“有压生产，无压检修”生产组织模式研究

李远清 张洪猛 张振宾

（陕西中太能源投资有限公司，陕西 榆林 719109）

目前关于综采工作面顶板管理与生产组织的案例和经验较多，但是关于支架承载能力差状况下综采工作面顶板管理与生产组织模式的案例和经验较少，本文对陕西中太能源投资有限公司3302 工作面回采期间出现的问题和采取的应对措施进行介绍，希望能够对类似条件下的综采工作面生产组织提供参考。

1 工作面概况

1.1 矿井概况及煤层顶底板情况

朱家峁井田位于陕西省榆林市横山县东北方向约20 km 处，行政区划隶属横山县波罗镇、殿市镇管辖。井田东西宽约10.0 km，南北长5.2～7.7 km，面积约62.21 km2，由陕西中太能源投资有限公司开发建设。

井田内唯一可采煤层为早二迭系延安组的3 煤层，以亮煤为主，次为暗煤，属半亮型煤，黑色、沥青光泽，条带状结构。煤层结构较简单，厚度较稳定，一般含夹矸1 层，夹矸为褐灰色粉砂岩。煤层内生裂隙发育，黄铁矿薄膜充填。由于受3#冲刷区的影响，煤层近西向微倾，倾向277°，平均倾角为0.6°，煤层厚度在2.7～3.2 m 之间，平均厚度为2.8 m，埋深相对较浅，煤层厚度由东南向西北增大，变化规律明显，属结构简单煤层。在本井田内为一单斜构造，地质构造简单，无断层，煤层顶底板有一定起伏，对回采影响不大。

1.2 工作面概况

3302 工作面推进长度4200 m，倾向长度240 m，平均厚度2.8 m，采用走向长壁综合机械化采煤法。该工作面布置两条顺槽，均沿煤层顶板布置，均采用顶板锚网支护方式，采用“一进一回”的通风方式，其中南顺槽为进风，设移动变电站、乳化液泵站、高压水泵等设备，北顺槽为回风，承担工作面煤炭运输任务。

1.3 工作面设备配置情况

3302 工 作 面 布 置142 组 支 架， 其 中：中部液压支架选用133 架ZY8600/15.5/32 型掩护式液压支架，机头侧过渡支架选用3 架ZYG8600/15.5/32 型液压支架，机尾侧过渡支架选用3 架ZYG8600/15.5/32 型液压支架；机头侧端头支架选用1 架ZYT7200/17/32 型液压支架和1架ZYT8600/15.5/32 型液压支架，机尾侧端头支架选 用1 架ZYT8600/15.5/32 型 液 压 支 架。3302 回风巷前2 组超前支架选用ZQL2×3400/18/35 型液压支架，后1 组超前支架选用ZQL2×3400/18/32型液压支架；3302 进风巷3 组超前支架均选用ZQL2×3400/22/32 型液压支架。乳化液泵选用BRW400／31.5NB 型三台，两用一备，泵箱两个；喷雾泵选用BPW400/12.5B 型两台，装备两泵一箱。装备的矿压监测系统为KJ653 煤矿无线矿压监测系统，该系统能够实时、无线监测综采支架工作阻力等矿压参数。

采煤机选用上海天地生产的MG650/1540-WD双滚筒无链电牵引采煤机1 台，工作面前部运输机选用张家口生产的SGZ800/1050 型刮板运输机一部，转载机选用SZZ800/315 型中双链箱体桥式转载机，破碎机选用PCM200 锤式破碎机，3302 回风巷选用SSJ120/2×315 型胶带输送机2 部。

1.4 工作面采煤工艺

3302 工作面采用综采一次采全高采煤工艺，工艺过程：割煤→移架→推溜。采煤机双向割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，割煤高度2.7～3.2 m。工作面刮板运输机将煤运到北顺槽转载机，再通过北顺槽转载机与皮带将煤运出工作面。工作面支护正常时期采用追机移架的方式对顶板进行及时支护，当顶板破碎时采用超前移架方式进行支护，采用全部垮落法处理采空区顶板。

1.5 工作面地面相对位置和井下位置关系

3302 工作面地面相对位置位于马三地与沙沟村之间，地表基本被第四系松散沉积物所覆盖，较大沟谷中基岩零星出露。区内有两黄土梁峁，标高+1168 m、+1110 m，局部为河谷阶地区。区内地势西部低，东部高，地形起伏较大，支离破碎，沟壑纵横，属于典型的沟谷、浅埋、厚风积沙地表。中部区域有一河流通过，河流两侧有村庄。

