梨樹煤礦綜采面大采高沿空留巷工藝實(shí)踐

高永海

（雞西礦業(yè)集團(tuán)梨樹煤礦，黑龍江 雞西 158100）

前言

沿空留巷可以最大限度回收資源,避免煤體損失、緩解接續(xù)緊張、延長礦井年限，是煤炭企業(yè)改善安全條件和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，增產(chǎn)、增盈減虧的主要途徑之一。因此梨樹煤礦大膽嘗試3.0米以上大采高沿空,并取得了成功,填補(bǔ)了黑龍江省雞西地區(qū)3.0米以上大采高沿空留巷空白。

1 礦井概況

梨樹煤礦新改建礦井，設(shè)計(jì)能力為90萬噸/年。開采煤層為雞西群穆棱組的3#煤層，和城河子組的14#煤層。屬中厚煤層。開拓方式為斜井開拓。主要采煤工藝為綜采，采煤方法為走向（傾斜）長壁后退式。全礦共有二個(gè)采煤隊(duì)，156綜采隊(duì)開采一水平3#層，157綜采隊(duì)開采二水平14#層。提升方式一水平主提升為鋼絲繩牽引皮帶機(jī)。二水平為箕斗提升。

2 留巷的使用情況

該礦從08年開始使用沿空留巷,初期主要在3#層使用,經(jīng)過多次現(xiàn)場實(shí)際考察,該礦決定在14#層嘗試3.0米大采高沿空留巷,并取得了成功，創(chuàng)公司新紀(jì)錄，為公司大采高沿空留巷提供了可行性依據(jù)。梨樹煤礦留巷至今，已有沿空留巷6條，其中14#層大采高沿空留巷有2條。

3 地質(zhì)構(gòu)造情況

二水平14#煤層，平均煤層厚度3.0米，平均傾角7度，直接頂和老頂為12.5米的中砂巖，底板為中砂巖1.16米和煤頁巖3.2米，地質(zhì)構(gòu)造相對簡單（見圖1）。本煤層瓦斯含量高，現(xiàn)工作面絕對涌出量為53.4m3/min，屬高瓦斯煤層。

4 工作面概況

梨樹礦現(xiàn)14#采面為二水平14#/右二面，面長180m、采高3.0m、截深600mm、傾角5°、走向長度400m、儲量32萬噸。支架ZY3600-16/36/120部、工作面運(yùn)輸機(jī)SGZ-730/320、采煤機(jī)MG-200/490、轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ-764/160、破碎機(jī)PLM-1000。采煤方式為走向長壁后退式，作業(yè)形式采取“四六”制工作面制度，即：三采一準(zhǔn)的作業(yè)形式。下巷為沿空留巷。（見圖2）

5 問題的提出

根據(jù)3#層留巷經(jīng)驗(yàn)，該礦14#層采面的原有巷道均采用錨桿、錨索、配鋼帶支護(hù)，留巷時(shí)再打錨索補(bǔ)強(qiáng)，留巷采空區(qū)側(cè)采用碼袋墻支護(hù)。

留巷過程發(fā)現(xiàn)的問題：工作面頂板壓力較大，巖性破碎，原留巷支護(hù)強(qiáng)度不能滿足要求；袋墻及巷道承受的壓力過大，袋墻寬度還不夠合理；留巷投入大量的支護(hù)材料和人力，是否能取得較好的效益。

6 留巷工藝

6.1 針對上述問題的提出，該礦進(jìn)行現(xiàn)場觀察和實(shí)踐，改善留巷工藝，并突出以下幾點(diǎn)，①支護(hù)方式必須能夠適應(yīng)綜采工作面快速推進(jìn)的特點(diǎn)；②護(hù)巷支柱有較好的支護(hù)狀態(tài)，能夠滿足運(yùn)送設(shè)備、材料以及通風(fēng)行人的要求；③合理選擇護(hù)巷材料，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。

