綜采工作面縮面回采工藝研究

商傳強

( 山西潞安集團蒲縣隰東煤業有限公司，山西 臨汾 041208 )

1 概況

隰東煤業在回收礦井東南角邊角余煤時，1209工作面采用不規則“刀把”布置，回采至回風順槽斜巷段時將進行縮面回采。1209工作面布置于2#煤層內，沿傾斜布置，煤層賦存穩定，北高南低，坡度大約為3°；煤層平均厚度1.7m，屬低瓦斯，為Ⅱ級自燃煤層。煤層直接頂為粉砂巖，厚度0.9～4.0m，基本頂為細砂巖，厚度7.0～8.5m。工作面運輸順槽長度為365m，采用錨網索支護；回風順槽長度為400m，采用錨網索支護；切眼長度為125m，采用錨網索支護。采用MG320/710-WD3型采煤機割煤，循環進度為600mm；采用SGZ-764/2×200型刮板輸送機運煤，采用ZY4000/11/24型液壓支架支護頂板，采用全部垮落法管理頂板。

1209工作面東部和南部為礦井邊界保安煤柱，北部為204工作面（已回采）保安煤柱，西部前265m為20792工作面（已回采）保安煤柱，中間55m為F1斷層，后80m為未開采實體煤。在回風順槽掘進時，受采空區和斷層影響，在由正南方向掘進265m時改為南偏西60°掘進60m斜巷，再向正南方向掘進80m，完成工作面圈定。1209工作面巷道布置圖如圖1所示。

2 縮面回采方案選擇

（1）方案一：隨采隨回支架，采三角煤

即隨著回采推進，當工作面端尾支架進入回風順槽斜巷距巷道外幫不足0.8m時停采，將刮板輸送機機尾回縮后，拆除端尾支架，恢復刮板輸送機機尾，繼續回采，以此循環直至完成縮面回采工作。

（2）方案二：一次性回撤支架，不采三角煤

即在工作面回采68m后，機尾三角煤區域進行鋪網上繩收尾，工作面回采80m后，一次性將機尾段支架進行回撤，不回采三角煤，完成縮面工作。

（3）兩方案對比分析

方案一不扔三角煤，可增加煤炭資源回收率和經濟效益，還可減少工作面機尾段做回撤通道和末采收尾工序，故選擇方案一進行縮面回采。

3 縮面回采工藝

3.1 縮面撤架準備工作

（1）撤架前將回風順槽內運輸絞車安裝到位，便于運輸作業。

（2）撤架前將回風順槽超前支護中間一排單體柱改支到靠非回采側巷幫，確保不影響運輸支架。

（3）撤架前將機尾端頭支護替換為“井”型木垛配合液壓支架和單體帶帽點柱支護。

（4）撤架前在回風順槽超前支護以外備用一定數量的支護材料。

（5）撤架前將采煤機停放于機頭段頂板完好處，并停機閉鎖設專人看護。

3.2 回采推進長度與縮面長度之間的三角函數關系

式中：

L-縮面長度，m；

n-割煤刀數，取3；

B-循環進度，取0.6m；

α-斜巷與順槽夾角，取60°。

根據以上計算，工作面在回采三角煤時，回采3刀煤，工作面縮短3.12m。回風順槽斜巷巷寬4.0m，液壓支架寬度1.5m，以此可以確定每回采3刀煤，可回撤2組液壓支架和回撤2節溜槽。

3.3 勞動組織

工作面縮面回采期間勞動組織，采用“三八”制作業方式，即四點班組織回采作業，零點班和八點班完成縮溜和撤架工作。

3.4 撤架工藝

工作面回采三角煤縮面時，共需拆除機尾段支架31組和溜槽31節。隨回采推進工作面縮短，當端尾2組液壓支架完全進入回風順槽斜巷內時，開始縮刮板輸送機機尾和回撤液壓支架。

第一步，維護好工作面機尾段支護，檢查機尾5組支架并升緊接頂，檢查端尾支護及超前端支護情況，確保支護安全可靠。

第二步，將刮板輸送機開空，刮板輸送機停電閉鎖并派專人看護，拆掉機尾支架與刮板輸送機連接的十字連接頭后，支架推移桿收回。拆除電纜槽、齒軌把刮板輸送機上鏈拆開，然后用5T吊手拉葫蘆把機尾方向第一節和第二節正規溜槽吊出外運，然后用手拉葫蘆配合單體柱將機尾移至工作面內，確保機尾支架能順利抽出。

第三步，回撤支架之前先將支架前浮煤清凈，保證支架拉出時無阻礙無雜物，將機尾第一組支架降至最低，伸縮梁及側護板收回，并拆除進回液管路，用大鏈馬蹄環上緊絲固定支架底座，在回柱絞車的牽引下將支架調向托移至裝車平臺裝車外運。拆除支架后立即在所回支架原位置打設2排單體柱護頂。在機尾第一組支架順利抽出并支護好原位置頂板后，再按此方法拆除機尾第二組支架。

第四步，在機尾2組支架順利抽出并維護好機尾端頭支護及超前支護后，再用手拉葫蘆配合單體柱將機尾復位并對接好，然后再將支架推移塊與刮板輸送機連接好。

在經以上四個步驟后，完成一個循環的拆架和縮刮板輸送機工作，即回采3刀煤，回撤2組支架及2節刮板輸送機槽。以此循環直至完成三角煤回采、多余支架拆除和縮溜工作。撤架前、后工作面示意圖如圖2所示。

圖2 撤架前、后工作面示意圖

4 縮面回采安全措施

（1）頂板支護。加強機尾端頭支護和超前支護的維護管理，備用支護材料齊全到位，液壓支架和單體柱初撐力符合要求；在縮面回采期間斜巷內原則上不進行退錨作業，若需退錨根據頂板垮落情況而定。

（2）瓦斯管理。在縮面回采期間必須正常使用瓦斯抽放泵和加強上隅角瓦斯濃度檢測，如若發現異常必須及時匯報處理。

（3）機尾縮溜。先將大溜開空，再將機尾大溜上鏈掐開，使用單體支柱配合手拉葫蘆將機尾向外推移，然后用手拉葫蘆將需拆除的溜槽吊起外運，再將機尾推移至工作面內，確保撤架通道暢通，最后待支架撤出后將機尾復位對接好。推移所使單體柱柱頭、柱根必須加墊木托板、拴牢防繃護繩，使用的手拉葫蘆必須吊掛牢靠。

（4）回撤支架。先對頂板進行維護管理，確定無危險隱患后，再將待撤支架緩慢降架、調向，在回柱絞車牽引下前移。支架撤出后，必須按要求及時支護好支架原位置上方頂板。撤架過程中，必須不間斷的檢查機尾三角區支護情況，發現頂板破碎、下沉時要及時采取措施加強支護。

（5）裝架運輸。支架完成調向后采用自制旱船配合回柱絞車在斜巷內拖運，待支架離開斜巷到達裝車平臺后裝車外運。支架運輸前要設置好警戒和確保安全設施齊全、絞車完好。運輸過程中嚴禁擦幫、擦頂，有問題及時處理，嚴禁生拉硬拽。

5 結語

（1）采用隨采隨撤工藝，可多采出原煤約3000t，直接經濟效益達150萬元，還可減少工作面機尾段鋪網上繩收尾和做回撤通道施工工序。

（2）在施工作業時必須制定詳細的安全技術措施，合理安排施工作業和加強工作面頂板支護管理。通過實踐證明，工作面實現了安全順利縮面回采，積累了實戰經驗，為不規則工作面回采提供了借鑒和參考。