综放工作面实现高产高效的管理经验

贾庆丰

(大同煤矿集团 四老沟矿，山西 大同 037003)

大同矿区现主要开发石炭系煤层，煤层厚度在14～20 m，属于特厚煤层，现矿区内大型矿井以综放开采为主，综放开采产量占到70%以上。综放开采虽然产量大，但在开采过程中存在资源回收率低，顶板管理难度大的特点[1-2]，能否实现高产高效对矿区的安全稳定与可持续发展起着至关重要的作用。本文以大同矿区某高产高效综放工作面为例，详细介绍了其在支架、顶板、放煤及其他日常管理方面的经验，为其他同类型工作面提供参考和借鉴。

1 严格支架管理

严格要求支架初撑力，打破“放顶煤工作面支架后立柱初撑力不考核”的常规思想，严格要求支架工操作规范，对初撑力不达标实行“零容忍”管理，有效提高了支架的管理水平。

1) 严格初撑力管理。工作面支架前立柱初撑力合格率不低于80%，后立柱初撑力合格率不低于70%。单个支架初撑力不达标，逐架考核累计罚款。充分认识支架升紧后柱对支架整体支护顶板的重要性，后柱初撑力达标，有效防止了由于后柱接顶不严，将支架顶梁上方的顶煤放下来，导致支架呈“前进帽”状态，严重损坏支架后柱的配件及四连杆机构，有利于顶煤从支架切顶线向古塘方向呈倒三角形，这样支架后方顶煤容易垮落，使放煤更充分；同时能够有效防止压力前移，避免煤壁片帮和机道漏顶。

2) 规范操作流程。支架工拉架后先升顶梁后升前梁，确保支架顶梁接顶严实，有效提高支架初撑力；拉架后，要求对支架前(后)立柱的供液操作时间不少于1 min，确保立柱接顶有力；每次放煤前必须重新将支架升紧并接顶严实，防止将支架上方顶煤放空，从而导致支架不接顶现象发生。

3) 加强检查力度。每天检查支架控制阀阀组及密封件，发现有问题及时更换，坚决杜绝“跑、冒、滴、漏、窜”液现象发生；每次周期来压后，对卸载的安全阀及时更换，并贴好数字标识，以便记录对比分析。

4) 建立管理台账。实行“一架一账”制度。对支架日常生产和检修情况进行动态记录，及时掌握支架工况，处理故障，避免支架带病工作。并按月统计，逐月对比分析材配损耗原因，降低材配损耗。

2 加强顶板管理

2.1 超前支护顶板管理

1) 单体柱穿柱鞋。超前支护段虽然已经铺底，但受超前压力影响难免会出现底鼓，导致水泥底板发生破裂翻浆，造成单体支柱钻底现象。采取了超前支护实行“两柱一鞋”(自制铁鞋规格1.2 m×0.35 m×0.02 m)的措施，增大了单体柱的接地面积，提高支柱的支撑力，有效控制了单体支柱钻底现象的发生，同时也严格控制了柱距，使得单体柱支设时更容易对齐。

2) 增加木垛支护。在原规程规定尾超前支护50 m的基础上实行增加两排“井”字型木垛按迈步式布置，进行加强支护并随采随向外支设，防止超前段受采动影响形成网包。且该木垛改变以往的“井”字形，每一层布置四根道木，增加了木垛的可靠性。

3) 改变梁柱配合。回风巷将原有的“一梁四柱”变更为“一梁两柱”，对顶板起伏不平的地段适应性增强，杜绝了断梁现象的发生。胶带巷则根据顶板状况实行“一梁两柱”和“一梁一柱”间隔式或顺序式支设，即顶板完整时采用间隔式，破碎时采用顺序式。

4) 减少反复支卸。在尾超前将单体柱支设在巷道两侧各两排，在中间留有一条1.5 m宽的检修通道，避免了均匀支设时因进出材料和大型配件时反复支卸单体柱，减少了超前顶板反复支撑次数，保证了顶板的完整性。

