淺談綜采輕放工藝在不規則工作面開采中的應用

張振興

摘要：在礦產資源開采力度不斷增加下，逐漸進入深井作業階段，開采難度隨之增加。在不規則工作面開采中，由于工作環境危險系數較高，為了保證開采效率和作業人員人身安全，通過綜采輕放工藝的應用，可以有效提升開采面作業效率和質量。本文就不規則工作面開采中應用綜采輕放工藝進行分析，把握技術要點，提升開采效率和質量。

關鍵詞：不規則工作面;綜采輕放;礦產開采

在不規則工作面開采中，作業環境較為復雜，由于安全防護措施不當，可能出現嚴重的安全事故，威脅到作業人員生命財產安全。而常規開采工藝即便開采效率較為可觀，但是可能影響到礦井整體結構穩定性，不僅會造成資源損耗，還會產生嚴重的安全事故，制約后續開采活動順利展開。通過不規則工作面開采中綜采輕放工藝應用研究，可以為后續相關工作提供支持。

一、工作面概述

以河北省某礦井為例，以綜采放頂煤回采工藝為主，經過長期發展逐漸完善，獲得了可觀的效益。但是該礦井地質條件復雜，呈現不規則褶曲狀，導致后續的礦井綜采工作面布設難度增加。由于斷層條件影響，煤田呈現不規則狀，為了提升資源開采利用效率，需要合理礦井設計，滿足不規則狀綜放工作面回采。

工作面煤層穩定，煤層厚度為6m左右，底板以粉砂巖為主，頂板作為細砂巖，回采工作面切眼長90m～150m，走向長度870m。工作面斷面4m×3m，采用錨桿、錨索、鋼帶支護形式，頂錨桿采用D18mm×2400mm的左旋螺紋鋼錨桿，幫錨桿選擇D18mm×2000mm金屬錨桿，14號圓鋼制作的鋼帶^[1]。

二、不規則工作面中待解決的問題

在不規則工作面作業中，綜采輕放工藝的應用需要結合地質條件把握其中待解決的問題，主要表現在以下幾點：（1）工作面和四周形成孤島，頂板承載較大的壓力，煤層壓縮，裂隙擴大，對于煤壁和頂板的管理是回采作業的難點所在;（2）工作面經過夾石變厚帶和斷層的頂板管理;（3）工作面采長變化大，支架頻繁加減;（4）作業區域傾角大，做好安全防護措施，避免支架下滑。

三、綜采輕放工藝在不規則工作面開采中應用

（一）回采工藝

不規則工作面開采中應用綜采輕放工藝，主要是采用長壁后退式綜合機械化放頂煤方法進行回采，落煤選擇6MC-200W采煤機;聯合采煤機滾筒和刮板輸送機;割煤高度2.2m，一采一收為一循環。

（二）回采作業

在回采作業期間，定期對設備檢修，工作面切眼安裝102架，切眼尾拆除支架;工作面回風巷斷面寬4m，凈高3m。通過計算可以了解到，每推進8.1m拆除一組支架，具體流程如下：

（1）做好前期準備工作，控制支架和溜槽平直度，避免上竄下滑問題出現;工作面采高滿足標準，控制支架支撐力在24MPa以上;降低支架前煤層支撐應力，保證作業區域安全出口通常。

（2）準備好支架的運輸車輛，在距離輸送機尾部50m處建立絞車平臺，用于支架的拖拽和運輸^[2]。

（3）避免出現樓頂問題，支架上設置金屬網輔助支護。在最后一組支架上設置一個原木，長2.5m，直徑20cm，與支架搭接0.4m以上。工作面過斷層管理，對于落差在0.6m以下的斷層，通過摸斷層下盤煤層底板方式推進，上盤預留0m～0.6m的三角底煤;落差在0.6m以上，則需要斷層下盤破底，或是斷層上盤留底煤方式進行處理，結合實際情況選擇不同方法進行處理，確定留底煤長度;斷層破底厚度在1m以上，超前處理;采用鉸接頂梁支架的區域，需要在柱底墊鐵鞋;過斷層過程中，保證采高維持在1.7m～1.9m范圍內。

（4）工作面推進回風巷拐點區域后，割滿刀，停放在輸送機前方，超前移架，回撤支架。需要注意的是，在這個過程中，需要將輸送機機尾拆開，將其一部分中部槽拆除，便于后續的支架回撤，然后清理干凈周圍區域^[3]。對于工作面延長或是縮短的支護措施，需要結合地質條件變化情況，合理布設支架，順槽超前替棚地段，十字鉸接頂梁支架下套加板梁，聯合單體支柱構成板梁棚子，開辟的通道高度在1.8m以上，寬度在1.6m以上;安裝支架時，加架空間采用2.6m～2.8m板梁配單體支柱棚子替下鉸接頂梁支架，棚距0.7m，一梁三柱，較差區域敷設2.8m～3.0m左右的棚子;傾向板梁一端放置在支架頂梁上，長度在0.5m以上，另一側設置單體支柱。需要注意的是，在進支架過程中，借助千斤頂和回柱絞車實現，保證支架到達預設位置。

（5）將支架拖拽到支架運輸平臺上，運輸后及對原區域支護，然后拆除機尾部分中部槽，與輸送機機尾連接在一起。

在作業過程中，由于不規則工作面條件的限制，采煤機割底較為嚴重，可能導致矸石涌入煤流中。由于矸石摻入，將導致煤質受到極大影響。同時，在作業過程中，可能由于認為才做不當，出現運輸機械設備和采煤機設備出現故障，影響工作面生產安全。所以，在今后作業中，應該選擇采高調整范圍大的支架，加強作業現場的安全控制，充分發揮綜采輕放工藝優勢，提升作業效率和作業質量。

結論：

綜上所述，在不規則工作面開采中，通過綜采輕放工藝的應用，有助于降低人工勞動強度，提升回采率。并且在保證作業安全的同時，還可以有效提升資源回收率，為企業帶來可觀的經濟效益。

參考文獻

[1]李永飛.綜采輕放工藝在不規則工作面開采中的應用[J].煤，2017，26（03）：36+49.

[2]于占林，王金寶.高瓦斯厚煤層超長工作面綜采輕放采煤工藝研究[J].煤，2015，19（09）：12-15.

[3]王建民，王寶坤.在復雜地質條件下綜采輕放工藝的實踐[J].陜西煤炭，2017，23（03）：55-57.