近距离煤层动压影响综采工作面回采工艺改进

2018-12-07王喜明王喜宝韩玮杰

山东煤炭科技 2018年4期

王喜明王喜宝韩玮杰

（大同煤矿集团有限责任公司煤峪口矿，山西大同 037041）

1 概况

煤峪口矿井田范围内煤层赋存比较复杂，其中14#层410盘区属近距离煤层开采，14#层410盘区81012综采工作面由综采一队负责开采，采用走向长壁后退式采煤方法，两顺槽为拱形断面，采用U29五节可缩性金属棚、锚杆、锚索、钢带联合支护，顶板管理采用自然垮落法。工作面推进过程中，由于层间距太小，巷道动压显现明显，工作面两顺槽原支护变形严重，在生产期间不但需要经常棚顶维护顶板，还导致工作面端头支架没有足够行程。为了工作面能够更顺利推进，必须对综采工作面的回采工艺进行改进。

2 改进方案

2.1 超前支护的变更

按原设计，两巷超前支护为工作面煤壁线向外30m范围采取超前加强支护，采用DZ35-30/110型单体液压支柱加装防倒装置。

在实际开采过程中，为有效降低回采期间巷道顶板压力影响，开采前在巷道未变形时就提前采取措施。具体为：在U29五节可缩性金属棚支护区域范围加长单体液压支柱支护有效范围，变更为工作面运输顺槽煤壁线向外200m、回风顺槽向外40m超前加强支护。支护形式采用每个U29五节可缩性金属棚下支设一根单体液压支柱，并支设成一条直线。

图1 超前支护图

2.2 端头支护方式的变更

（1）原设计端头采用迈步抬棚方式支护，需要端头维护工、支架工、机组司机等多人配合才能完成迈步行走，其中一个工种若配合不好或者用力不一样，则在不同步作业时，会导致钢梁掉下伤人。

（2）改进支护方式后，在U29棚梁下支护单体柱，既节省了时间，在回替单体液压支柱时只需要两名端头维护工即可完成替换柱。便于现场操作，降低劳动强度。

图2 端头支护方式

2.3 端头支架选型的变更

（1）原设计工作面中间支架采用ZZS-5600型液压支架，适应煤厚1.4～2.8m；两端头支架采用ZZS-6000支架各1架，行程高度在1.7～3.7m。两巷因为受近距离开采影响，U29可缩性金属棚在压力大时易发生棚梁下缩、扭曲变形。在U29棚不变形时，按照巷道4.5（宽）×3m（高），ZZS-6000型的端头支架有足够的行程，但在受压力影响棚梁下缩后支架行走困难。

（2）变更端头支架选项，中间架和端头架全部采用ZZS-5600支架，当巷道压力大发生棚梁下缩变形时，将ZZS-5600支架的后期行程满足相关要求。

2.4 采煤工序的变更

受近距离煤层开采影响，工作面机道顶板破碎，部分支架前梁端冒落高度超标，端面距增大，需要支架工超前移架，以便更好地维护机道顶板。

经技术人员研究及现场试验，提出了在工作面压力显现区域实行超前移架等工艺。在工作面压力显现区域超前移架时，将采煤机两滚筒都降至底板位置，沿工作面底板先将超前移架范围内的煤壁底部割通，然后将采煤机返开至原来位置，并由支架工将超前移架范围内的刮板输送机推出，待支架工操作完成后，再将采煤机头或机尾滚筒升起，开始割超前移架范围内的煤壁顶部。图3所示。

2.5 端头U29棚加强维护

两端头直角煤体由于受采动影响，在采煤机割通该处实煤后，片帮严重，顶板的少量煤层和碎矸留不住，极易发生漏顶事故。

在维护时，要充分对端头3架支架端面距范围内进行加强支护，将工字钢的一端放置在冒落区支架靠头侧的其他支架上，用该支架前梁将其升紧，但该支架的前梁必须严密接顶。伸入该支架上工字钢搭接长度不得少于1m。另一端必须伸至顺槽巷完全接顶，在其下支设单体液压支柱，使工字钢完全固定。根据实际情况，使工字钢倾斜于工作面，工字钢与冒落区支架前梁的最大间距不得大于1.5m；将工字钢或长方木垂直工作面方向，一端放置在工字钢上，另一端放置在支架上，间距不大于10cm，用双股8#铅丝将工字钢与其上放置的工字钢或长方木捆紧捆牢，形成假顶，做假顶结束后移架。