探究綜采工作面回撤前收尾階段施工技術(shù)

（山西潞安化工集團(tuán)有限公司古城煤礦 山西 046108）

前言

綜采工作面回撤前收尾階段工作是推進(jìn)采面工作進(jìn)度的重要環(huán)節(jié)，對推動(dòng)煤礦事業(yè)發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響。因此為進(jìn)一步提升工作面回撤及各項(xiàng)工作的安全性，本文主要對回撤前收尾階段施工技術(shù)進(jìn)行深入探究，以此為提升工作效率、保障收尾質(zhì)量、推進(jìn)采面工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.工作面收尾施工工藝

(1)停采線劃定

在進(jìn)行煤礦綜采工作面回撤前收尾階段工作時(shí)，需要合理劃定停采線。首先，全面調(diào)查綜采工作面處地質(zhì)情況，并綜合分析，以此為停采線的劃定提供完整、有效的資料。其次，控制綜采工作面地質(zhì)構(gòu)造的不利影響在一定范圍內(nèi)，避免對相關(guān)工作的展開與施工技術(shù)的運(yùn)用造成麻煩。最后在最大化煤礦采收率的同時(shí)，對停采線進(jìn)行有針對性的劃定，停采時(shí)要求端面距不小于2.4m，收尾期間，采高不小于3.5m。

(2)材料準(zhǔn)備

材料準(zhǔn)備是保障綜采工作面回撤前各項(xiàng)收尾工作以及靈活運(yùn)用施工技術(shù)的關(guān)鍵。準(zhǔn)備的材料包括金屬網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)繩、六分及以上鋼絲繩、網(wǎng)片、大板、雙層網(wǎng)卷等。還可根據(jù)收尾階段工作實(shí)際需要，選用較為先進(jìn)的材料，以此提升回撤收尾工作的質(zhì)量。與此同時(shí)，運(yùn)輸材料時(shí)還要避免外界環(huán)境因素的影響，一般距離停采線12m處就要保持采面與采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等設(shè)備在同一水平面。

(3)工作面收尾

工作面收尾時(shí)順序?yàn)椋翰筛呒爸Ъ苤ёo(hù)狀態(tài)的調(diào)整—工作面與停采線角度的調(diào)整—工作面上金屬網(wǎng)的鋪設(shè)—采礦設(shè)備的使用順序—金屬網(wǎng)以及一系列支護(hù)設(shè)備在工作面的鋪設(shè)—進(jìn)行抹角工作—拉回采煤機(jī)到工作面支架前—完成工作面軌道鋪設(shè)工作。

2.綜采工作面回撤前收尾施工

(1)回撤空間施工技術(shù)

回撤空間是撤回煤礦綜采工作設(shè)備的必要環(huán)節(jié)，也是保障工作回撤收尾階段工作質(zhì)量的關(guān)鍵。撤回的設(shè)備包括采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架等。綜采工作面液壓支架底座與煤壁之間的空間便是回撤空間，也是保障液壓支架順利撤出的主要通道[1]。

①金屬網(wǎng)鋪設(shè)階段。在綜采面收尾工藝中，從正規(guī)3#架至排尾189#架上3m網(wǎng)片開始第一刀煤，使用綁絲聯(lián)結(jié)網(wǎng)片，雙絲三扣，孔孔相聯(lián)；從排頭1#架至排尾3#架鋪設(shè)第一趟單層金屬網(wǎng)開始第二刀煤，金屬網(wǎng)聯(lián)接單片金屬網(wǎng)，長邊與網(wǎng)片短邊搭接，伸進(jìn)兩順槽，與順槽頂網(wǎng)聯(lián)接，聯(lián)兩行；排頭1#至排尾3#架上雙層金屬網(wǎng)進(jìn)行第三刀煤至第二十刀煤，金屬網(wǎng)伸進(jìn)兩順槽。割第二十刀煤時(shí)，每割十至三十架煤，停機(jī)閉鎖大溜，進(jìn)行掛網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)和打錨桿作業(yè)；采用錯(cuò)鋪方式鋪設(shè)雙層網(wǎng)，兩片金屬網(wǎng)短邊與短邊搭接。

②上引繩階段。在綜采工作面上鋪設(shè)金屬網(wǎng)時(shí)，需要保持刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)以及液壓支架與停采線保持在合理距離之內(nèi)。在綜采面收尾工藝中，首先，將鋼絲繩平行工作面拉直，并與幫板下部雙層網(wǎng)相聯(lián)，每隔500mm用16#鉛絲對鋼絲繩與雙層網(wǎng)聯(lián)一孔，每孔雙絲三扣，嚴(yán)格控制鋼絲繩間距在800±10mm。其次，當(dāng)鋼絲繩不能通鋪工作面時(shí)，則要使用兩根鋼絲繩進(jìn)行搭接，并且搭接距離不可少于2m，繩卡間距宜為300mm。最后，排頭、排尾架要穿過鋼絲繩，繩卡不可少于三道，繩頭長度應(yīng)大于1m，300mm聯(lián)一孔，每孔雙絲三扣。

