开元矿采掘衔接的合理调整

王 鑫

（阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司， 山西 寿阳 045400）

采掘衔接计划是煤矿生产活动的基础工作，也是一项统筹协调、关乎全局的系统性工作，直接关系着矿井的发展和生存，也在很大程度上影响了煤矿企业的高产高效，为此，各煤矿每年、每季甚至每个月都要编排衔接计划，定期或临时性的召开衔接作业计划会，对安全生产经营活动进行详细布置安排，并围绕衔接计划组织开展各项工作，可见衔接计划是煤矿安全生产经营活动的核心，衔接工作是煤矿一项十分重要的工作，同时，衔接工作也是一项复杂而关乎全局的系统性工作。开元公司在面对煤炭市场下滑、地质条件差、矿井从高瓦斯到突出矿井的转变再加上矿井通风能力不足、抽采能力有限等诸多问题的制约下，巧妙优化设计，及时对衔接进行了大调整，并不断对采掘衔接计划进行合理优化调整，才使得开元公司摆脱了十分突出的衔接困难的窘境。

1 矿井现状

1.1 采区划分及接替情况

开元矿现阶段有3个生产采区和若干后备采区，生产采区包括3号煤九采区、9号煤七采区、9号煤八采区。根据矿井的战略接续部署，3号煤层九采区为3号煤最后一个采区，剩余3个工作面可采，且3号煤预计2022年中期全部回采结束，下一步计划衔接15号煤四采区，9号煤八采区剩余最后一个工作面，预计2021年回采结束，衔接9号煤三采区、四采区，9号煤七采区预计2031年结束，衔接15号下煤，矿井服务年限计划至2050年结束。

1.2 采掘队组部署情况

开元公司现部署有两个采煤队，六个掘进队。其中，综采一队主要负责9号煤七采区9713、9714 工作面，均为一次采全高工作面，综采二队主要负责剩余两个采区：9号煤八采区9813 工作面、3号煤九采区3902、3903 工作面；掘进一队、掘进三队负责3号煤九采区3903 工作面进、回风巷及配风巷道的施工，掘进二队负责9号煤七采区9714 低位抽采巷、走向高抽巷的施工，掘进四队负责9号煤七采区9714 进、回风巷的施工，掘进五队负责9704 进、回风巷的施工，掘进六队负责15号煤四采区准备巷道及首采面15401 工作面回采巷道的施工。

1.3 煤层地质条件

3号煤层埋深较浅、瓦斯涌出量较小、煤层厚度2.0～2.5 m，水文地质条件简单，主要受3号煤层顶板砂岩及K8 砂岩裂隙含水层水的影响，含水层属弱含水层，含水呈不均一性，局部有淋头水现象，预计正常涌水量为1.5～2.0 m3/h，最大涌水量为5 m3/h 左右，回采工作面设计长度平均1500m左右，采长180～230 m，回采巷道布置有进、回风顺槽、瓦斯抽采巷、配风巷，4 条巷道均为煤巷，采用U 型通风系统。

9号煤南部埋深较深、瓦斯涌出量较大、煤层厚度4.5～6.0 m，水文地质条件复杂，工作面主要充水因素为K7 砂岩含水层水和上方采空区残存积水，由于该含水层为弱含水层，富水性不均一，当掘进期间顶板裂隙沟通局部富水区或采空残存积水时，可能会出现短时淋头水现象，预计正常涌水量1～2 m3/h，最大5 m3/h。回采工作面设计长度平均1200～2400 m，采长220 m，巷道布置有进、回风顺槽、低位抽采巷、走向高抽巷，进、回风顺槽为煤巷，其余为岩巷，采用U 型通风系统；15号煤准备巷道瓦斯涌出量大、煤层厚度平均4 m，顶板为坚硬石灰岩，巷道断面大且支护质量要求高。

2 影响采掘衔接的原因分析

2.1 地质条件复杂

根据三维地震、本煤层钻探及巷道实际资料统计，开元矿3个回采工作面全年将遇构造约30个（包括陷落柱、断层），主采面9713 工作面推进800 m后进入8、9号煤层分叉区，平均煤厚由5m降至3 m，夹矸厚0.8～3.0 m，局部夹矸厚度达到4 m，煤厚仅2.1 m，配采面3902 工作面进、回风巷标高落差达30 m以上，局部坡度大于15°，工作溜拉上坡难度大，且工作面回风段处于薄煤区边缘，回采过程中频繁割底、割顶，对设备磨损较大，设备更换频繁，增加回采难度，生产组织十分困难，分叉区内存在顶板破碎、煤层松软、构造发育、夹矸硬度大、瓦斯涌出量大等等不利因素，都将对生产造成较大的影响，严重制约工作面的生产能力。

