不等長輕放工作面縮面回采技術研究及實施

文/王小勇

一、概況

蒲白礦業公司朱家河煤礦12506 工作面位于朱家河煤礦二采區。 工作面原設計為炮采放頂煤工作面，因生產需要改為輕放工作面，回順開口向里150m 因遇地質變化帶為斜巷布置， 導致工作面切眼由108m 縮至65m。 工作面回采余160m 時， 在工作面工程巷垂直工作面補打一條長130m 中補巷， 原設計意圖為工作面推至中補巷后，一次回撤不等長段所有支架。 當工作面回采余130m 時， 工作面機尾向前12m 出現斷層，機尾向前42m 出現傾角為22°大坡度段， 頂板特別破碎，導致一次性回收32 架支架，頂板控制難度較大，不具備集中回撤支架的地質條件，另考慮到三角區煤炭資源的回收和工作面前段為薄煤帶，故方案定為：先將后部刮板運輸機撤出，再邊推采邊回撤，一次回撤1～2 架，推采至聯絡巷后一次性回撤不等長段所有支架。

二、回撤過程中存在的問題

機尾段坡度較大傾角22°，52～80 架支架出現向機尾方向不同程度的傾倒， 傾倒角度在8°～16°， 在撤架時會出現抽出機尾第一架支架后第二架支架繼續向機尾傾倒的問題；機尾盲巷老空有涌水，流量5m3/h，撤架時的排水問題；機尾出現變化帶頂板破碎，頂板管理的問題；回順距工作面5m 處有坡度為15°、長度為18m 的斜坡；隨著工作面推采支架將與回順相接，支架與刮板運輸機機尾的連接問題；回撤支架時，回架通道寬度的問題。

三、施工方法和步驟

1.準備工作

備料。 根據工作面現場情況應備足如下材料：2.2m、2.5m 單體支柱各25 根，3.6m∏型梁15根，1.2m 鉸接梁20 根，2 臺回柱絞車。

絞車的安設。 根據需要， 安設1 號絞車（JHDB-12/1.7 雙速絞車）， 絞車的固定方式為基礎固定。

機尾做缺口，缺口規格：3×2.2×3.3m，用3.6m長梁配合單體支柱支護。

因工作面不斷推采，故在機尾盲巷做簡易水倉安設潛水泵，水倉規格：0.6×1.0×0.6m。

2.工作面頂板管理

運順、 中補巷、 回順三條巷道， 超前支護20m， 支護形式為雙排1.2m 鉸接頂梁配合2.5m單體支柱，一柱一梁支護。 機尾回順是支架外運的通道，在回采過程中，CD 斜巷段受頂板超前壓力的影響，且局部發生過漏頂，所以在兩棚腿之間加打一塊寬板梁，一梁二柱貼幫支護，發現棚腿變形或歪斜，及時用單體支柱替下，巷高控制在2.1m。

機尾斷層帶的管理。 根據回順巷道起伏情況，工作面推采時，逐步抬底使工作面機尾段仰采與回順坡度一致， 避免回順與工作面出現錯臺，導致出現工作面通風不暢、接茬處頂板管理困難、出架高度不夠等問題。

工作面后半部坡度達22°，且為斷層構造帶，致使支架出現向機尾傾倒，在回撤支架前，必須將支架扶正，有效支護頂板，為支架回撤創造有利條件。 由坡頭向下順序處理，具體做法：用單體支柱斜戧支架，反復支撐，將多余活渣漏掉，留出支架正立的頂部空間，待支架戧正后，再在支架底座下坡側墊厚度不少于0.15m 木板梁，支柱與支架接觸點墊襯木，以防支柱滑脫傷人。

根據計算工作面推采至聯絡巷， 需回撤12架，平均推采4.4m 回撤1 架。 工作面推采時，每班在機尾向前10m 段支架上方上雙層網，機尾向前3 架密背板梁， 板梁規格為2.0×0.02×0.1m，網間壓茬0.2m 密連， 推采一幫沿傾向上一板梁，機尾第一架上板梁與回順原始支護，搭接要不少于200mm， 維護工作面機尾與回順巷道接茬區域。

隨著工作面推采支架將與回順相接，被撤支架不再與刮板運輸機中部槽相連而與刮板運輸機機尾連接。 為保證支架的正常推移，將支架底座的推拉桿與刮板運輸機機尾底座用長為700mm 的220 連環連接。隨著工作面的推采，工作面長度縮短，支架會進入回順巷道，此時可用1 號絞車牽引支架前移。

施工勞動組織。 采用“三八”制作業，早、夜班出煤各兩幫，四點班回撤支架，檢修設備，集中技術力量和有經驗的老工人保證四點班回撤支架的速度和工程質量，確保夜班正常生產，實現正規循環。

3.回撤支架

撤架前， 先檢查被撤支架上方網的鋪設、板梁的密背情況，如出現板梁間距過大、板梁與原始支護（工字鋼棚）未搭接時，不得撤架。

縮短刮板輸送機。 撤架前先將工作面刮板輸送機縮短，并將多出溜槽外運。 縮短時以回撤支架數為標準，縮槽子后重新對接機尾，使刮板輸送機正常運行，為撤架提供出架通道。

撤出支架。 ①為保證撤出支架的順利調向，將超前靠煤墻側一排雙楔鉸接梁支護，替換為兩根3.6m“∏型梁”一梁三柱抬棚支護。②將被撤支架前梁插板收回， 尾梁降低， 并將支架降低300mm，用1 號絞車配合10T 滑輪，用拉旱船的方式將支架拉出。 ③支架拉出后，及時對空頂面積進行支護。 ④撤出機尾第一架后，隨著工作面的推采，機尾端頭的長梁將逐漸減少，原長梁維護段被支架占據，待工作面推采至聯絡巷，一次性回撤不等長段所有支架。

4.收尾工作

每次回撤完1～2 架后， 工作面恢復正常推采，需做好以下工作：①撤架后繼續在待撤支架上方鋪網上板梁。 ②工作面刮板運輸機長出到回順時，根據現場情況決定何時進行撤架。③撤架后正常推采，機尾端頭長梁逐步被支架代替，根據現場情況及時調整端頭支護方式。

四、結論及建議

不等長輕放工作面縮面回采技術，在朱家河煤礦12506 輕放工作面首次嘗試取得成功，為今后不等長工作面三角煤的回采提供了寶貴的實踐經驗，其經濟效益十分明顯。 在施工中以下做法十分有益：

1.工作面上繃網鋼繩，解決了綜采面移架時皺網的發生。

2. 撤架時段應在支架部分進入巷道后回撤，可減少控頂面積和支柱替換次數， 縮短撤架時間。

3.拉旱船時，支架上軌道，減小拉架阻力。

4.合理安排勞動組織，堅持正規循環。