综放工作面回撤方案优选实践探析

（山煤集团左云长春兴煤业有限公司，山西 左云 037100）

1 工程概况

山煤长春兴煤业位于山西省左云县境内，区域批复可采煤层为22#煤层，煤层平均厚度为11m，平均倾角为5°，煤层上覆直接顶为砂质泥岩，平均厚度为4.28m，基本顶为细砂岩，平均厚度为5.64m，基本底为砂质泥岩，平均厚度为6.22 m。

101综放工作面为矿井首采工作面，采用综合机械化放顶煤开采工艺进行回采，工作面配备ZF13000/25/38型中间支架，ZF13000/27.5/42H型过渡支架以及ZTZ20000/28.5/42型端头支架，受到断层影响，回采连续性中断，工作面回采至650m时，需跳采至1040 m继续回采，在工作面回采至1680 m位置处时，回风顺槽遇一条与工作面45°斜交、落差为1 m正断层，需掘出回撤通道，为保证安全回采，工作面与回撤通道贯通后停止向前推进，并准备进行回撤。

2 回撤通道回撤方案优缺点分析

目前，在综放工作面回撤时采取的回撤技术主要包括无预掘回撤通道、预掘单一回撤通道以及预掘双回撤通道三种[1]，采用这三种回撤工艺进行施工时，主要优缺点见表1。

表1 回撤通道回撤方案优缺点对照

通过对以上三种回撤技术的优缺点进行对照分析可知，预掘单一回撤通道回撤方案兼具无预掘回撤通道回撤方案与预掘双回撤通道回撤方案的技术优势，并且成本较低，符合矿山开采安全、高效的要求，因此，选择预掘单一回撤通道作为本矿井综放工作面的回撤方案。

3 工作面回撤支护工艺

3.1 回撤通道的位置确定

回撤通道的位置选择需考虑到工作面设备尺寸、邻巷保护煤柱宽度以及巷道高应力区分布等诸多因素，101综放工作面西侧为辅运大巷，避免大巷受到采动破坏的最小保护煤柱的留设宽度为80m，巷道转载机到工作面胶带运输机机头的最短距离为60m，101综放工作面在推进长度剩余约100m处时进入末采阶段，在工作面末采回撤期间要求巷道围岩稳定，受上覆老顶来压影响较小。因此，根据工作面矿压显现规律可以得出，当回撤通道位于工作面两次周期来压之间的位置时，老顶岩梁处于相对稳定阶段，支架回撤时受动压影响较小[2]，设末采期间工作面周期来压步距为L，则回撤通道的最佳位置为上次来压位置前方0.4～0.6 L处。根据101综放工作面巷道布置情况，确定回撤通道位于回采方向1680m处，101综放工作面回撤通道位置见图1。

图1 101综放工作面回撤通道位置

3.2 支护工艺

101综放工作面的回撤通道的规格为5.5 m×3.5 m（长×高），对回撤通道采取的支护形式为：

（1）巷道顶板。巷道顶板通过锚杆、锚索配合金属钢带联合支护，锚杆选用规格为Φ18 mm×2200 mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚索选用规格为Φ17.8 mm×9500 mm，各锚杆、锚索的间排距为2000 mm×1000 mm，为防止破碎顶板的垮落，在巷道顶板处吊挂规格为5000 mm×275 mm×2.75 mm的“W”钢带，各钢带分别通过三根锚索和三根锚杆间隔交叉支设，钢带外另打两排间排距为2000 mm×2000 mm锚索，每排2根。

（2）巷道两帮。巷道煤柱帮锚杆的选用规格为Φ18 mm×1600 mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，每排布置3根，各锚杆的间排距为1100 mm×1000 mm，最上一根锚杆布置于距巷道顶板300 mm的位置处；回采帮采用规格为Φ18 mm×1600 mm玻璃钢锚杆，每排布置3根，各锚杆的间排距为1100 mm×1000 mm，为保证巷道的稳定性，需在回撤通道内打三排单体液压支柱、在顶板破碎处打4个连体木垛进行加强支护。

101工作面回撤通道支护断面图与顶板支护平面见图2、图3。

图2 101工作面回撤通道支护断面

图3 101工作面回撤通道顶支护平面

4 安全技术措施

101综放工作面在回撤施工时，当工作面回采至距回撤通道30m处的位置时，沿0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°七个方向在工作面帮侧距底板1.3～1.5m处打设7个钻孔进行探测，保证工作面与回撤通道贯通的顺利进行，当工作面回采至距回撤通道22m时，停止放煤，并对工作面进行调采，确保工作面与两顺槽保持垂直；当工作面回采至距回撤通道12m时，对工作面铺设规格为3200 mm×2200 mm的双层金属网片，网片搭接的长度要≧200 mm。工作面在与回撤通道贯通前，要严格根据7个导向点的位置控制工作面的仰俯情况，工作面与回撤通道贯通时，需将工作面与回撤通道顶板的的网片进行及时搭接，确保贯通支护的连续性[5]。

5 结语

随着煤矿机械化水平的提高，越来越多的煤矿企业实现了一井一面的生产目标，为确保矿井开采的连续性与高效性，对工作面安全高效的搬家回撤要求越来越高，为了减少回撤准备时间，文章以山煤长春兴煤业101综放工作面为试验对象，提出预掘单一回撤通道的回撤方案以及相关支护措施，101综放工作面回撤通道采用锚杆、锚索配合“W”型金属钢带进行联合支护，同传统的架棚支护工艺相比，工程量与工作强度大大降低，安全性有所提高，通过预先开掘单一回撤通道，使综放工作面采高降低了0.2～0.3m，在降低原煤灰分的同时，减少了采煤机破顶工程量，在101综放工作面回采以及设备回撤期间，回撤通道始终保持稳定，通道周边岩层变形量在安全的范围之内，支护效果良好，该回撤方案有效地减少了工作面搬家回撤周期，在现场实践中达到了较为理想的效果。