邢東礦大采深工作面末采大角度調(diào)采技術研究

艾保慶

（冀中能源股份有限公司 邢東礦，河北 邢臺 054001）

1 概 況

邢東礦隸屬于冀中能源股份有限公司，于2001 年正式竣工投產(chǎn)，核定生產(chǎn)能力為125 萬t/a。礦井為立井多水平開拓方式，布置主、副兩個井筒，主井井筒裝備1 對多繩箕斗，用于提煤作業(yè)，副井為立井罐籠提升，用途為提升人員和物料。通

風方式為中央并列式，通風機工作方法為抽出式，副井進風，主井回風，采區(qū)實行分區(qū)通風，回采工作面采用全風壓獨立通風，掘進工作面采用壓入式局部通風。礦井為低瓦斯礦井，2 號煤層有煤塵爆炸性，屬Ⅱ類自燃煤層，水文地質(zhì)類型為極復雜型，無沖擊地壓危險。2125 工作面為邢東礦-980水平2100 采區(qū)第5 個回采工作面，上部為2124 設計工作面，工作面南側(cè)有兩條巷道，即二水平軌道下山和二水平皮帶下山，下距2127 采空區(qū)290 m。工作面的走向長度為548 m，傾向長度148 m，煤層標高-1 038—-1 130 m，所采煤層為2 號煤，煤層平均厚度為4.5 m，工作面煤層傾角平均11°。

邢東礦2125 工作面推進至末采階段面臨調(diào)采，調(diào)采角度為33°，機尾共需調(diào)采70 m。按照以往工作面回采經(jīng)驗，面對如此大角度的調(diào)采，一般都是采用直接停采的方案，避免末采過程中調(diào)采，相對于調(diào)采方案，如果采用直接停采的方案，造成煤炭資源的極大浪費。邢東礦井下地質(zhì)條件復雜，很多工作面應用了調(diào)采技術，通過對我礦自身設備條件及以往調(diào)采經(jīng)驗分析，確定了2125 作面大角度調(diào)采的可行性。

2 工作面調(diào)采設計

2125 工作面為提高煤炭資源回收率，需在三角煤區(qū)域?qū)嵭写蠼嵌日{(diào)采，要實現(xiàn)工作面大角度調(diào)采的安全推進，就要保證推進過程中解決好調(diào)采比例的控制、調(diào)整好支架、防止下滑、咬架等情況、且控制好兩巷支架的位置，保證液壓支架不擠幫、巷道不空頂。2125 工作面支架多、調(diào)采角度大，又鄰近工作面末采，在調(diào)采同時進行上網(wǎng)上繩工序，施工難度大，必須仔細現(xiàn)場考察、多次技術驗證，在保證安全的前提下，解決調(diào)采比例難控制、支架難調(diào)整、易下滑、易咬架、兩巷頂板不易控制等諸多難題。設計2125 工作面機頭機尾調(diào)采比例為1∶6 的大比例調(diào)采，為實現(xiàn)30°大角度調(diào)采提供技術支持。2125 工作面調(diào)采平面如圖1 所示，A點放大如圖2 所示。

圖1 2125 工作面調(diào)采平面Fig.1 2125 working face transfer mining

圖2 A點放大Fig.2 Amplification of A point

上圖中虛線為調(diào)采線，運輸巷陰影部分為需擴幫部分，運料巷陰影部分為正?；厥彰褐鶖U幫部分。調(diào)采全過程必須按設計比例，參照調(diào)采線進行（如機頭在每個拐彎處A1 位置時機尾必須在對應的B1 位置，依次類推），特殊情況可適當調(diào)整。

調(diào)采過程中施工單位根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時調(diào)整支架角度，以保證液壓支架不擠幫、巷道不空頂及工作面正常生產(chǎn)。針對2125 工作面調(diào)采比例大，溜子機頭頂板破碎，且需要邊調(diào)采邊末采的情況，對調(diào)采期間頂板加強支護工藝進行了設計。

