3下7115 综放工作面大倾角回采工艺研究与应用

胡 盼

（枣庄矿业（集团）有限责任公司田陈煤矿，山东 枣庄 277523）

1 概况

田陈煤矿3下7115 工作面位于七一采区东翼，东侧靠近尹家洼断层（H=40～110 ∠65°～77°），西侧靠近邢寨断层（H=30～100 ∠65°），北侧为3下7111 集轨，工作面标高为-749.4～ -806.0 m。工作面走向长度为350 m，倾斜长度为150 m，煤层厚度为2.2～7.8 m（平均4.16 m），可采储量为26.5万t。工作面煤体结构为原生结构煤，局部含一层0.2～2.6 m/1.4 m 粉砂质泥岩夹矸。煤层直接顶为砂质泥岩（厚度0～1.9 m/0.9 m），基本顶为中细砂岩（厚度25.2～36.4 m/30.8 m），直接底为砂质泥岩（厚度2.8～7.2 m/5.0 m），基本底为中细砂岩（厚度14.1～20.3 m/17.2 m）。

工作面采用走向长壁后退式采煤方法，综采放顶煤采煤工艺，全部垮落法处理采空区顶板，轨巷超前维护采用两排单元支架支护顶板，运巷超前维护里段采用迈步式巷道支架支护顶板，外段采用一排单元支架支护顶板，其中上巷为轨道巷，下巷为运输巷。工作面配置ZF9000-23/47D 型液压支架91 架，ZF9600-23/42D 型端头过渡支架9 架，ZT10000-25/40D 型巷道卸载支架1 架，MG400/930-WD 型采煤机1 台，SGZ-830/800 型前后部运输机各1 部，运输巷配置SZZ-830/400 型转载机（配套PLM-1500/160 型破碎机）1 部。

工作面由于两巷起伏变化大，工作面初期面长141 m，两巷高差17.1 m，随推采两巷落差逐步变大，两巷高差最大55.0 m（工作面平均坡度21°，局部最大倾角超过30°），两巷落差大于40.0 m 区域走向长度160 m。且工作面断层发育，给采煤工艺把握、顶板管控、安全管理都增加了难度。

2 回采工艺

2.1 采高控制不大于3.2 m

工作面配置ZF9000-23/47D 型液压支架，最大支撑高度4.7 m。为保证大倾角下支架稳定性，同时兼顾放煤效果，支架采高控制在3.0～3.2 m 最为合适。

2.2 运输机上窜下滑控制

（1）考虑ZF9000-23/47D 型液压支架重量33 t，支架重量大，对前部运输机控制影响较大，因此采用下巷超前上巷6～10 m 与支架架型控制，两种方式配合控制前部运输机上窜下滑。

（2）后部运输机采用圆环链软连接方式，为保证运输机大倾角不下滑，在安装期间将后部中部槽拉移链向上错1 架连接，始终保持向上拉移，克服运输机重力下滑的趋势。

（3）生产过程中发现前部运输机有变长的趋势，首先采取赶运输机的方式及配合架型调整（支架尾梁往机头方向调），控制运输机下滑，始终保持运输机搭茬合理。若前部运输机有明显变长，除采取上述措施外，再调采机头增加超前量，控制运输机下滑，调采要按照3:2 比例调采，发现运输机有变短趋势即立即停止调采。生产过程中，要以调架型赶运输机方式，始终保持前部运输机的合理搭接，能不调采决不调采（因调采控制运输机上窜下滑效果是滞后的，把握不好就会出现调采多的情况）。

（4）生产过程中发现后部运输机有变长趋势，首先采取从机头向机尾赶着拉移的方式，其次再通过紧机头和机尾拉移链控制；若控制不住，使用调节槽控制。

2.3 大倾角液压支架架型控制

（1）采用分组间隔移架方式，分组区域内严格执行自上向下的（机尾向机头）方向移架，充分利用液压支架侧护板和底调顶将液压支架调正（尽量竖直）。分组时应注意组内机尾方向第一架与倾斜上方相邻液压支架要有间隙。为防止大倾角支架咬架，相邻支架顶梁前梁要尽量撑平（错茬不能超过前梁厚度和顶梁侧护板的2/3），同时也能防止顶板破碎处顶矸掉落造成空顶。

（2）大倾角拉移支架时，采取带压擦顶移架，少降快移，始终保持侧护板撑出状态，具体如下：① 液压支架拉移前要卧上山侧的底座箱，在保证侧护板错茬不超规定的前提下，尽可能减少倾斜角度。② 坚持擦顶移架、边移边调架的原则，要一次移到位，避免反复升架。③ 拉架时按由上向下顺序，以上方支架为导轨前移，支架间距超过规定时，先调歪斜度，调整以后再拉支架。④ 升架前，始终保持侧护板撑出，要用侧护板使支架垂直顶板。⑤ 若出现支架歪斜角超过5°时，必须使用单体液压支柱配合进行调架，拉一栋调一栋。

2.4 顶板控制措施

液压支架架型状态管控到位，不挤、不咬、不错茬，顶板基本就能管控到位。同时，要坚持拉移超前架，端面距超过0.8 m 的要及时拉移超前架，端面距低于0.8 m 的要及时伸出伸缩梁、打开护帮板护顶护帮。断层区域，根据断层产状合理控制层位，顺平底板，特别是倾角较大区段，严禁人为增加工作面坡度。

2.5 其他管控措施

（1）合理控制好采煤机运行速度。工作面煤层倾角大于25°时，采煤机上行期间放慢割煤速度，根据煤量控制在2～4 m/min，防止牵引负载大，损坏设备。

（2）采煤机电缆夹子等拖移装置必须采取防滑措施。当采煤机从机尾（上山方向侧）下行向机头方向运行前，必须将电缆夹子每隔不大于5 m 采取固定措施，即用棕绳将电缆夹子固定在挡煤板上。采煤机向下运行时，当电缆夹子将要运行至最近固定点时，及时将固定棕绳撤除。依次循环，确保电缆夹子拖移装置不至于因倾角大突然向下滑落，造成安全隐患。

（3）设置采煤机牵引重载保护功能。在机尾坡度大、上行截割时，若牵引阻力较大时，在采煤机下滑前，启动液压抱闸锁住采煤机，防止下滑。大倾角截割过程中，采煤机司机尽量不直接牵停采煤机，而是采用缓慢减速控制采煤机，始终保持牵引电机带负荷，防止突然牵停对抱闸损伤大。

（4）提高液压支架检修质量，保证液压支架侧护板、底调千斤顶动作灵敏可靠，便于支架拉移过程中支架架型调整，同时保证有效支护顶板。

3 效果

通过采取控制采高、调整液压支架架型、加强设备检修等措施，有效控制3下7115 综放工作面前后部运输机上窜下滑，保证了转载点搭接合理，液压支架不挤、不咬、不歪斜，有效控制顶板完整性，提高了工作面回采效率，实现了工作面安全有序推采。