浅谈综采轻放工艺在不规则工作面开采中的应用

张振兴

摘要：在矿产资源开采力度不断增加下，逐渐进入深井作业阶段，开采难度随之增加。在不规则工作面开采中，由于工作环境危险系数较高，为了保证开采效率和作业人员人身安全，通过综采轻放工艺的应用，可以有效提升开采面作业效率和质量。本文就不规则工作面开采中应用综采轻放工艺进行分析，把握技术要点，提升开采效率和质量。

关键词：不规则工作面;综采轻放;矿产开采

在不规则工作面开采中，作业环境较为复杂，由于安全防护措施不当，可能出现严重的安全事故，威胁到作业人员生命财产安全。而常规开采工艺即便开采效率较为可观，但是可能影响到矿井整体结构稳定性，不仅会造成资源损耗，还会产生严重的安全事故，制约后续开采活动顺利展开。通过不规则工作面开采中综采轻放工艺应用研究，可以为后续相关工作提供支持。

一、工作面概述

以河北省某矿井为例，以综采放顶煤回采工艺为主，经过长期发展逐渐完善，获得了可观的效益。但是该矿井地质条件复杂，呈现不规则褶曲状，导致后续的矿井综采工作面布设难度增加。由于断层条件影响，煤田呈现不规则状，为了提升资源开采利用效率，需要合理矿井设计，满足不规则状综放工作面回采。

工作面煤层稳定，煤层厚度为6m左右，底板以粉砂岩为主，顶板作为细砂岩，回采工作面切眼长90m～150m，走向长度870m。工作面断面4m×3m，采用锚杆、锚索、钢带支护形式，顶锚杆采用D18mm×2400mm的左旋螺纹钢锚杆，帮锚杆选择D18mm×2000mm金属锚杆，14号圆钢制作的钢带^[1]。

二、不规则工作面中待解决的问题

在不规则工作面作业中，综采轻放工艺的应用需要结合地质条件把握其中待解决的问题，主要表现在以下几点：（1）工作面和四周形成孤岛，顶板承载较大的压力，煤层压缩，裂隙扩大，对于煤壁和顶板的管理是回采作业的难点所在;（2）工作面经过夹石变厚带和断层的顶板管理;（3）工作面采长变化大，支架频繁加减;（4）作业区域倾角大，做好安全防护措施，避免支架下滑。

三、综采轻放工艺在不规则工作面开采中应用

（一）回采工艺

不规则工作面开采中应用综采轻放工艺，主要是采用长壁后退式综合机械化放顶煤方法进行回采，落煤选择6MC-200W采煤机;联合采煤机滚筒和刮板输送机;割煤高度2.2m，一采一收为一循环。

（二）回采作业

在回采作业期间，定期对设备检修，工作面切眼安装102架，切眼尾拆除支架;工作面回风巷断面宽4m，净高3m。通过计算可以了解到，每推进8.1m拆除一组支架，具体流程如下：

（1）做好前期准备工作，控制支架和溜槽平直度，避免上窜下滑问题出现;工作面采高满足标准，控制支架支撑力在24MPa以上;降低支架前煤层支撑应力，保证作业区域安全出口通常。

（2）準备好支架的运输车辆，在距离输送机尾部50m处建立绞车平台，用于支架的拖拽和运输^[2]。

（3）避免出现楼顶问题，支架上设置金属网辅助支护。在最后一组支架上设置一个原木，长2.5m，直径20cm，与支架搭接0.4m以上。工作面过断层管理，对于落差在0.6m以下的断层，通过摸断层下盘煤层底板方式推进，上盘预留0m～0.6m的三角底煤;落差在0.6m以上，则需要断层下盘破底，或是断层上盘留底煤方式进行处理，结合实际情况选择不同方法进行处理，确定留底煤长度;断层破底厚度在1m以上，超前处理;采用铰接顶梁支架的区域，需要在柱底垫铁鞋;过断层过程中，保证采高维持在1.7m～1.9m范围内。

（4）工作面推进回风巷拐点区域后，割满刀，停放在输送机前方，超前移架，回撤支架。需要注意的是，在这个过程中，需要将输送机机尾拆开，将其一部分中部槽拆除，便于后续的支架回撤，然后清理干净周围区域^[3]。对于工作面延长或是缩短的支护措施，需要结合地质条件变化情况，合理布设支架，顺槽超前替棚地段，十字铰接顶梁支架下套加板梁，联合单体支柱构成板梁棚子，开辟的通道高度在1.8m以上，宽度在1.6m以上;安装支架时，加架空间采用2.6m～2.8m板梁配单体支柱棚子替下铰接顶梁支架，棚距0.7m，一梁三柱，较差区域敷设2.8m～3.0m左右的棚子;倾向板梁一端放置在支架顶梁上，长度在0.5m以上，另一侧设置单体支柱。需要注意的是，在进支架过程中，借助千斤顶和回柱绞车实现，保证支架到达预设位置。

（5）将支架拖拽到支架运输平台上，运输后及对原区域支护，然后拆除机尾部分中部槽，与输送机机尾连接在一起。

在作业过程中，由于不规则工作面条件的限制，采煤机割底较为严重，可能导致矸石涌入煤流中。由于矸石掺入，将导致煤质受到极大影响。同时，在作业过程中，可能由于认为才做不当，出现运输机械设备和采煤机设备出现故障，影响工作面生产安全。所以，在今后作业中，应该选择采高调整范围大的支架，加强作业现场的安全控制，充分发挥综采轻放工艺优势，提升作业效率和作业质量。

结论：

综上所述，在不规则工作面开采中，通过综采轻放工艺的应用，有助于降低人工劳动强度，提升回采率。并且在保证作业安全的同时，还可以有效提升资源回收率，为企业带来可观的经济效益。

参考文献

[1]李永飞.综采轻放工艺在不规则工作面开采中的应用[J].煤，2017，26（03）：36+49.

[2]于占林，王金宝.高瓦斯厚煤层超长工作面综采轻放采煤工艺研究[J].煤，2015，19（09）：12-15.

[3]王建民，王宝坤.在复杂地质条件下综采轻放工艺的实践[J].陕西煤炭，2017，23（03）：55-57.