浅谈综采工作面末采工艺及顶板控制技术实践

2018-07-30张伟

江西煤炭科技 2018年3期

张伟

（汾西矿业两渡煤业，山西灵石 031302）

1 工作面概况

33（4）09工作面位于三采区前进方向的南翼，东邻33（4）07工作面、西邻33（4）11工作面，南部为聚财塔大断层。工作面所采4（3+4）#煤层为山西组下段顶部煤层，该煤层区内稳定，结构中等至复杂，含二～三层厚为0.2 m左右的灰～黑灰色泥岩夹矸层。该区内煤层倾角0°～12°，平均6°。4（3+4）#煤层之上为灰黑色砂质泥岩，厚约14.37 m，含砂不均，夹粉砂岩条带，水平层理较发育，含植物化石，之上为灰色及深灰色细粒砂岩，坚硬，层面含云母及炭屑，局部地方节理、裂隙发育。煤层顶板局部地方发育有一层厚度大约0.3 m的泥岩伪顶。工作面所采4（3+4）#煤层煤尘有爆炸性，爆炸指数为38%～40.9%，不易自燃。工作面采用走向长壁后退式采煤法，一次采全高综合机械化采煤工艺，由MG400/940-WD型采煤机割煤、装煤，SGZ-880/800型刮板运输机运煤，ZZ6000-20/42型液压支架支护顶板，采用全部垮落法管理顶板［1］。

2 末采前材、运两巷加强支护形式及施工工艺

1） 33（4）09材、运两巷距停采线往南10 m和往北20 m顺巷道轴向布置施工单点锚索。单点锚索选用Φ17.8×6400 mm钢绞线配合规格为400 mm×400 mm×16 mm或250 mm×250 mm×16 mm锚索托板联合支护。

2）单点锚索支护形式

材巷在巷中及距巷中900 mm左右呈三花型布置（与原巷道三花型锚索交叉布置），保证支护完毕后每排布置3根锚索；运巷在距巷中1100 mm左后呈五花型布置（与原巷道五花型锚索交叉布置），保证支护完毕后每排布置3根锚索。加强支护方式见图1。

锚索排距1000 mm，每根锚索配套使用K2355型锚固剂一支、Z2355型锚固剂两支（快速在上，中速在下），锚索应保证设计长度，不得切短使用，外露长度露出锁具不大于250 mm，不小于150 mm，锚索预紧力140 kN，锚固力200～230 kN，破断力270～280 kN。

3）材、运两巷打锚索前，提前在施工加强锚索范围内顶部加铺金属网，金属网采用规格为长×宽=11 m×1.1 m的菱形网，铺网时，网片要密贴顶板，与原巷道金属网联接，联网采用16#的联网丝剪切成400 mm长，双股对折，扭结圈数不小于3圈，联网间距不大于200 mm。新铺金属网与原支护金属网每排联一道，联网间距不大于400 mm。

图1 33（4）09材、运巷加强支护

3 末采工艺

1）铺金属网

工作面具备末采条件时进入末采阶段，支架上方开始铺设金属网。先铺设1.4 m单层网，剩余铺设双层网。第一循环铺单网时，割煤拉架结束后，闭锁采煤机、刮板输送机，降下支架前梁，金属网长边插入支架顶梁上方0.3 m左右，及时调整支架顶梁压住金属网，并每隔3架打一根单点锚杆将金属网与顶板固定，防止支架挂网。金属网长边顺工作面方向铺设，网与网之间短边互相搭接，搭接长度不小于0.3 m，用联网丝联两排；长边对接联一排，网扣间距不大于0.2 m。工作面金属网与材、运两巷金属网用联网丝联紧联牢。联网丝采用16#铅丝，长400 mm，双股对折，每扣不少于三圈。割煤前金属网要折回倒挂在支架上，以防采煤机割煤时扯网。铺设双层网时，短边搭接长度不小于0.3 m，长边之间搭接450 mm即短边的一半，采用鱼鳞搭接方法，在网片一半处上下网片长边联一道进行铺联，其它同单网。金属网采用12#铅丝编织的经纬网，规格为0.9 m×10 m，网格为40 mm×40 mm。

2）铺设钢丝绳

当单层金属网的网边随工作面推进超过支架前立柱时，在支架前梁双层网下，沿工作面倾向铺设废旧钢丝绳，每推进一刀铺设2根钢丝绳，钢丝绳间距为350 mm，共铺设12根，且每隔0.4 m用联网丝将钢丝绳与金属网联接，联网丝采用16#铅丝，长400 mm，双股对折，每扣不少于三圈。当一根钢丝绳不够长时，中间接头应采用绳卡固定牢固（用绳卡固定不少于3个），机头、机尾钢丝绳头用绳卡固定在巷道原有支护体上；末采过程中，要逐架观察钢丝绳的确切位置，根据现场情况，及时调整钢丝绳间距，调整范围为350～500 mm，保证末采结束后，钢丝绳均匀布置在回收三角区［2］。

3）锚索支护

末采开始后，利用生产班间隙或检修班时间在工作面支架空顶处或架间空隙处开始打单点锚索，锚索每隔3个支架布置一组，平均每2个循环沿工作面倾向交错支护一排，保证末采中锚索数量不低于250组。如遇顶板破碎，无法拖住标志层时，可每一个循环（一刀）沿工作面倾向支护一排单点锚索，锚索每6个支架布置一组。每次支护锚索时，先在排距大的位置补打，使各点锚索在工作面均匀布置。单点锚索采用Φ17.8×6400 mm钢绞线配合规格为12#×500 mm预留中孔的槽钢联合支护。槽钢锚索尽量压住钢丝绳，锚索预紧力不小于140 kN［3］。