③上網(wǎng)上繩階段。需要在推進(jìn)上引繩階段到達(dá)一定距離后，進(jìn)行上網(wǎng)上繩工作。首先，上引繩階段每推進(jìn)一定距離后，便要鋪設(shè)一層金屬網(wǎng)，一直鋪設(shè)到最后一根鋼絲處，為上網(wǎng)上繩后續(xù)工作順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。其次，在鋪設(shè)到第三層時(shí)，需要根據(jù)液壓支架實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)，逐架進(jìn)行鋪設(shè)，主要使用鋪繩進(jìn)行一系列操作，同時(shí)確保鋼絲繩能夠一直保持拉直狀態(tài)。最后，按照塑料編網(wǎng)以及金屬網(wǎng)的實(shí)際編號(hào)，采用上引繩階段的搭接方式，進(jìn)行接下來的上網(wǎng)上繩工作。

④上工字鋼工藝。開始在排頭1#至4#架割第七刀煤，每趟三根，共11趟，鋪到相鄰支架上500mm以上，并要求工字鋼伸出巷道，同時(shí)使用空擋管理方式對機(jī)頭尾進(jìn)行管理，以此提升工藝規(guī)范性。

⑤停采時(shí)工作面煤墻管理。割第二十刀煤時(shí)，每割三十架要停機(jī)閉鎖大溜進(jìn)行掛網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)，若聯(lián)網(wǎng)后煤墻不好、頂板壓力大時(shí)，應(yīng)向下打設(shè)垂直單體柱，同時(shí)確保金屬網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)至工作面煤墻。每根錨桿上木托盤，再安裝高強(qiáng)度托盤，使用專用風(fēng)動(dòng)幫錨桿鉆機(jī)打設(shè)錨桿，用力矩扳手監(jiān)測錨桿預(yù)緊力，在收尾階段使用錨索、樹脂藥卷錨固。

(2)回撤通道施工技術(shù)

①液壓支架定位前施工技術(shù)。應(yīng)力過于集中是液壓支架定位時(shí)經(jīng)常發(fā)生的問題，對液壓支架搭建質(zhì)量造成很大影響。首先，相關(guān)人員需要適當(dāng)調(diào)整綜采工作面的推進(jìn)速度，并采取有效的措施，確保綜采工作面受力均衡，然后再進(jìn)行掛網(wǎng)。其次，當(dāng)停采線與回采工作面的距離為17m時(shí)，鋪設(shè)能夠提升液壓支架支護(hù)強(qiáng)度的柔性網(wǎng)，并使用直徑與長度分別為18.9mm、8300mm的錨索進(jìn)行進(jìn)一步固定處理。再次，合理調(diào)整推進(jìn)過程中綜采工作面的坡度，同時(shí)保證割煤機(jī)與刮板運(yùn)輸機(jī)，在停采線與綜采工作面為規(guī)定距離時(shí)，能夠精準(zhǔn)定位液壓支架，為后續(xù)施工技術(shù)的運(yùn)用奠定良好的基礎(chǔ)。最后，當(dāng)高強(qiáng)度金屬網(wǎng)逐步在液壓支架上鋪開后，需要將上下繃緊、直徑為24.5mm鋼絲繩固定在開采巷道頂部的錨桿上[2]。

②液壓支架定位后施工技術(shù)。柔性網(wǎng)與菱形網(wǎng)的聯(lián)結(jié)工作一般在液壓支架定位后進(jìn)行，其聯(lián)結(jié)寬度組大于200mm，間隔150mm就要進(jìn)行以此聯(lián)雙網(wǎng)扣。液壓支架定位后的主要工作如下：A.將錨桿安裝在工作面斜向鋪設(shè)的鋼筋梯子梁上。B.采用直徑不同的錨桿，分別進(jìn)行液壓支架的鉆孔工作，并配合樹脂藥巷進(jìn)行黏結(jié)工作，同時(shí)加大樹脂藥巷的攪拌，直至強(qiáng)度符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，確保錨桿的預(yù)緊力達(dá)到100N。C.將直徑與長度分貝為18.9mm、8300mm的錨索對液壓支架空進(jìn)行加固處理。D.避免綜采工作面附近的破碎的煤巖碎渣影響施工技術(shù)的運(yùn)用，需要采用錨桿對斷層支護(hù)良好的區(qū)域進(jìn)行加固處理，鉆孔深度宜為5米以上，同時(shí)確保錨桿能夠沿著煤壁45°的傾斜方向布置開來，從而實(shí)現(xiàn)液壓支架整體穩(wěn)定性與可靠性的提升。

