综采工作面收尾停采施工技术研究

贾全东++关旭++崔浩

[摘 要]文章以河南能源义煤公司义安矿12020综采工作面收尾停采为例，针对该工作面具体的生产条件和地质条件，研究了工作面收尾阶段的支护方式，回撤通道的施工工艺和支护方式，并针对其工艺实施过程、技术要求和注意事项进行了研究，该研究成果在保证煤矿综采工作面设备的安全回撤的同时，也对支护材料进行全部回收，节约了成本，对类似条件下的综采工作面收尾回撤工作具有借鉴意义。

[关键词]综采工作面 收尾停采 施工工艺 设备回撤 节约成本

中图分类号：TD823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0010-02

1.工作面概况

1.1.工作面地质条件

二112020工作面（以下简称12020工作面）位于义安井田中部，东邻二112010工作面，西接二112030工作面，北至工作面切眼，与二111010工作面（未开采）相邻，南到工作面中部车场。二112010、二112030工作面已回采结束，12020工作面切眼以北、中部车场以南均未开采；二2煤层未开采。该工作面对应地表丘陵地段，沟谷发育，无高大建筑物。

根据实际揭露地质资料，该工作面所采二1煤呈黑色粉末状、鳞片状，属半亮型煤。煤层走向WS，倾向SE，煤层倾角不大，在2°～9°之间，整个工作面平均5°。煤层硬度0.5-1，该工作面煤层赋存不稳定，在掘进切眼期间煤层厚度变化较大从0.4m增厚至8.1m。该工作面煤厚0.4—10.3m，平均4.67m，煤层结构简单，仅局部存在夹矸，夹矸多为一层厚度0-0.5m、岩性为泥岩、细砂岩。在胶带顺槽N11点至N11点前35m范围内，煤层冲刷影响，煤层厚度变化较大。煤层富含FeS？结核，Ad=21.42%，Sd=2.23%，煤层不易自燃，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为55%。

1.2.回撤的机电设备：

12020工作面回撤的主要设备：ZZ4400/16/25支撑掩护式综采液压支架87架，ZZG5000/18/28综采过渡支架6架，SGZ764/400刮板输送机1部， MG160/390-WD割煤机一台。SZZ730/132型转载机1部，DSJ100/2×160型带式输送机1部。KBSGZY—1250KVA、KBSGZY—630KVA移动变压器各一台，低压馈电开关8台，30监测开关一台，BPW315/6.3X喷雾泵1台，BRW-200/31.5V乳化液泵站1套；BRW-80/35乳化液泵站1套，注水泵一套。

12020工作面停采线位置：二112020轨道顺槽距轨胶顺槽联络巷口20m位置处；

二112020胶带顺槽距胶带顺槽联络巷口0m位置处。从停采线向里10m位置开始上网。

停采线位置示意图如图1所示。

2.工作面调斜：

由于工作面为倾斜长壁布置，切眼基本上沿煤层走向布置，工作面溜子上窜下滑与工作面斜度即切眼与两巷夹角有关，因此，在调斜过程中有可能出现溜子下滑，必须采取有效预防措施，防止出现溜子下滑量超过预期目标。

现在工作面平推，当工作面切眼推进到距停采线20m时，开始以+10°上起接顶，同时进行调斜，按照1：2的比例对工作面进行调斜（一头两尾），加快机尾回采进度。

调斜时，工作面割煤时双向进刀，单向推溜（从机头向机尾），严禁从机尾向机头推溜，保证前溜机头与转载机搭接长度合理，以免影响正常生产。

调斜时，从轨道巷侧对工作面进行插斜子，采用长短斜子配合，始终保持工作面平直，防止出现溜子弯曲或挤死支架现象。

将支架拉后溜千斤顶全部调至支架上帮，即轨道侧以利于调整支架角度。保持支架始终垂直切眼煤壁，防止支架向下迎头，使支架中心线始终平行于两巷中心方向。

若出现支架向下迎头，要及时进行调整，利用支架侧护板调整，效果不明显时，拉架时利用单体柱辅助调节，并按照从机尾向机头逐架调整的顺序，严禁随意分段调整，防止挤死支架。

调斜后，溜子会出现下滑现象，要及时拨转载机，保证接煤顺畅，直至调到采煤机不能割透煤墙为止。停止调斜，开始铺网。

3.工作面铺网、上工字钢梁、半圆木：

工作面距停采线10m位置时，在支架顶部铺设菱形金属网，要求金属网搭接长度不得小于100mm，并每隔200mm用10#铁丝捆绑一处。

整个工作面支架顶梁上菱形金属网铺设4m长到尾梁时，开始从工作面机头支架顶梁上向机尾铺设一排工字钢梁，直至铺到93架为止，工字钢梁长度为3m，铺设工字钢梁要求平放，工字钢梁头之间要对齐。

