复杂条件综采工作面安全高效开采技术

王超 张治军

摘 要：本文主要总结了平煤股份一矿复杂条件综采工作面安全高效开采技术，包括设备提档升级、综采自动化、通风系统，瓦斯治理、生产组织、设计优化等方面。

关键词：综采装备;瓦斯治理;设计优化;高产高效

1 矿井概况

平煤股份一矿建矿于1957年，1959年投产，已经累计開采56年，三个水平、五个采区同时开采，系统复杂，井下地质条件也发生了巨大变化，煤层变薄、分层，构造增加，煤与瓦斯突出危险性增加，种种因素制约了采面单产，因此，为了保持矿井持续稳定，需要解决综采工作面单产及高效问题。

2 总体思路

进一步提升采掘工作面综机水平，通过提档升级来提高单产单进能力。有选择性的逐步对运输环节进行工程改造，保证运力的可靠性，加大对自动化建设力度，实施减人增效。通风系统要围绕采掘一线进行工程改造，充分考虑瓦斯、温度因素，确保风量达标，系统稳定，同时要加大对防突工作面前期治理瓦斯力度，提高突出工作面的单产单进能力。

3 回采条件分析

3.1工作面储量情况分析

厚煤层储量逐渐减少，薄煤层储量逐渐增加，缺乏高储量的工作面，必须通过提高采面储量及单产水平来保持总量稳定。

3.2 地质条件

断层影响：对近几年回采的采煤工作面的分析，断层的影响加大、主要集中在三水平戊一采区。戊0-31100工作面5米以上断层2条，6.0米以上断层2条，7.5米以上断层1条;戊0-31060工作面4米以上断层1条，6.0米以上断层1条，7.5米以上断层2条;戊0-31080工作面4米以上断层1条， 7.5米以上断层2条。

瓦斯及防突：随着年三水平的丁二采区工作面丁6-32030和戊二采区首采工作面戊8-32020的投产及二水平戊一、戊二采区的结束，瓦斯治理及防治瓦斯突出的各项规定的落实对采煤工作面的生产的制约将日益突出。

3 存在问题

①从以上地质分析可以看出，随着水平延深，一矿地质条件越来越复杂，煤层变薄，小面增加，煤质变差。②随着地质条件变差，为保证一定的破岩能力，减少过断层搬家次数，采面设备需进一步提档升级。③运输系统需进一步进行改造，满足运力要求。④需进一步进行通风系统改造，解决瓦斯、温度问题。

4 创新举措

4.1 设备提档升级

目前，我矿共有液压支架8套，采煤机9部，运输机9部。针对安全高效建设，并结合地质条件以及岩性，尽量减少工作面跳眼搬家工作，综机设备需进行如下升级：①采煤机功率需提高到900kW。我矿9部采煤机2007年前生产的占7部，井下使用均已接近6年，已进入故障高发期;且7部煤机功率在600～700kW，截割能力不大，对于我矿三水煤层变硬及断层构造多的情况不适应。为高效建设持续提升，7部采煤机功率在今后4年需逐步提高到900kW以上，提高采煤机的截割能力。②提高部分运输机功率。我矿9部运输机功率500kW的6部、630kW的1部、750kW的1部、800kW的1部。通过近年的大采长的回采情况看，采长在180m及以上的工作面使用630kW的运输机时对工作面的生产能力有制约，煤机不能达到有效产能，并且还极易造成超负荷事故，损害设备。③推行大阻力支架，二水平戊二采区戊9与戊10煤层合层（中间0.2米厚夹矸），22140、21180煤厚为3.0-4.0米厚，ZY5100/18/38型支架丢煤较多，因此采用适合地质条件的ZY6400/23.5/45型支架。④坚持大吨位、大功率、高强度、高性能综掘设备的使用及“多上装备少上人”的原则，推广EBZ-200及以上掘进机配大运力双向运输皮带，逐步淘汰EBZ-160掘进机，提高掘进系统的割、装、运、钻、支的可靠性和自动化程度，缩短循环进度及运输影响时间，逐步取消炮掘，实现减人提效、推进生产技术更新换代。⑤改建井下多环节辅助运输系统，减少两巷运输环节，解决掘进工作面的辅助运输和关键环节的瓶颈问题。掘进工作面装备无轨胶轮车、双向运输皮带、单轨运输机、设备大件起吊车等，由面到线，由线到点，逐步实现自动化，实现减员增效。

4.2 优化通风系统、加大瓦斯治理力度

优化通风系统，提高矿井供风能力，增加风排瓦斯能力。三水平以下戊8、丁6煤层采煤工作面增加配风量至1500-1800m3/min。在高突及长走向掘进工作面丁-32160风巷、戊-31090机巷、丁-32050机巷等推广应用2×45kW局部通风机和直径1米风筒。完成三水平戊组煤层区域划分工作，制定好三水平下延采区瓦斯治理模式及路线。

4.3 优化设计，为安全高效创造条件

优化采面设计，布置大采长、长走向综采工作面。具备安全高效、快速推进条件的地段以长走向、大储量和锚杆支护工作面设计为主，保100万吨以上储量，如戊0-31060（111万吨）、丁6-32030（126万吨），尽量减少回收搬家次数，提升整体高效水平。同时要保证每年有2～3个主力工作面，以达到稳产、高产的目标。

4.4 加强设备管理、降低故障率

采掘一线要从降低事故率和提高开机率着手，万吨事故率控制在2 h/万t以内。

4.5 组织管理

各战线要充分利用内部劳动力市场的功能，长期不上班或上班不正常、安全意识差，多次三违人员一律进入劳动力市场，按生活费开支，多次进入的人员，交矿劳动力市场处理。

实施降低出勤工数措施：①制定全矿当月最大出勤工数：自2012年7月份起，我矿每个月底制定下个月各单位出勤工数：地面服务单位不得超过月制度工作日，井下生产单位大月不得超过22个工，小月不得超过21个工。②出勤不正常人员的管理：对连续旷工不到十五天或一个季度内累计出勤少于40天的合同制员工，由各单位每月月底前报送到劳动人事部门，将其人事关系转到劳动力市场待岗，待岗一个月后进行学习，学习一个月后再试用，试用一个月后经考核合格方可上岗。对连续旷工2个月的外来工给予解除劳动合同。③提高井下辅助单位工时利用率，严格劳动纪律，结合人员定位系统进行调查，对工时利用率低的单位及时进行沟通和警告、处罚。

5 效果

近几年，我矿每年基本上都能保证最少2—3个百万吨队，主要集中在三水平戊一采区和二水平戊二采区（综采四队和综采五队）。2012年综四150.1万吨、综五120.7万吨。2013年综四100.6万吨、综五105.5万吨。 2014年综三107.52万吨、综四101.3万吨、综五159.32万吨。回采工效由平均28吨/工提高到平均36吨/工。