6.2 具體工藝：觀察頂板壓力運(yùn)動規(guī)律，初期在回采工作面前方20-40m，煤層上覆巖層就開始運(yùn)動，但沉降速度很小，到回采工作面邊界，累計(jì)下沉量約占3%-5%。開采后，在工作面后方10-20m處，嚴(yán)層下沉速度達(dá)到最大，在0-60m范圍內(nèi)，巖層的下沉量基本達(dá)到最大量的80%。大約經(jīng)過一個(gè)月，在回采工作面后方約60m處，老頂及其上覆巖層的沉降速度日益衰減。根據(jù)頂板運(yùn)動規(guī)律，該礦改善支護(hù)方案，在原有巷道支護(hù)基礎(chǔ)上，超前工作面50米打錨索，每隔1.2米打3根錨索配鋼帶，并加長超前支護(hù)距離到50米，以保證巷道穩(wěn)定，縮小留巷下沉量。工作面袋墻位置超前支架前方每隔1.2米（即采面割2刀）打2根錨索配鋼帶，起到切頂?shù)男Ч乐鬼攭和瓶宕鼔Γ擅婧蟮膯误w柱要滯后60米方可回撤，以增加留巷的穩(wěn)定性。（見圖3）

合理設(shè)置袋墻寬度。原袋墻寬度設(shè)計(jì)4-6米，留巷礦壓顯現(xiàn)較大，該礦根據(jù)巷道巖性、及高度，現(xiàn)場實(shí)踐，適當(dāng)縮小袋墻寬度，防止工作面推進(jìn)時(shí)，壓力峰值作用在留巷上，經(jīng)過改進(jìn)，14#層留巷袋墻寬度定為2.0-3.0米，即穩(wěn)定了留巷，又減小了工作強(qiáng)度。

在14#層沿空留巷，因袋墻窄，巷道高，為防袋墻向兩側(cè)傾斜，在碼袋墻時(shí)，每間隔1.0米在袋墻兩側(cè)安裝兩根加固錨桿配鋼帶，穩(wěn)固袋墻。（見圖4）

6.3 保證留巷道質(zhì)量的措施：公司專業(yè)處室的三次驗(yàn)收，為沿空留巷打好了基礎(chǔ)。首先第一次的采面形成后的工程驗(yàn)收，保證了掘進(jìn)時(shí)的成巷質(zhì)量。后兩次驗(yàn)收現(xiàn)場解決了留巷所需設(shè)備及材料問題，為留巷提供了保證。

礦專業(yè)干部和科室下井跟班，現(xiàn)場解決問題，檢查留巷質(zhì)量，提高留巷工作人員待遇。

加強(qiáng)了沿空留巷驗(yàn)收，在公司專業(yè)處室每月的沿空留巷驗(yàn)收前，礦每旬都進(jìn)行驗(yàn)收，有效的保證了沿空留巷質(zhì)量。

區(qū)隊(duì)設(shè)置專人監(jiān)管留巷質(zhì)量，并每日指派技術(shù)人員檢查留巷情況。

7 留巷經(jīng)濟(jì)效益

大采高沿空留巷不僅是工藝方法的創(chuàng)新，減少工作流程，降低員工勞動強(qiáng)度，緩解接續(xù)緊張，而且還可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)計(jì)算，我礦留巷至今，3.0米以上大采高沿空留巷其共計(jì)920米，多回收煤炭8萬噸，增加經(jīng)濟(jì)效益0.4億元，減少掘進(jìn)費(fèi)用276萬元，沿空留巷消耗費(fèi)用220.8萬元。

通過科學(xué)分析和具體實(shí)踐，綜采面采用大采高沿空留巷支護(hù)方法，在技術(shù)上是可行的，在效果上是成功的，在效益上是可觀的。

[1]朱永戰(zhàn)，彭育東，董穎輝.綜合機(jī)械化采煤工藝淺析[J].煤礦機(jī)械，2005.

[2]張廣義.綜合機(jī)械化采煤工藝[J].煤炭技術(shù)，2009.