3302 工作面井下位置位于三盘区北翼，北邻3301 工作面采空区，南邻未采动的3303 工作面，3302 工作面进风巷与南侧的3303 工作面进风巷之间留有25 m 保护煤柱，3302 工作面切眼沿矿井西部边界保护煤柱布设。

1.6 工作面回采初期的生产组织方式

3302 工作面于2019 年1 月份开始回采，初期实行“三八”制作业形式，即每天两个生产班采煤，一个检修班检修工作面设备，检修班为早班。

2 回采过程中液压支架出现的问题及应对措施

2.1 工作面回采过程中液压支架出现的问题

3302 工作面使用的液压支架为1303、1305 工作面回采完毕后经修复后再投入使用的支架。该型支架在1303 工作面、1305 工作面立柱升起过程中，支架顶梁容易出现“后端翘起、前段低头”的问题。为保证过机高度和支架顶梁平行于顶板，必须使用调平千斤顶强制将支架顶梁后端拉低。另外，该型支架在1303 工作面、1305 工作面回采过程中，曾先后多次出现局部支架被压死的现象。1305 工作面回采完毕，该套支架升井维修时重点对支架的底座、立柱、操纵阀、胶管进行了维修和更换，大修完毕后装备到3302 工作面。

在3302 工作面回采过程中，该型支架出现支架底座在立柱窝靠近老塘侧位置出现竖向裂缝，随着竖向裂缝的不断由下向上发展，造成支架底座前部、后部翘起角度不断增大。从侧面看，支架底座呈现“V”型。此问题的出现，给3302 工作面正常推进带来严重的困难，使现场安全程度严重降低。

2.2 采取的支架维修、加固、特护措施

为防止支架底座竖向裂缝进一步扩大，采取以下措施：

对工作面支架底座箱体两侧施工加强筋，先后选用焊接钢板、焊接链条等方式。最终焊接链条这一方式有效阻止了支架底座竖向断裂的进一步扩大。

对损坏严重的支架，在其顶梁距立柱300 mm处、支架推溜连杆前段后方100 mm 处分别焊接千斤顶连接座，两连接座之间安设千斤顶辅助支架立柱对顶梁进行支撑。

对工作面支架承载压力进行限制，对于损坏严重的支架，及时关注其压力变化，对承受较大工作阻力的支架及时进行卸压。

2.3 工作面回采中后期采取的生产组织方式措施

因3302 工作面支架健康状况不断变差，如按照正常的时间段进行生产组织，若顶板周期来压期间早班进行检修，会导致煤层顶板在工作面煤壁处出现大范围切顶，煤壁片帮严重，给工作面刮板输送机检修、煤机检修带来严重的安全风险。且因为工作面支架承载能力差，在来压期间，支架立柱安全阀不断卸载，立柱行程不断减少，导致支架顶梁前端不断降低，出现200～800 mm 等不同程度的下降。

以上问题的出现，在检修完毕下一班组生产时，因顶板破碎、支架顶梁低，导致煤机过机空间小、割煤速度慢、工作面顶板掉落大块矸石多，容易出现漏煤眼堵眼，导致整个煤流系统频繁带载停机，工作面设备频繁开停。

为彻底解决这一问题，在3302 工作面回采的中后期，创新性提出了“有压检修，无压生产”的组织方式，即根据矿压观测系统数据及现场压力显现情况，动态调整当日检修时间段。若工作面压力显现明显，则早班继续进行生产，割煤2～3 刀后，确保工作面支架进入以煤壁为支撑的短悬臂梁的掩护下后再进行检修，以便于充分利用顶板岩层自身的承载能力。为保证工作面每天的日检修效果，中班生产班承担检修班部分收尾工作。

3 取得的效果

通过实施“有压生产，无压检修”这一生产组织方案后，3302 工作面有效规避了工作面周期来压期间顶板压力大、工作面支架承载能力差的问题，液压支架底座竖向裂缝未再进一步扩大，既能保证检修班组检修期间的安全，也能保证检修班组之后生产班组的正常生产，极大地减少了工作面大块矸石的产生，杜绝了煤流系统频繁带载停机。

3302 工作面自2020 年3 月中旬以来，每个月能够保证推进度在240 m 左右，直至2020 年9 月20 日3302 工作面顺利回采至停采线，顺利转入工作面回撤阶段。

3302 综采工作面成功回采的案例证明，“有压检修，无压生产”不失为在特定设备状态下一种可行的生产组织方式，也为支架承载力差状况下类似综采工作面的顶板管理和生产组织方式提供了借鉴。