近距离煤层破碎顶板下机组割煤回撤通道施工

孙桂梁　王学兵　王　刚

(1.神华集团乌达五虎山矿业有限责任公司;2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司)



近距离煤层破碎顶板下机组割煤回撤通道施工

孙桂梁1王学兵1王刚2

(1.神华集团乌达五虎山矿业有限责任公司;2.中煤科工集团沈阳研究院有限公司)

摘要为了提高回撤通道的效率，针对神华五虎山矿业公司011002工作面破碎顶板提前注入马丽散，采用机组割煤的方法，顺利高效地完成了回撤通道施工，缩短了整个工作面的回撤时间，取得了很好的效果。

关键词破碎顶板综采工作面机组割煤回撤通道

我国绝大多数矿井综采工作面回撤普遍采用采煤机自做回撤空间的方法, 在工作面停采线附近最后几刀煤截割时, 通过采煤机与运输机整体前移实现正常截割, 而液压支架则保持不动, 以形成足够的设备调向及回撤空间。然而，部分地区受地质因素的影响，不能有效、顺利形成回撤通道[1]，给回撤通道的施工带来了一定困难。五虎山煤矿改变传统的回撤通道施工方法，采用机组割煤施工回撤通道，减少施工时间，高效地完成了回撤通道工作[2]。

1工作面概况

011002工作面位于矿井9#、10#煤层盘区南翼，东为011004工作面回风巷，西、南均为实体煤，北为十层皮带上山。该工作面走向长838 m，倾向长157 m，煤层质地松软，硬度f=1.5 。停采线位置顶板为页岩，厚2 m；切眼位置顶板厚6 m，以页岩、砂质页岩、细砂岩为主，并由北至南逐渐变厚。煤层走向近南北，倾向东，倾角为4°～10°，煤层结构简单，夹矸为黏土岩，遇水变松软。煤层及顶板节理裂隙较发育，与上部010902采空区呈内错布置，在回采中由于层间距小，顶板压力相对较大，顶板破碎，导致煤帮易于片帮，回采中无周期来压和初次放顶[3]。

2回撤通道施工

2.1工艺流程

工艺流程：机组割煤→打带帽点柱→降架调整2 m板棚支护长度→机组割煤→打带帽点柱→降架更换2 m板棚为3.5 m板棚→机组割煤→打带帽点柱→降架调整3.5 m板棚支护长度→打贴帮单体。

2.2施工过程

将工作面机组停放在机尾，割第一刀煤时架设2 m板棚支护悬顶的顶板。机组前滚筒割底刀，机组后滚筒割顶刀，每割5架后，停机组和刮板输送机，机组刮板输送机全部停电闭锁，在割过的区域每隔1.5 m打一带帽点柱，撑起金属网，形成临时支护，打完带帽点柱后，从机尾向机头间隔降支架，架2 m板棚顶住煤壁，升平升紧支架。割完第一刀煤后，采煤机停在机头处。机组割煤第一刀剖面见图1[4]。

图1　机组割煤第一刀剖面(单位：mm)

在割第二刀煤前先卸开支架与刮板输送机连接块，机组割至机头后，入窝割第二刀煤，机组前滚筒割顶刀，后滚筒割底刀，机组过头后，由机头向机尾割至25#架时，用1.2 m单体支柱与短道木配合支架推移千斤顶，将溜头10#架溜槽推至煤壁。将刮板输送机推到位后，机组反向割至机头，前滚筒割通机头煤壁，然后降下机组前滚筒割底煤至顶煤，机组扫净顶煤、底煤，机组清底煤至25#架，停机组和刮板输送机、降架，机组刮板输送机全部停电闭锁，机头3#～10#架更换3.5 m板棚顶住煤壁，升平升紧支架，机组割煤第二刀剖面见图2。当机组割第三刀煤时，将3.5 m板棚顶住煤壁，不推溜，割完第三刀煤机组返空刀至机尾，并由机头向机尾在每个支架上打4根单体,在煤壁上打护帮锚杆，支护形式为三花眼布置。以此方法割煤至机尾。割三角煤时，先用2.5 m 单体支柱将刮板输送机从机尾到机头全部向采空区推0.6 m，然后把机组向机头方向牵引至离开一个机身的距离，用1.2 m单体支柱与短道木配合支架推移千斤顶，使其机尾段溜槽推近至煤壁。

图2　机组割煤第二刀剖面(单位：mm)

如遇顶板破碎，机组每割一架支护一架。根据现场顶板破碎情况，降架支护，空顶不能超过5架。当板棚达不到支护顶板要求时，在破碎地带注胶。支架降架用板棚支护完后，卸掉带帽点柱，机组返空刀，将支护区域浮煤扫净，然后用1.2～3.2 m单体推溜。推溜后在每个支架板棚上机头侧打一根贴帮单体支柱进行支护[5]。

3结语

011002工作面单独采用放炮割煤施工回撤通道需要30个工作日，而采用机组割煤施工回撤通道仅需要7个工作日，节约了人力、物力、财力，施工方法更安全，效率更高[6-7]。因此，在近距离煤层破碎顶板下综采工作面采用机组割煤施工回撤通道的方法在技术上是可行的，可在类似条件下的工作面回撤通道施工中推广应用[8-9]。

参考文献

[1]刘小明，李立波，崔峰.破碎围岩大采高回撤工作面防灭火工艺应用实践研究[J].西安科技大学学报,2013(1):12-16.

[2]刘辉.安山煤矿工作面回撤新工艺设计应用[J].化工管理,2014(8):242-248.

[3]杨惠斌，王志刚，赵银虎，等.大采高综采工作面回撤通道顶板控制技术研究[J].矿业安全与环保,2014(5)：59-62.

[4]栗献中.软弱围岩工作面回撤过程中顶板运移规律研究 [J].煤炭工程,2010(2):113-118.

[5]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(4):45-49.

[6]周志刚，汪世君.综采放顶煤工作面预送采止巷单通道回撤方式设计[J].煤炭技术,2010(10):55-60.

[7]陈浩.龚平.高档工作面顶板垮落式回撤放顶技术的应用[J].中州煤炭,2010(6);34-39.

[8]姜士振，冯春喜.倾斜长壁综放工作面快速回撤研究与实践 [J].煤炭工程,2011(12):38-42.

[9]白俊豪.大采高综采面回撤通道矿压规律研究[J].陕西煤炭,2013(1):45-51.

(收稿日期2016-01-25)

孙桂梁(1966—)，男，副总工程师，工程师，016000 内蒙古乌海市。