3903 回风、抽采措施巷、配风巷靠近3号煤九采区北部冲刷区边缘，其中，3903 回风、抽采措施巷掘进1500m后，煤层开始变薄，加之冲刷区煤层顶底板为坚硬砂岩，单进水平由12 m/d 降低至3 m/d，严重打乱了矿井整体衔接部署。

2.2 风量不足

9号煤七采区及3号煤九采区采区回风巷道由于服务年限长，受采动影响大，巷道变形比较严重，加之工作面往南延伸布置，通风距离进一步增加，造成通风阻力加大，有效风量降低，严重制约衔接。

2.3 人员因素

随着近几年公司的改革及施工队伍的变化，人员综合素质不均衡，基层队组综合能力不稳定，一部分队组劳动组织较好，队组能力比较强，专业水平及技能较高，对现场情况比较了解，能够对工作面进行积极的应对，在工作面条件较差的时候能够克服各种困难进行施工，不但能够圆满完成任务，还能对有效提高单进水平，也可以在一定程度上缓解公司工作面接替。相反的，有些队伍在碰到断层、陷落柱等地质构造的情况下，采取消极的态度甚至个别队组出现安全事故，进一步加剧了内部接替紧张的局面。

3 采掘衔接的合理调整

3902 工作面原计划衔接3903 工作面，但由于3903 工作面北部位于地质条件复杂区且靠近煤层冲刷区，不但断层、陷落柱等地质构造多，而且冲刷区边界详情不知，这就给设计、采掘施工带来很大隐患，并且该面受两条落差5m以上的相交大断层的影响被分割成三块，造成采掘难度大，如果冒然接替这种情况不明的工作面，恐怕在安全、生产、管理上都会陷入被动，因此，3903 工作面出面时间推迟是必然的，进而导致3902 工作面无面可接。因此，只有在少掘巷道上动脑筋才有出路，3302 工作面就成了首选，因为3302 具备现成的巷道，只是由于设备原因推迟开采，通过整修巷道即可布置工作面，用3302 工作面来缓解衔接时间，成功避免了3903 接替紧张的局面，为工作面的开采创造了良好的安全作业环境。

9813 工作面设计之初考虑到通风系统的不同，将其设计为9813 和9号煤八采区回收面两个工作面，9813 工作面衔接9号煤八采区回收面，两面距离88 m，开采期间需带架搬家一次，调整通风系统最少一次，需要在9813 工作面进行集中施工，拆安、运输隐患增大，通过衔接设计优化调整，将两个工作面整合布置，减少了拆安环节和拆安工程量，节省拆安工期，同时增加可采煤量，不但使9号煤八采区提前结束，减少一个采区，而且使综采二队的衔接战场在近几年内收缩到七采区形成集中化生产。由于各个环节的简化，必然会在安全上、效益上受到很大的益处。

9714 工作面原计划衔接9715 作面，由于两个工作面位于一翼，受采区风量不足的制约，如果满足回采用风，掘进就会因无风停投；反之，如果满足了掘进用风，回采就会因无风停产。为此，把七采区东西两翼工作面进行合理错位开采，9714 工作面衔接9704 工作面，这样回采和掘进就可以分别在七采区东西两翼交错进行，巧妙地保证了采煤、掘进有了衔接战场。

通过合理衔接调整，极大地缓解了开元公司各采区的采掘衔接，从而保障各项任务指标的全面完成。

4 结语

合理的采掘衔接是保障矿井采掘活动安全、合理、节约、高效运行的法宝。也直接决定着采掘活动能否正常运行，开元公司在矿井通风能力不足、地质条件复杂、人员综合素质不高等诸多问题的制约下，通过衔接大调整、设计大优化，极大地缓解了采掘衔接压力，保证矿井产量任务的完成。衔接工作不单单是解决采掘作业有战场就行的问题，而且还涉及到尽量使采掘战场回避隐患的安全问题，以及降低成本提高经济效益的问题。