轮采是实现膏体充填工作面高产高效的有效途径

文/翟来军

轮采是实现膏体充填工作面高产高效的有效途径

文/翟来军

冀中能源峰峰集团小屯矿为保证矿井生产的可持续发展，于2008年6月开展矸石膏体充填开采南旺村保护煤柱的研究与工业性试验，积极探索解放村庄等煤柱开采技术新途径。

首采14259顶层充填工作面，衔接的14261和14259外工作面受地质构造影响，长度较短，为提高充填产量，结合膏体充填工艺特点，采取轮采的方式。

一、膏体充填概念及系统

1.充填概念。小屯矿膏体充填是先将矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、专用胶结料和水四种物料按比例混合搅拌制成膏体浆液，再通过充填泵把膏体浆液输送到井下充填工作面，充填由液压充填支架和辅助隔离措施形成的封闭采空区空间的过程。

2.充填系统。充填系统主要包括井上充填站和井下充填工作面。充填站系统主要包括四部分：矸石破碎系统、配比搅拌系统、泵送系统和监测监控系统。井下工作面设备主要包括综采充填支架、可弯曲刮板输送机、采煤机、胶带式输送机等设备。

二、工作面地质条件及生产工艺简介

实行轮采的工作面为14261和14259外工作面，两个工作面使用一套出煤系统，间隔14259首采充填工作面采空区。工作面均位于南旺村保护煤柱下，为大煤顶层工作面。

1.工作面概况。两工作面走向平行，地面标高为+197m，工作面标高为-155～-220m。切眼长度70m和60m，走向长度470m和590m，分层采高2.7m。中间为14259顶充填面采空区，相隔间距120m，埋深均在352～417m之间。本区煤层基本为一单斜构造，煤层倾角2°～13°，煤厚在5.0～5.5 m之

间，含有两层夹矸石，直接顶为砂质页岩，老顶为细砂岩，直接底为砂质页岩，直接顶Ⅱ类，老顶Ⅱ级。

2.采煤方法。倾斜长壁综采充填采煤法，沿倾向仰斜开采。工作面为大煤分层工作面，采高为2.7m，摸顶开采，两巷采用沿空留巷。充填步距为2.5～3.0m/次，可根据现场实际情况来进行调整。

3.回采工艺。工作面三机配套：ZC4000/19/29型充填液压支架；SGZ730/400型刮板运输机；MG250/600WD型双摇臂电牵引采煤机。

回采工艺为一采、一充、一凝固，昼夜一循环，循环进度2.5～3.0m。即一班割煤三至四刀，达到2.5～3.0m的充填循环进度，随后下一班进行充填，充填时间约为6小时，充填完毕后，充填体凝固6～8小时达到支护强度后移架割煤，进行下一个充填循环。

三、轮采工艺简介

为提高生产效率，采取14261和14259外轮采的方式，具体工艺如下：

为不造成充填时间重叠，生产准备方面在时间上错开一个班次，形成一面充填一面生产的作业格局。在人员配置上，分成一个机电组、一个充填组、两个生产组。生产过程中，随时调整人员，合理组织安排生产。

四、效益分析

一是提高了充填系统的使用效率，克服了工作面长度短，产量低的缺点。两个工作面轮采的方式，在工作面长度较短时实现充填产量4.0～5.0万吨。

二是提高了人员劳动效率，避免了窝工浪费，虽然人员增加了20%，但产量却增加了1倍，人员劳动效率提高了近70%。

冀中能源峰峰集团小屯矿）

李元）