淺談殘留孤島工作面綜放開采技術(shù)

閆文勝

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)公司云岡礦技術(shù)部山西大同037003）

0 引言

晉能控股集團(tuán)云岡礦12#層406 盤區(qū)8615-1 綜放工作面利用2615-2巷作為盤區(qū)軌道巷使用,導(dǎo)致該工作面形成“孤島”工作面。采煤方法采用傾斜長(zhǎng)壁后退式低位放頂煤綜合機(jī)械化，設(shè)備配備ZFS7500/22/35型液壓支架，ZFSG6800/22/33型過(guò)渡支架，ZFSD5600/22/35 型端頭支架，SGZ764/630 前運(yùn)輸機(jī)、SGZ800/800 后運(yùn)輸機(jī)，MG300/700-WD型交流電牽引采煤機(jī)［1］。

1 工作面臨近煤層狀況

該工作面為孤島開采，上覆存在2、3兩層煤，上覆2號(hào)層為宏達(dá)煤礦采空區(qū)及巷道，上覆3號(hào)層宏達(dá)煤礦采空區(qū)、巷道和馬營(yíng)洼煤礦采空區(qū)、巷道以及我礦8809 采空區(qū)，8809 工作面采空區(qū)東西向布置，回采時(shí)間為1997年，采空區(qū)整體西高東低。北部為該礦8613工作面采空區(qū)，面間煤柱25 m,南部為該礦8633 工作面采空區(qū),面間煤柱30 m（均已開采完畢）。工作面與采空區(qū)布置如下圖所示：

2 工作面煤層頂?shù)装宓刭|(zhì)構(gòu)造

2.1 煤層情況表

煤層總厚/m 6.7 6.0～7.8 100%煤層煤層傾角/（°）煤層結(jié)構(gòu)/m簡(jiǎn)單無(wú)夾石變異系數(shù)/%夾矸可采指數(shù)普氏硬度（f）本工作面煤層總體比較穩(wěn)定，厚度在6.0 m～7.8 m之間，平均6.7 m。3 9.8%直接頂4穩(wěn)定程度直接底4°1°～11°穩(wěn)定5煤質(zhì)情況據(jù)相鄰鉆孔資料：M=7.0～8.5 A＝6.0～8.5 V＝27.9～34.7 Q＝5000～5100 S＝1.4～2.1 工業(yè)牌號(hào)2#弱粘煤

2.2 煤層頂?shù)装迩闆r表

頂?shù)装迕Q巖石名稱厚度/m巖石特性老頂中砂巖30～33.3 31.7灰白色中砂巖為主，夾有細(xì)、粗砂巖。直接頂粉細(xì)砂巖互層2.1～3.1 2.6灰黑色，石英長(zhǎng)石為主，大量云母碎片及炭質(zhì)斑點(diǎn)，磨圓度很好，膠結(jié)致密，呈厚層狀、分選。直接底細(xì)粉砂巖互層3.05-4.0 3.5灰白色，含硫化亞鐵結(jié)核。

3 開采期間注意重點(diǎn)

3.1 開采工藝

保證安全開采的前提下，為減少煤炭損失，提高回采率，對(duì)頭尾放煤管理、放煤步距、具體采煤方法為：

（1）采煤機(jī)進(jìn)刀方式采用割三角煤端頭斜切方式，上下切口由采煤機(jī)自行開切進(jìn)刀長(zhǎng)度25 m，進(jìn)刀深度為0.6 m，進(jìn)刀時(shí)煤機(jī)速度控制在3 m/min以內(nèi)。

（2）割通三角煤后，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤并裝煤，工作面運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，距采煤機(jī)后滾筒4.5 m依次移架，及時(shí)支護(hù)，采煤機(jī)后15米開始順序移溜，放頂煤，移后部溜子，如此循環(huán)往復(fù)。

（3）移架方式為本架順序移架，即沿采煤機(jī)割煤方向依次移架，拉架滯后采煤機(jī)后滾筒1—3 架順序移架。當(dāng)頂板破碎時(shí)必須采用擦頂移架方式，移架必須做到降一架，移一架，移過(guò)后及時(shí)升起。支架升起后，必須接頂嚴(yán)實(shí)，達(dá)到初撐力，同時(shí)要將支架移成一直線，其偏差不超過(guò)±50 mm，以保證支架的切頂性能。