第一排工字钢梁铺设后，向前推一排进尺移架后在支架顶梁上铺设一排半圆木，再推一排进尺顶梁上铺设一排工字钢梁，即工字钢梁、半圆木排拒为1m，以此类推，直到第一排工字钢梁距支架顶梁尾部0.3m为止；共计铺设8排，工字钢梁、半圆木各4排。

4.工作面扩刷回撤通道、为回撤机电设备创造了条件：

当工作面回采到距停采线3m位置时，工作面只推溜不拉架，割第一刀煤时，伸出支架的伸缩梁支护顶板。开始对切眼内煤墙进行扩刷：扩刷长度136m，深度2.5m：

4.1.扩刷方式：

准备工作：工作面93架液压支架，每架前准备一根2.8m单体柱。

拆除所有支架推移梁与溜子连接的销子，使支架与溜子分开，工作面采煤机每向前割煤15架，利用每架的单体柱进行向前推移溜子，直至割完一刀煤，推直溜子，以此形式扩刷切眼。

4.2.支护形式：

采用工钢梁+单体柱进行架棚支护（工钢梁长3m，单体柱长2.8m，一梁一柱），工钢梁一端担在支架顶梁上（搭接长度不小于300mm），另一端在距工钢梁梁头100mm处打设一根单体柱支护；架棚位置：在支架正中左右各375mm位置，棚距750mm；背设要求：顶部采用小圆木+金属网背设，小圆木间距不大于300mm，煤墙侧帮部采用塑料网+小圆木闭帮，小圆木间距不大于400mm；扩刷后巷道净高保证2.5m，宽度不小于2.5m。（见图2、图3）

5.工作面回撤时绞车布置：

距拆架点前方10～30m处安装一台20吨回柱绞车供工作面支架拉架及调向用，绞车声、光信号必须灵敏可靠。

胶带侧切眼正头安装一部20吨回柱绞车用于支架运输。

联巷钻场口安装一部20吨回柱绞车用于切眼口支架调向、运输到联巷40绞车外。

联巷上下口安装一部40绞车和一部11.4绞车用于绞车运输。

胶带顺槽安装4部绞车供支架装车及运输使用。

附工作面绞车布置图4：

6.经济效益对比

12020工作面收尾采用顶部铺设菱形金属网，架顶背设3m工字钢梁+半圆木支护方式进行收尾，与以往采用顶部进行锚网支护或是顶部使用钢丝绳+金属网的支护，其优点主要为：①3m工字钢梁支护两架支架的空间，在后一架支架回撤后可保持1.5m支护空间，防止顶板垮落。②顶部背设的工字钢梁以及半圆木，在支架回撤后可进行全部回收，节约了成本。

6.1.与收尾时支架顶部采用锚网+金属网支护对比

支架顶部需要打设？20×2000㎜锚杆将近1200套，每套价格按30元计算，可节约1200*30=36000元。

顶部打设？15.2×5000mm锚索将近200套，每套价格按80元计算，可节约200*80=16000元。

6.2.与收尾时支架顶部采用钢丝绳+金属网对比

支架顶部需要背设20根钢丝绳，钢丝绳绳径按？18.5计算，共计使用135*20=2700m。将近3吨的重量，价值：3吨*8500元/吨=25500元。

7.结论：

综采工作面收尾回撤采用顶部铺设金属网，工字钢梁、半圆木的支护方式，不仅能够能保证顶板支护强度，工字钢梁支护两架空间，在回撤时能保证支架回撤空间的支护强度，避免了冒顶、流矸等现象，确保回撤安全。最主要的是在工作面支架回撤后，顶部背设的工字钢梁和半圆木可以实现全部回收，这样可以节约成本，达到了工作面收尾工作的安全、高效、节约成本的预期要求。

参考文献：

[1] 冉星仕.综采工作面收尾回撤安全贯通技术研究[J].煤炭工程，2009

[2] 张文涛，陈群忠等.综采工作面回撤前收尾阶段施工技术研究.煤炭工程，2013

作者简介：

贾全东（1982—），男，汉族，河南柘城人，助理工程师，本科学历，现任河南能源义煤公司义安矿综采一队技术员