残采开采综采放顶煤仰斜开采工作面顶板管理

摘 要：为了最大限度的回收煤炭资源，根据现场开采的实际条件，在辽源矿业集团西安煤矿125井西部区对65采残采区应用综采放顶煤仰斜工作面顶板及煤帮管理技术。采取控制放顶煤、工作面开临时帮、及倾斜工作面管理技术。解决在仰斜工作面20°以上过程中支架倾斜、冒顶、煤壁片帮等技术难题。65采残采区共分为3个工作面（65021、65022、65023）回收煤炭资源20万吨，其中仰采部分3万吨，创造价值1200多万元。

关键词：放顶煤 倾斜仰采 开临时帮 冒顶 片帮

1、矿区位置及交通

辽源矿业（集团）有限责任公司西安煤业公司（原西安煤矿）125井西部区位于吉林省辽源市，地理坐标为：北纬42°43′45〃，东经125°57′。矿区处于辽源煤田西北端，呈北西向展布，开采标高由+200m至-550m。本区交通便利，矿区距辽源车站8km，有运煤专线与之连接。四浑公路、铁路、辽营公路三条主干线贯穿市区东西南北。从2000年开始，西安矿全面进入了残煤查找开采阶段，在资源储量不足条件有限的情况下，在集团公司和矿充分论证的基础上，确定对残煤大倾角综采125井西部区65采残采区进行回采。回采采区属下煤区间残留煤柱，该区位于矿井第一生产水平，共有3个回采工作面。首采工作面65021走向长980m，倾斜宽35m，工作面倾角25°～35°。工作面局部穿采迹，并有11条旧巷穿过开采范围。且主要采用综采放顶煤倾斜工作面俯采、仰采等方法进行采煤。有效的回收了剩余煤炭资源，且经济效益十分显著。

1.65采残采区概况

1.1.地质概况

65采残采区工作面所采煤层为一水平下煤区间残留煤柱，其走向165°、倾向30°、倾角30°、煤层厚度平均11.2m。煤层层理、节理较发育。煤层中含有多层泥岩及灰色块状细砂岩，其厚度在0.1～1m，夹石层稳定。

工作面概况

65021工作面标高布置在-55～-67m之间。其走向长980m，工作面平均长度34m，采放高度8m 。采区两道均采用U型钢棚支护，断面为8.9m2。回风顺槽、运输顺槽均以煤层底板掘送，回采工作面坡度在25°～38°之间，其仰采角度最大20°。

65021工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤方法。工作面采用ZF4000-18-33综采液压支架、SGD-630/180型运输机及MGD-150-NW1型采煤机，其中溜子道采用SGW-40T型刮板输送机。上下端头均采用π钢配合端头自移支架使用。

2.仰采过程中出现的问题

65021工作面中部为仰采，仰采最大角度为20°。由于采场地质条件发生变化，工作面顶煤变薄，旧巷、旧采迹较多，打乱了正常的作业循环，造成多次冒顶片帮事故的发生。具体事故分析如下：

（1）在仰采时，煤帮及顶板受到超前动压的作用下向采空区一侧倾斜。在开采时有时遇煤质松软或坚硬，造成顶板超前夸落或顶板不来而形成架子上方顶板大面积悬空及浮货堆积，而引发的冒顶片帮事故。

（2）遇旧巷、旧采迹在机组割完帮后，顶板为原垮落带顶板松动在机组运行后震动下而引发的冒顶事故。

（3）工作面倾角大于15°，且仰采角度也大于15°支架倾角和迎山难以调控造成煤帮、砂帮溜子及支架下滑，从而使架间缝过大淌货而引发的冒顶片帮事故。

（4）由于是倾斜仰采工作面，当仰采幅度过大溜子跟不上容易出现顶板超高，导致支架失稳，接顶不实而歪倒。当仰采幅度过小，梁头上抬幅度过小，容易造成支架升不起来采煤机通不过等情况。

3.残采区综采放顶煤仰斜开采时相应建议

3.1.倾斜仰采工作面煤帮及顶板的管理

（1）仰斜工作面在开采时煤帮不准行人，并且要悬挂安全警示牌及警戒绳。在煤帮前有人作业时，其它作业必须停止，并且必须有值班干部等现场看护帮顶情况。

（3）遇旧、旧采迹期间煤帮及顶板片帮冒顶时煤帮一侧要超前挂金属网里侧衬一层黑网子，使用直径不小于200mm的圆木贴在煤壁上，使用架子护帮板护好煤帮。

（3）最大限度地降低采高。实践证明，采高越大越容易引起片帮。我们通过理论分析和实践，在满足工作面通风需要的情况下最大限度降低采高。采高由正常的2.5m降低到2.3m。通过实践证明，采取控制采高有效的减少了片帮次数。

3.2.加强放顶煤管理

（1）要根据每次移架的循环进度来确定放顶步距，根据65021工作面一次移架的循环进度为0.5m。所以放顶煤步距确定为0.5m，即采煤机割煤移架后放煤。根据综采采场的地质条件，严格计算采放高度，严禁超高放煤。

（3）对工作面出现片帮严重，采场压力增大等特殊情况，要加快开帮进度，严格控制放煤量或原则上不进行放顶煤。

3.3.合理的布置工作面伪倾斜角及支架的迎山角

（1）合理的布置支架的迎山角，一般支架的迎山角必须垂直于底板，这样则保证了支架与支架之间的架间缝，从而使支架接顶严实，有效的防止了架间漏货引起的冒顶片帮事故。

3.4.未及时处理煤壁片帮引起的前梁超宽

在倾斜仰采工作面回采过程当中，由于受超前动压的作用下，压力位于顶板与煤帮侧。为防止工作面煤壁片帮而引起的前梁超前的冒顶事故，遇到煤壁片帮时要及时处理。

（1）如护帮板在护不住顶板的情况下要及时在架子上用人工开帮的方式支护好煤壁及顶板。

（2）如煤壁片帮严重，要立即加快开帮速度，必要时采取只开帮不放货的措施。

3.5.遇特殊地质构造及过联络道、旧巷旧采迹时顶板、煤帮管理

（1）如遇煤帮有岩石或局部有岩石时，严禁用机组割岩石，需放震动炮来破岩。打眼放炮时要根据一次循环进度来确定打眼深度和装药量，严禁放大炮、超前放炮。

（2）过联络道、旧巷旧采迹煤帮及顶板出现大面积片帮淌货时，采取人工开帮的方式支护好煤壁及帮顶。

4.结论

通过分析65残采区65021个工作面在仰采过程中发生的问题，并采取了以上措施，有效地控制了回采工作面在仰采过程中发生片帮、冒顶事故，为正常生产工作創造了安全的环境，为65残采区三个工作面完成生产任务做出了重要贡献，也为类似条件工作面的回采提供了实践经验依据。

参考文献

[1]李德忠 徐遵玉 溪小虎.软岩巷道支护锚杆参数设定 [J].煤炭科技，2009， 9： 4

[2]华心祝 谢广祥.大采高综采工作面煤壁片帮机理及控制技术[J].煤炭科学技术，2008，9：45

作者简介：

孙士龙（1987-）男，汉族，吉林省辽源市人，现在辽源矿业集团生产技术部做地测、防治水工作.