（4）割煤過(guò)程中，如遇頂板壓力大，破碎時(shí)，移架應(yīng)跟緊采煤機(jī)后滾筒，不留滯后距離或提前拉架。

（5）推刮板運(yùn)輸機(jī)采用整體推移法，當(dāng)采煤機(jī)由尾向頭進(jìn)行，由尾向頭推，當(dāng)采煤機(jī)由頭向尾進(jìn)行，由頭向尾推。操作時(shí)滯后采煤機(jī)后滾筒15 m進(jìn)行，該段保持三個(gè)推移千斤同時(shí)工作，刮板運(yùn)輸機(jī)移過(guò)后必須成一條直線，彎曲度最大不越過(guò)3°，彎曲段長(zhǎng)度不得小于15 m，正常推移必須在刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行［1］。

3.2 過(guò)應(yīng)力集中區(qū)頂板管理方法

8615 工作面上覆為宏達(dá)煤礦采空區(qū)、巷道以及8809 采空區(qū)，煤柱處頂板應(yīng)力集中，過(guò)煤柱時(shí)采取調(diào)斜開采，并加強(qiáng)液泵、液壓支架的管理，保證壓力達(dá)到要求：

（1）過(guò)煤柱前將工作面調(diào)斜，保證過(guò)煤柱時(shí)工作面煤壁與煤柱斜交。

（2）過(guò)煤柱期間，支架采取及時(shí)追機(jī)帶壓擦頂移架的方法，控制最小端面距，防止造成大面積空頂，同時(shí)工作面割煤過(guò)程中要見頂見底保證采高不低于2.3 m，必要時(shí)割頂或割底，防止因?yàn)椴筛卟粔蛟偌由享敯逑鲁猎斐蓧杭埽?-3］。

（3）采取鉆孔卸壓技術(shù)，在兩順槽煤壁打卸壓孔，在兩順槽底板施工卸壓槽，釋放超前集中應(yīng)力。

（4）壓力增大時(shí)調(diào)整頂板預(yù)裂孔步距，加大預(yù)裂范圍。

（5）檢修工作加大管理力度，保證過(guò)煤柱期間工作面保持快速推進(jìn)，順利通過(guò)煤柱。

3.3 偽頂及頂板破碎帶頂板的管理

（1）工作面頂板破碎時(shí)，采用擦頂移架，保證采煤機(jī)最大限度縮小工作面端面距，及時(shí)支護(hù)。

（2）保證支架升緊支牢，達(dá)到初撐力，泵站必須保證液泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，液泵輸出壓力保證達(dá)到30 MPa。

（3）兩順槽過(guò)頂板破碎區(qū)域時(shí)提前鋪設(shè)規(guī)格為2×4 m的8#鉛絲編制金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)垂直順槽從端頭架頂梁最前端依次鋪設(shè)，兩片金屬網(wǎng)搭接寬度為0.2 m，搭接部分采用14#鉛絲雙股雙排聯(lián)接，聯(lián)接點(diǎn)間距不大于0.2 m。壓網(wǎng)步驟：端頭架前先架設(shè)一根長(zhǎng)梁壓網(wǎng)，放第二排長(zhǎng)梁，用長(zhǎng)梁壓住，以此依次往前壓網(wǎng)。鋼梁不接頂處用剎頂木背實(shí)，破碎處同時(shí)預(yù)注瑪麗散。

3.4 兩巷支護(hù)

（1）將兩巷超前支護(hù)由原來(lái)20 m 延長(zhǎng)至50 m,端頭支護(hù)采用堆柱支護(hù)；對(duì)兩順槽有護(hù)幫錨桿網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全封閉鋪網(wǎng)并掛錨索鋼梁，并且在面間煤柱注射馬麗散固化煤體［3］。

（2）加強(qiáng)工作面礦壓監(jiān)測(cè)監(jiān)控力度，收集和整理資料，總結(jié)超前來(lái)壓規(guī)律，搞好礦壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。在原五區(qū)七線和連續(xù)記錄儀的基礎(chǔ)上，又在兩端頭支架上分別安裝采連續(xù)記錄儀分機(jī)，監(jiān)測(cè)端頭壓力情況［4］。

4 工作面回采結(jié)束實(shí)踐效益

為低位放頂煤孤島工作面開采實(shí)現(xiàn)了煤礦高效開采、安全生產(chǎn)、保證了礦井順利地完成全年的生產(chǎn)任務(wù)，為企業(yè)增創(chuàng)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

煤礦資源匱乏，保障安全的前提下，實(shí)現(xiàn)最大效率開采煤礦。煤礦企業(yè)為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，應(yīng)當(dāng)不斷更新與完善自身技術(shù)。12#8615 孤島工作面，地質(zhì)條件復(fù)雜，開采難度高，工程質(zhì)量管理困難。該工作面的成功開采具有典型代表性，能夠?yàn)榈臀环彭斆汗聧u工作面開采提供可靠依據(jù)，提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益。