下分层采煤工作面托夹矸回采技术研究运用

方志远 郭萌萌

（中国平煤神马能源化工集团有限责任公司一矿 河南 平顶山 467000）

平煤股份一矿二水平戊一采区，工作面都已进入下分层开采，下分层开采和上分层开采相比较，最显著的特征是矿山压力大，顶板破碎，顶板管理难度大。回采时工作面容易出现片帮冒顶，需采取顶板铺金属网、上顺山大板等控顶措施。这样不仅导致煤炭产量低，而且消耗了大量的生产物料，给煤质也造成了极大影响。因此，我们针对戊9-0—21210工作面戊组煤层的地质特征，采用托戊9、10夹矸回采技术，对防止冒顶事故发生，保证安全生产、提高煤炭产量和质量，促进采煤工作面质量标准化达标，更有效的提高经济效益。

1 采煤工作面基本情况概述

戊9-0—21210工作面位于二水平戊一采区下部东翼，西起二水平戊一暗斜井，东至十矿边界，南为戊8—0—21191、21192采空区，北为丁戊三运输大巷及牛庄逆断层，其上分层戊8—21210采面已回采。工作面所采煤层为戊9、戊10煤层，戊8及戊9煤上部已采完，戊9煤层剩余0.6～2.0m，平均厚度1.0m，戊10煤厚2.5～5.4m，平均3.2m。戊9戊10煤层中间有一层夹矸，灰色泥岩，厚度0.2～4.5m，平均1.2m。煤层倾角 4—12°，平均 7°，采用 ZY5000—18/38型液压支架支护顶板。工作面设计采长180m，采高3.2m，可采走向长度2050m，储量 163 万 t。

2 戊90—21210回采工作面托戊9-0夹矸回采技术应用情况

戊90—21210采煤工作面于2011年6月份开始生产，按照正常的回采工艺，下分层工作面应沿锈结假顶回采，但由于上分层砂岩顶板锈结差，极易发生片帮冒顶现象，我们采用工作面支架顶梁全部铺金属网、上顺山大板等措施控制顶板。这样以来，不仅消耗了大量生产物料，而且对安全生产不利，工作面工程质量也比较差。更主要的是煤炭生产产量低（2011年6月至2011年12月，平均月产只有6万吨）。加之含矸回采，原煤灰分大，严重影响原煤质量。为了使工作面能高产高效，为我矿安全生产和500万吨级矿井建设出力，我们组织技术员共同研究地质资料，多次到现场观察，考虑到戊9煤较薄，锈结假顶锈结差，戊10煤较硬，煤层比较厚，不易片帮，且戊9、戊10夹矸比较规则，决定工作面采用沿戊10煤底板托戊9、戊10夹矸的回采技术。

工作面托戊9、戊10夹矸的回采以来，2012年1月至2012年7月，工作面平均月产达到了10万吨以上的原煤产量，2012年5月份还创出了下分层工作面回采月产14万吨的高纪录。工作面不仅实现了安全生产、高产高效，不采夹矸提高了煤炭质量，而且工作面达到了质量标准化精品工作面标准。

3 托戊9-0夹矸回采具体措施

1）托夹矸时提前备好大板、圆木、单体柱等备用物料。

2）首先加大工作面采高，使采高不低于3.0m，以便降架托夹矸时不至于造成死架。

3）托夹矸期间，工作面联双网，顺山搭接0.2m，走向搭接0.6m，逐孔穿丝。

4）从机头开始向机尾方向托夹矸，每割一刀煤向下托矸0.2m厚,直到把夹矸托住。

5）夹矸托住后及时找戊10底板，确保采高达到3.2 m左右。

6）托夹矸时要选派技术熟练、工作负责的煤机司机操作，确保每刀向下托0.2 m厚。

7）采面片帮处必须及时维护，超前架拉移后，片帮宽度仍大于0.34m时要及时上顺山大板或架走向梁配合单体柱维护。

8）回采过程中坚持每班调架，严禁出现支架出现歪、倒、咬现象，调架坚持执行作业规程中的相关规定。

9）严格工程质量管理，特别是加强采面刮板运输机管理，保证运输机平直。

从1月1日开始到1月10日结束，经过10天的努力，工作面全部托住夹矸回采。工作面夹矸顶板比较完好，除机头、机尾三角区支架顶板铺金属网外，其它地段金属网全部甩掉，工作面基本杜绝了冒顶事故的发生，解决了砂岩不锈结假顶难控制的难题。

4 实施后产生的效益

4.1 经济效益

1）由于托夹矸回采后，提高了回采工效，平均单产由原来的月产6万t提高到平均月产10万t，增产4万 t，按吨煤售价400元，吨煤成本300元计算，（1～7月份）净增利润：

4×7×（400－300）=2800 万元

2）节约材料费：托夹矸前工作面平均每推进一米，需ф1.9mm×1.2m×10m金属网20卷，托夹矸后工作面平均每推进一米，需金属网2卷，金属网单价每卷150元，平均每月推进130m，每月节省材料费：130×150=19500元；

1～7月份共节省材料费：19500×7=13.65万元

总经济效益为：2800万元＋13.65万元=2813.65万元

4.2 社会效益

该项目的成功应用使工作面实现了高产高效、质量达标，创出了下分层工作面回采月产14万吨的好纪录。为下分层顶板技术管理方面取得了宝贵的现场管理经验和技术依据。

5 结论

该项目的研究与应用，不但使综采工作面下分层开采顶板控制最大限度得以解决，从而大大降低了职工的劳动强度（不再大面积联网、上大板、圆木等维护顶板工序），这样无形之中避免或减少了人员进入煤墙侧作业的次数，提高了工作的安全系数。

综采工作面托夹矸回采的技术应用，虽然地质条件较为复杂，不同程度的制约回采期间的安全生产工作，但实践证明，如果采取技术措施得当，现场落实到位，综采工作面夹矸回采也可以取得较好的效益，该工作面托夹矸回采取得成功为今后综采工作面托夹矸回采提供了可鉴的成功经验。

［1］徐永圻，主编.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版社，2003.

［2］黄定华，主编.普通地质学[M].高等教育出版社，2004.