③擴(kuò)通道以及支護(hù)施工技術(shù)。一般在停采線與綜采工作面距離為1.8m、上網(wǎng)上繩鋪設(shè)進(jìn)度為4.8m時(shí)進(jìn)行。在進(jìn)行該階段工作之前，主要保證液壓支架維持在穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)要注意采煤機(jī)割截高度不得小于2.4m。采用π形梁架對回撤空間巷道的各錨桿之間進(jìn)行支護(hù)處理，該種方式屬于棚支護(hù)。使用π形梁架進(jìn)行實(shí)際棚支護(hù)過程中，梁架的長度與兩根梁架之間的距離分別為2.6m與750mm。值得注意的是，梁架架設(shè)后的通道寬度應(yīng)保證各種機(jī)械設(shè)備能夠安全撤出，并確保兩個(gè)采礦巷道的距離不得小于500mm，此時(shí)可使用單體柱道木棚對液壓支架的空余區(qū)域進(jìn)行支護(hù)處理，以此增加液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度，以此保證擴(kuò)通道以及支護(hù)階段的質(zhì)量[3]。

(3)抹角施工技術(shù)

抹角以及抹角施工的主要目的是保證支架轉(zhuǎn)彎能夠滿足機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸需求，同時(shí)確保綜采工作面與軌道巷的直角一同抹平，平滑過渡的弧度是確保回撤空間內(nèi)現(xiàn)場工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際綜采工作面回撤前收尾階段的實(shí)際工作需求，一般采用機(jī)組在端頭、端尾抹斜，有利于工作效率的提升。此外，為進(jìn)一步提升液壓支架回撤能夠暢通，需要提前制作出一個(gè)三角煤區(qū)域，液壓支架頂梁上一端需要與巷道另一端的頂梁維持在同一水平。

(4)絞車硐室布置

絞車硐室的布置主要是在液壓支架的回撤通道中進(jìn)行，通過拉移等手段，對完成通道支護(hù)的工作面進(jìn)行設(shè)備撤離工作，以此提升工作效率。在布置絞車硐室的過程中，需要始終保持絞車硐室中心線與工作面回撤通道的中心線維持在同一直線上，然后按照施工技術(shù)要求，保證側(cè)煤層的高度。此外，絞車硐室的放松工作，需要充分發(fā)揮出采礦各部門人員的優(yōu)勢，確保通過人員協(xié)同配合，將煤裝載到刮板運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。與此同時(shí)，使用防倒繩、迎山腳等保證完成的梁柱與撤回通道要求相一致，并嚴(yán)禁工作人員穿戴鐵鞋，以此保證浮煤層能夠滿足單體柱承力的需求，使用到錨桿間排距為800mm×800mm。

(5)軌道巷加強(qiáng)支護(hù)

在進(jìn)行綜采工作面回撤前收尾階段的一系列工作過程中，軌道巷的支撐壓力會(huì)受到收尾過程的變化而變化。為避免軌道巷過于變形，確保軌道巷支護(hù)工作強(qiáng)度的提升，可使用π形梁架進(jìn)行加固支護(hù)處理，主要支護(hù)方式為：保持超前支護(hù)狀態(tài)為30m，并采用一梁三柱的支護(hù)方式對綜采工作面應(yīng)力集中區(qū)域進(jìn)行支護(hù)，以避免由于應(yīng)力過于集中而影響軌道巷的質(zhì)量，此時(shí)，工作人員需要穿戴好相應(yīng)防護(hù)設(shè)備，以此實(shí)現(xiàn)軌道巷加固支護(hù)工作水平的提升。此外，為保證各種采煤機(jī)械設(shè)備能夠安全撤出，可選用21002對軌道巷進(jìn)行加固支護(hù)處理，以此保證工作面回撤收尾階段工作安全暢通。

3.結(jié)論

綜上所述，煤礦綜采工作面的收尾階段工作與回采效率具有十分密切的聯(lián)系。因此，為保障一定地質(zhì)條件下綜采工作面收尾工作能夠保持良好狀況，應(yīng)在合理運(yùn)用施工工藝的基礎(chǔ)上，切實(shí)加強(qiáng)施工組織與工序的安排，以此為充分發(fā)揮出收尾階段施工技術(shù)提供有力條件，促進(jìn)煤礦綜采工作面的回撤工作順利進(jìn)行。