3 工作面調(diào)采現(xiàn)場實踐

3.1 工作面調(diào)采現(xiàn)場施工

2125 工作面開始調(diào)采后，由于調(diào)采比例大，溜子機頭頂板破碎，當2125 工作面推進到上網(wǎng)上繩位置后，先對機頭前15 個工作面支架的頂板進行錨網(wǎng)支護，隨著溜子機尾的繼續(xù)往前推，再對機頭前30 個工作面支架的頂板進行錨網(wǎng)支護，接著隨調(diào)采的進行及時對進入錨網(wǎng)支護位置其余支架的頂板進行錨網(wǎng)支護。

支護方式采用φ22 mm×2 400 mm 螺紋鋼超強錨桿，每孔使用兩卷Z2360 樹脂錨固劑錨固，使用φ12 mm 鋼筋梁，配合穹形鋼托盤、菱形金屬網(wǎng)等，間排距800 mm×800mm；頂板采用φ21.8 mm×8 500 mm 19 股鋼絞線錨索加強支護，每孔使用3 卷Z2360 樹脂錨固劑兩卷錨固，邁步交叉式布置，間排距1 600 mm×1 200 mm，靠近煤壁側(cè)距幫700 mm，配合2.6 m14 號槽鋼、木墊板等。

為保證2125 工作面調(diào)采期間的運料與出煤不受影響，提前一個月對2125 工作面的運料巷與運輸巷進行擴幫和臥底。同時煤班在出煤時候，每割一個機尾，都及時調(diào)整工作面支架角度，而降低調(diào)支架的時間，并及時量取兩巷超前量，根據(jù)實際回采情況確定上繩架數(shù)，保證了調(diào)采的順利完成。

3.2 工作面調(diào)采現(xiàn)場實施

針對2125 工作面調(diào)采比例大，溜子機頭頂板破碎，且需要邊調(diào)采邊末采的情況，對調(diào)采期間頂板加強支護工藝進行了設計。通過對工作面調(diào)采過程中位置剖面的研究，提前對2125 工作面的運料巷與運輸巷進行維護整修，保證工作面調(diào)采過程中不會出現(xiàn)因支架蹭幫而擴幫。

隨著工作面調(diào)采的進行，工作面機尾支架需向工作面機頭方向調(diào)整，當工作面機尾支架與原有巷道支護單體距離超過1.5 m 時，在支架和原有單體之間及時補打單體支護，配合1 m 鉸接頂梁，如兩巷頂板破碎或壓力較大時，除了及時補打單體支護外，可將單體梁改為一梁兩柱?；爻穯误w時，以不影響機組割煤為原則，不得超前回撤單體。調(diào)采期間嚴格按調(diào)采比例調(diào)采，及時調(diào)整支架，防止工作面出現(xiàn)突然上竄下滑。

工作面調(diào)采時，充分利用底調(diào)及側(cè)護千斤頂，及時調(diào)整工作面支架，堅持一步三調(diào)，使其方向、直率與調(diào)采相適應，保持支架具有良好的支護狀態(tài)。必要時，可配合單體調(diào)架。采用單體輔助調(diào)整支架時，需將單體用8 號鐵絲雙股綁牢，單體爪抓牢，單體采用遠方送液操作，人員躲到5 m 以外安全地點，且單體伸縮方向不得站人。兩端頭頂板破碎噴渣時，用半圓木或金屬網(wǎng)吊與放頂線處擋矸，必要時打設單體背網(wǎng)片和半圓木。

4 結(jié) 語

2125 工作面在三角煤區(qū)域?qū)嵭械拇蠼嵌日{(diào)采，多回收了3.3 萬t 的煤炭資源，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益1 584 萬元。邢東礦對2125 工作面末采大角度調(diào)采進行的技術研究及實踐，實現(xiàn)了復雜地質(zhì)條件下工作面的安全回采，提高了煤炭資源回收率，緩解了采掘接替緊張。2125 工作面大角度調(diào)采工藝的成功實施，對類似條件下的工作面開采提供了技術參考，證明了其在邢東礦其他區(qū)域推廣的可行性，對礦井實際生產(chǎn)有現(xiàn)實意義，對于開發(fā)利用煤炭資源、提高煤炭回收率、延長礦井開采年限和實現(xiàn)高效開采都具有十分重要的意義。