/800

中雙鏈刮板轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)：SZZ800/400

輪式破碎機(jī)型號(hào)：PLM3000

可縮性膠帶運(yùn)輸機(jī)型號(hào)：DSJ100/100/2×200（1部）

DSJ100/100/2×125（2部）

三、運(yùn)輸巷層位布置優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

3.1煤頂下掘進(jìn)布置（如圖一）

運(yùn)輸巷沿82煤底板掘進(jìn)，巷道斷面4.8m×3.6m，采用“36U”型鋼三心拱棚支護(hù)，棚距500mm，幫部14°扎角，加鎖腿錨桿、索梁。

3.1.1? 運(yùn)輸巷沿煤層底板布置優(yōu)點(diǎn)：①巷道跟底掘進(jìn)利于煤炭資源回收。②工作面下部14架至機(jī)頭跟底板回采利于支架穩(wěn)定。

3.1.2? 運(yùn)輸巷沿煤層底板布置缺點(diǎn)：①煤頂下掘進(jìn)，頂板易冒落支護(hù)困難，安全威脅大，效率低不利于礦井接替。②回采期間受采動(dòng)壓力影響，煤冒落段“U”型棚極易變形，影響采煤設(shè)備布置及通風(fēng)行人，后期需重新改棚支護(hù)，增大了職工勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。③工作面傾角大，端頭管理難度大。④機(jī)巷超前支架不能配套使用，需人工抹帽，架棚。

3.2運(yùn)輸巷沿煤層頂板掘進(jìn)留煤底布置（如圖二）

運(yùn)輸巷沿81煤頂板掘進(jìn)，巷道斷面4.8m×3.6m，采用“36U”型鋼三心拱棚支護(hù)，棚距600mm。頂部采用錨索Φ17.8/6300mm配合礦用11#工字鋼補(bǔ)強(qiáng)加固，走向布置在巷道偏中1.0m處，共計(jì)2道，間排距：2000×1200mm;錨索梁長3400mm，錨索確保生根在81頂板穩(wěn)定巖層中;幫部鎖腿布置2道，距底板600mm、1400mm各1道，交錯(cuò)布置。

運(yùn)輸巷沿煤層頂板布置優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)跟頂快速掘進(jìn)，有利于礦井接替。②主動(dòng)支護(hù)巷道變形量小，利于設(shè)備布置。③減小工作面傾角，利于支架管理。④配置超前架，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，減少勞動(dòng)力及材料投入。

運(yùn)輸巷沿煤層頂板布置缺點(diǎn)：①下端頭14架穿煤段由81煤穿至82煤影響下部資源回收，留煤底掘進(jìn)，造成部分資源浪費(fèi)。②穿煤段為煤頂煤底，支架易出現(xiàn)“歪斜”。

3.3運(yùn)輸巷跟底掘進(jìn)和跟81頂掘進(jìn)對(duì)比

3.3.1? 8204里工作面運(yùn)輸巷跟81頂掘進(jìn)期間，每月單進(jìn)由100m提高到150m，單進(jìn)提高1/3，實(shí)現(xiàn)快速推進(jìn)。

3.3.2? 回采期間，運(yùn)輸巷巷道變形量小，實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備布置最優(yōu)化。

3.3.3? 采用平頂棚，運(yùn)輸巷布置超前支架，實(shí)現(xiàn)標(biāo)配無單體。

三、層位確定

渦北煤礦8204里綜放工作面運(yùn)輸巷根據(jù)兩種層位的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，采用跟81頂留煤底掘進(jìn)方式，在生產(chǎn)中取得了較好的成果，同時(shí)針對(duì)存在的問題，特采取了有效的措施。

3.1? 針對(duì)14架以下煤底段支架易出現(xiàn)歪斜，采取了使用1.2m半圓木采取平面向下沿傾向鋪設(shè)在支架底座強(qiáng)化底板，取得了良好的效果，杜絕了支架歪斜。

3.2? 嚴(yán)格控制工作面生產(chǎn)用水四處流竄，軟化底板。①工作面加強(qiáng)檢修，杜絕支架竄漏液。②機(jī)尾運(yùn)輸機(jī)冷卻水，采取鋪設(shè)專用管路至機(jī)巷集中抽排。減少水對(duì)下部煤底段底板的侵蝕。

3.3? 加強(qiáng)運(yùn)輸巷資源回收。利用檢修班安排專人對(duì)運(yùn)輸巷進(jìn)行臥底，降低工作面運(yùn)輸機(jī)頭，最大限度的回收煤炭資源。

通過8204里工作面運(yùn)輸巷跟頂板留煤底掘進(jìn)，提高了掘進(jìn)效率，保證了礦井接替，生產(chǎn)中提高了單產(chǎn)水平，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)能夠優(yōu)化配套大功率綜采設(shè)備。