西曲矿28308 工作面收尾工艺的改进

田树平

（西山煤电（集团）有限责任公司西曲矿，山西 古交 030200）

综采工作面的支架、采机、刮板运输机等设备是否能安全回撤，工作面铺网收尾的质量好坏起着至关重要的作用[1]。以往收尾工艺主要以圆木、木棚为主[2]，存在很多安全隐患，且施工效率低，不利于工作面的安全回撤[3]。因此，需在28308 工作面收尾期间引进新工艺。

1 工作面基本情况

28308 工作面井下位于北三盘区中部，南临北983 运输大巷，西靠西983 运输大巷，东部为已开采的28307 工作面，北部为已回采的28406 工作面，上覆22301、22302、22303 采空区和24302、24303采空区，层间距约51～83 m，与相邻28307、28309工作面均留设20 m 保护煤柱。工作面井上位于原刷刷港村南部，地表大部分被黄土覆盖，盖山厚度120～281 m。地表无公路、无地面建筑物及水体。

28308 工作面设计走向为500 m，工作面长度为200 m，采高为4 m，可采储量45 万t，采用综合机械化开采。根据2021 年采煤衔接规划，月产量为9 万t，可采期5 个月，起止日期为2020 年12月20 日至2021 年5 月20 日，工作面于2021 年5月22 日开始铺网收尾。工作面平面图如图1。

图1 28308 工作面平面图（mm）

2 原收尾工艺存在的问题

28308 工作面由本队负责回采，回采至停采线附近时，顶板压力大，煤壁酥软，中部87-95#支架位于陷落柱附近，围岩破碎。若采用以往的“圆木+木棚”收尾工艺，存在以下问题：圆木插梁、木棚支护强度小，材料消耗大，工人劳动强度大，作业环境安全系数低，施工效率低，工作面回撤期间需频繁维护回撤通道[4-5]，不利于工作面的快速回撤，不满足末采工作面45 d 内封闭的要求。因此，需要引进新工艺，确保工作面的安全高效回撤。

3 改进工艺

在28308 工作面铺网收尾的过程中采用工字钢挑梁配合单体液压支柱的新工艺，改变了此前圆木+木棚支护的方式。具体工艺如下：

（1）28308 综采工作面距停采线12 m 时开始铺网收尾，采高调整为3.5 m。

（2）铺网时，金属网长边平行于工作面铺设，必须铺至上下出口两帮，机头方向的网压机尾方向的网，第一排铁丝网压第二排铁丝网，网与网之间的搭接长度为300 mm，网规格如图2。

图2 28308 工作面铺网收尾图（mm）

（3）铺板梁时，板梁平面朝上，平行于工作面铺设，第二排板梁开始必须错接，交错对接不少于400 mm（遇陷落柱、断层等构造或顶板破碎时，板梁改为工字钢并铺双层金属网，从第二排梁开始，每割一刀煤上一次工字钢，工字钢采用4 m 长矿用11#工字钢），金属网与板梁之间采用钯钉联接牢固。板梁共铺设6 排，板梁规格为Ф200 mm×4000 mm板梁的1/2。

（4）工作面支架底部打设2 根支木，间距为750 mm，支木规格：Ф200 mm×3200 mm 红松圆木，距支架底座0.5 m。

（5）扩循环后，工作面每个支架上方安上两根3.8 m 工字钢插梁，梁间距0.75 m（遇陷落柱、断层等构造或顶板破碎时，挑三根梁，间距0.5 m，加强支护），梁头下打设单体作为贴帮柱。支架梁端距煤壁棚腿（贴帮柱）的水平距离为2.9 m，如图3。

图3 28308 工作面回撤通道支护图（mm）

（6）工作面端头架与煤帮间距大于1000 mm时，采用井字型木垛维护；工作面端头架与煤帮间距小于1000 mm 时，采用堆柱维护。木垛与堆柱采用Ф200 mm 红松圆木，尺寸根据具体现场施工条件确定，并采用钯钉联接牢固保证接顶严实。

（7）扩循环后在煤壁打设锚杆，锚杆采用Ф20 mm×1800 mm 螺纹钢锚杆，第一排锚杆距顶0.6 m，第二排锚杆与第一排锚杆间距1.0 m，第三排锚杆与第二排锚杆间距1.0 m，排距1.0 m。

（8）在28308 工作面机头前五个支架插梁两边打设起吊锚杆（规格为Ф17.8 mm×3200 mm 的钢绞线）固定，机尾后五个支架挑梁两边打设起吊锚索（规格同上）并配合长为4000 mm 的11#工字钢固定，梁间交错500 mm 布置。在28308 工作面副巷口与正巷口抹角，抹角后架设长度为6000 mm的11#工字钢双抬棚梁并配合单体维护，在抬棚两端打设起吊锚索，并配合厚度为20 mm 的钢板固定，在副巷架棚段15 m 范围内打设起吊锚索（当顶板完好时，优先采用锚杆）并配合长为4000 mm 的11#工字钢固定，锚索规格为Φ17.8 mm×3200 mm的钢绞线。

4 效果分析

28308 工作面使用铺网收尾新工艺后，收尾时间从以往15 d 减少为8 d，回撤时间从以往37 d 减少为28 d，大大提高了效率，且工作面回撤期间，顶板事故为零，保证了作业环境的安全。

5 关键问题和创新点

5.1 关键问题

28308 工作面铺网收尾新工艺与传统工艺相比较，可以解决的关键问题有：

（1）工字钢的使用，搬运工作相较于圆木更加方便，搬运过程中不易从工人肩部脱落，提高了安全系数；挑梁过程中梁的固定趋于稳定，大大减少了滑落的危险性。

（2）采用单体支柱做棚腿，打设更加方便，避免了受采高影响反复锯圆木的问题出现。

5.2 创新点

工字钢挑梁配合单体棚腿的应用大大提高了支护强度，缩短了挑梁架腿的工时，提高了工作效率，同时也为工作面回撤支架提供了强有力的安全保障。

6结论

本文主要通过在28308 工作面采用工字钢挑梁配合单体液压支柱的铺网收尾工艺，改进了传统的“圆木+木棚”的收尾工艺，创造性地解决了旧工艺劳动强度大、耗工费时、木棚及圆木支护强度小、安全系数低、顶板事故频发等问题，保证了工作面的安全高效回撤，此工艺的成功实践对西曲矿类似地质条件工作面的回撤具有重要的参考价值。