5) 防坠装置革新。在原π型梁侧面焊接一个螺丝帽，通过配套螺丝+小铁链与单体柱实现软连接，然后将π型梁用铁丝固定在顶板的金属网上，整个防坠装置操作简单、改造容易、可靠性好、经济实用。

2.2 端头悬板管理

1) 超前退锚。在生产之前，根据实际顶板条件，对端头支架前2～3排永久支护进行退锚，对于永久支护变形难退锚的情况，通过反复升降支架或带压擦顶移架来破坏原有支护，实现损锚。

2) 钢刀切顶。针对端头顶板完好，垮落困难的情况，采取了在支架上方安装自制的切顶钢刀，通过反复升降支架实现切顶。

3 优化放煤工艺

在保障矿井正常接序的情况下，提出并实施综采工作面“多轮顺序间隔效益放煤法”，施行一刀一放，分粗放、细放、精放三大步骤。具体过程如下：

1) 粗放。即放煤工分前后两组，每组一人，一组从工作面头开始放单号支架顶煤(1、3、5…101、103、105)，另一组从工作面尾开始放双号支架顶煤(104、102、100…6、4、2)。第一轮放煤主要通过反复动作支架尾梁，配合伸缩梁，使顶煤充分破碎，放煤量约为顶煤的2/3顶煤。

2) 细放。第一轮放完后，两组放煤工折返进行二轮细放。第二轮放煤过程要求反复伸缩尾梁放煤，放掉余下的1/3顶煤。

3) 精放。两轮放煤过后，在班组长巡查工作面过程中，依次对支架尾梁再次升降动作，将最后的余煤放出，真正做到见矸关窗。

放煤量过大会造成局部顶板垮落将尾梁压住，升梁困难，缩小了出煤空间，同时阻碍后部输送机的正常运行，导致煤量锐减。通过实行“多轮顺序间隔效益放煤法”，避免了放煤量过大造成的事故，同时使工作面煤炭回收率大幅度提升，主要表现在：该工作面从2017年8月开始开采到2018年11月底截止共推进1 143 m，采出煤量585.6万t，每米煤量为5 123 t；从2018年12月实行“多轮顺序间隔效益放煤法”后，2018年12月至2019年2月底推进186 m，采出煤量121.6万t，每米煤量为6 537 t；单刀产量由4 098吨提升至5 229 t，每刀多放煤1 131 t，且工作面未发生因放煤量过大造成的后部输送机过载事故。放煤工程是一项“良心”工程，只有少推多放，精采、细采、效益开采，才能实现效益最大化，延长矿井寿命，为矿井可持续发展奠定坚实的基础。

4 强化日常管理

1) 加强工作面顶板压力观测，技术部安排矿压组派专人每天对工作面所有矿压监测数据进行现场采集归纳，分析顶板压力的预测预报并在每天晨会进行通报，逐月考核兑现。

2) 工作面遇地质构造特殊情况时，必须由相关领导牵头各相关部门配合深入现场制定合理性的安全技术措施，确保安全生产。

3) 严格工作面前后输送机上窜下滑管理，每班生产前由生产副队长或技术骨干进行现场查看并分析工作面输送机的窜动变化，作出合理安排，进而调整采煤工艺，杜绝输送机窜头窜尾现象发生。

5 结 语

1) 支架管理措施执行后支架初撑力有了明显提高，杜绝了以往由于支架初撑力低，导致采场压力大，煤壁片帮严重，甚至发生机道漏顶事故。同时工作面周期来压步距由原来的12～19 m延长至22～26 m。

2) 超前支护顶板管理措施执行后，避免了单体支柱钻底造成的支护效果差的情况发生，再配合改进后的木垛支护，有效控制了巷道顶板下沉、网包、底板鼓起等现象的发生，大幅度提高单体支柱初撑力。超前退锚和钢刀切顶措施执行后，确保了古塘顶板及时塌落，消除了隐患。

3) 通过实行“多轮顺序间隔效益放煤法”，避免了放煤量过大造成的事故，同时使工作面煤炭回收率大幅度提升，实现效益最大化，延长了矿井寿命，为矿井可持续发展奠定了坚实的基础。