浅谈综放工作面沿煤层底板末采技术

李 震

（河南能源义煤公司 跃进煤矿，河南 义马472300）

1 工作面概况

23130工作面位于跃进井田东南角，系23采区下山区段的第三个工作面。地形复杂，冲沟发育，地表高程＋510m～＋552m；煤层埋深802～860m。23130工作面开采煤层为下侏罗统义马组2－1煤，工作面走向长度1124m，可采长度1002m，倾斜宽度为185m，面积183705m2，工业储量1.883Mt，可采储量1.472Mt。煤层走向111°～136°，倾向201°～226°，倾角10°～16°。煤厚6.6～9.2m，割煤高度2.5±0.1m，放煤高度3.7～5.0m，采放比为1∶1.5～1∶2.0。煤层结构复杂，煤层中下部含夹矸0～6层，单层厚0.1～0.3m。该工作面于2009年6月开始生产，2011年2月进入末采阶段。

2 拆除方案

23130综放工作面上顺槽采用外错法（二分层）布置，工作面沿煤层底板进行回采，是跃进煤矿首个投入的综放工作面，回采拆除施工难度较大，易发生片帮、冒顶、发火等情况，而且以前没有综放工作面拆除经验。针对这一情况，提出了两种工作面末采拆除方案：方案一、工作面按照现推进方向（即沿煤层底板）结束回采；方案二、工作面上抬至煤层顶板（即沿煤层顶板）结束回采。

3 方案比较

优点：① 工作面不需要上抬，缩短了施工工期；② 提高了煤炭资源回收率，较方案二多回采近30kt煤炭，增加经济收入近2000万元，资源回收率提高两个百分点；③ 为跃进矿今后综放工作面沿底回采总结技术经验。

缺点：① 工作面支护较为困难；② 工作面煤层容易发火。

2）方案二

优点：① 工作面顶板支护较为简单；② 工作面不容易发火。

缺点：① 工作面需要上抬，延误施工工期；② 煤炭资源回收率低（损失煤炭资源约30kt）。

经过经济技术比较，决定采用方案一。

4 具体措施

1）在工作面推至距停采线45m、30m、15m时，分别在工作面上隅角预埋3趟Φ100mm注浆管路。通过向采空区注浆增加采空区遗煤的湿度，降低采空区温度，同时粉煤的沉淀充填了采空区的空间，降低了采空区的漏风量。

1.3.6 PPCI术后3月，患者复查超声心动图，了解心功能情况，记录左室射血分数（left ventricle ejection fration，LVEF）；观察LVEF＞50%的发生率。

2）工作面距停采线40m时，通风队在上、下隅角每隔3m砌垛煤袋墙并进行注凝胶封堵。截止停拆时，上、下隅角共砌垛袋墙18道，并在袋墙之间充填凝胶封堵。最后一道袋墙施工完毕后，对上、下隅角至工作面煤壁段巷道进行喷浆封闭，防止采空区漏风。

3）当工作面回采至停采线15m时，沿工作面走向方向铺设双层菱形金属网。上网时，要先上1根210m长钢丝绳引网，网上到顶梁后再上一层网，每层网上面铺设彩条布。以后每割一刀（0.6m），沿工作面倾向铺设1根钢丝绳，共铺设15根，间距0.6m。钢丝绳的铺设方法：将钢丝绳沿工作面倾斜方向展开顺直，钢丝绳与菱形金属网间用10＃铁丝隔0.3m进行捆扎，钢丝绳的两端固定在上、下巷煤墙的上、下帮工字钢腿或锚杆上，每个绳头至少上2个绳卡固定，保证连接牢固。

4）当工作面推至扩帮位置时（菱形金属网落地2.0m后），再割2刀煤（第二刀不拉架子）。然后用采煤机进行扩帮，扩帮宽度不少于2.4m，用2.8m长的12＃工字钢做梁、腿，一架三棚，棚距0.5m。梁的一端担在支架顶梁上，搭接长度不少于0.3m；机头尾排头架处高度不低于3m（腿长3.2m）。

5）扩帮段顶帮同样铺设双网双彩条布，彩条布必须垂落于煤墙上，垂落高度不得低于1.0m，垂落部分用4排1.8m螺纹钢锚杆锚固于煤墙上。

6）当工作面扩帮结束后，扩帮段顶板已经铺设好双层菱形金属网和双层阻燃塑料布。然后在顶板打设4排Φ22×2.25m螺纹钢锚杆和1排Φ17.8×8m锚索对顶板进行支护，锚杆间排距0.6m×0.75m，

7）停采后，要在上、下巷端头老塘内垒煤袋墙。煤袋墙垒1.5m宽，喷水泥沙浆封闭，保证不向上下巷老塘内漏风。

8）工作面停采前，用直径0.16m圆木在支架下打点杆，每架2根，要打牢打实。

9）工作面停采前，提前在23皮带巷小斜巷及23090下巷车场安设2×30kW局部风机，实现“双风机、双电源”、“风电闭锁、瓦斯电闭锁”，采用Φ600mm风筒进行导风。在下巷密闭墙建成2／3时，开启风机，进行风量调整，拆除期间工作面风量控制在500m3／min。

10）停采后继续向采空区进行注氮。

11）在工作面的上、下隅角靠采空区侧，预先在上、下隅角和相邻3个排头架处布置6个钻孔，孔深6～8m，埋入注胶管，进行注胶封堵。

12）为防止煤氧化积热，停采后，采空区注浆充填。

13）工作面停采前，工作面每隔10架预埋Φ50mm注氮管路，注氮管路用钢丝绳与支架连接，从后溜槽底部穿入，埋入采空区长度不小于5m，与支架同时行进。

14）在工作面下隅角，距停采线30m处预埋Φ100 mm注氮钢管，从下隅角向采空区注氮。

15）利用地面2套制氮机，以及23区移动式制氮机全天候连续向23130工作面输入高浓度氮气。地面制氮机2台制氮机每小时氮气供应量不低于1000m3，井下移动式制氮机氮气供应量不低于300m3／h，氮气浓度不低于97%（见图1、图2）。

图1 23130综放工作面沿底末采支护剖面示意

图2 23130综放工作面铺网支护剖面

5 解决问题

1）采用综放工作面沿煤层底板末采技术，解决了综放工作面沿煤层顶板末采煤炭回收率低的问题。

2）通过在顶板上铺设双层菱形金属网和阻燃塑料布并铺设钢丝绳，解决了工作面冒顶和顶煤自然发火的问题。

3）利用采煤机进行扩帮，解决了爆破落煤要人工清煤的问题，减轻了工人的劳动强度，同时也缩短了扩帮工期。

4）通过提前对工作面上、下端头构建煤袋墙并进行注胶封堵措施，解决了工作面采空区漏风的问题。

5）23130综放工作面采用沿煤层底板拆除技术，从末采到拆除支架，工期仅为60天，大大缩短了工程工期。

6 效果

由于方案可行，措施得力，23130综放工作面顺利结束回采，拆除施工工期比预计缩短了15天，多采出煤炭近30 kt，并且没有出现冒顶和发火事故，保质保量完成了拆除任务，对在复杂地质条件下综放工作面沿煤层底板结束回采积累了经验，具有一定的推广价值。

〔1〕张荣立，何国伟，李 铎.煤矿设计手册〔M〕.北京：煤炭工业出版社，2003.

〔2〕徐永圻.煤矿开采学〔M〕.徐州：中国矿业大学出版社，1993.

〔3〕刘过兵.采矿新技术〔M〕.北京：煤炭工业出版社，2002.