綜放工作面實現高產高效的管理經驗

賈慶豐

(大同煤礦集團 四老溝礦，山西 大同 037003)

大同礦區現主要開發石炭系煤層，煤層厚度在14～20 m，屬于特厚煤層，現礦區內大型礦井以綜放開采為主，綜放開采產量占到70%以上。綜放開采雖然產量大，但在開采過程中存在資源回收率低，頂板管理難度大的特點[1-2]，能否實現高產高效對礦區的安全穩定與可持續發展起著至關重要的作用。本文以大同礦區某高產高效綜放工作面為例，詳細介紹了其在支架、頂板、放煤及其他日常管理方面的經驗，為其他同類型工作面提供參考和借鑒。

1 嚴格支架管理

嚴格要求支架初撐力，打破“放頂煤工作面支架后立柱初撐力不考核”的常規思想，嚴格要求支架工操作規范，對初撐力不達標實行“零容忍”管理，有效提高了支架的管理水平。

1) 嚴格初撐力管理。工作面支架前立柱初撐力合格率不低于80%，后立柱初撐力合格率不低于70%。單個支架初撐力不達標，逐架考核累計罰款。充分認識支架升緊后柱對支架整體支護頂板的重要性，后柱初撐力達標，有效防止了由于后柱接頂不嚴，將支架頂梁上方的頂煤放下來，導致支架呈“前進帽”狀態，嚴重損壞支架后柱的配件及四連桿機構，有利于頂煤從支架切頂線向古塘方向呈倒三角形，這樣支架后方頂煤容易垮落，使放煤更充分；同時能夠有效防止壓力前移，避免煤壁片幫和機道漏頂。

2) 規范操作流程。支架工拉架后先升頂梁后升前梁，確保支架頂梁接頂嚴實，有效提高支架初撐力；拉架后，要求對支架前(后)立柱的供液操作時間不少于1 min，確保立柱接頂有力；每次放煤前必須重新將支架升緊并接頂嚴實，防止將支架上方頂煤放空，從而導致支架不接頂現象發生。

3) 加強檢查力度。每天檢查支架控制閥閥組及密封件，發現有問題及時更換，堅決杜絕“跑、冒、滴、漏、竄”液現象發生；每次周期來壓后，對卸載的安全閥及時更換，并貼好數字標識，以便記錄對比分析。

4) 建立管理臺賬。實行“一架一賬”制度。對支架日常生產和檢修情況進行動態記錄，及時掌握支架工況，處理故障，避免支架帶病工作。并按月統計，逐月對比分析材配損耗原因，降低材配損耗。

2 加強頂板管理

2.1 超前支護頂板管理

1) 單體柱穿柱鞋。超前支護段雖然已經鋪底，但受超前壓力影響難免會出現底鼓，導致水泥底板發生破裂翻漿，造成單體支柱鉆底現象。采取了超前支護實行“兩柱一鞋”(自制鐵鞋規格1.2 m×0.35 m×0.02 m)的措施，增大了單體柱的接地面積，提高支柱的支撐力，有效控制了單體支柱鉆底現象的發生，同時也嚴格控制了柱距，使得單體柱支設時更容易對齊。

2) 增加木垛支護。在原規程規定尾超前支護50 m的基礎上實行增加兩排“井”字型木垛按邁步式布置，進行加強支護并隨采隨向外支設，防止超前段受采動影響形成網包。且該木垛改變以往的“井”字形，每一層布置四根道木，增加了木垛的可靠性。

3) 改變梁柱配合。回風巷將原有的“一梁四柱”變更為“一梁兩柱”，對頂板起伏不平的地段適應性增強，杜絕了斷梁現象的發生。膠帶巷則根據頂板狀況實行“一梁兩柱”和“一梁一柱”間隔式或順序式支設，即頂板完整時采用間隔式，破碎時采用順序式。

4) 減少反復支卸。在尾超前將單體柱支設在巷道兩側各兩排，在中間留有一條1.5 m寬的檢修通道，避免了均勻支設時因進出材料和大型配件時反復支卸單體柱，減少了超前頂板反復支撐次數，保證了頂板的完整性。

5) 防墜裝置革新。在原π型梁側面焊接一個螺絲帽，通過配套螺絲+小鐵鏈與單體柱實現軟連接，然后將π型梁用鐵絲固定在頂板的金屬網上，整個防墜裝置操作簡單、改造容易、可靠性好、經濟實用。

2.2 端頭懸板管理

1) 超前退錨。在生產之前，根據實際頂板條件，對端頭支架前2～3排永久支護進行退錨，對于永久支護變形難退錨的情況，通過反復升降支架或帶壓擦頂移架來破壞原有支護，實現損錨。

2) 鋼刀切頂。針對端頭頂板完好，垮落困難的情況，采取了在支架上方安裝自制的切頂鋼刀，通過反復升降支架實現切頂。

3 優化放煤工藝

在保障礦井正常接序的情況下，提出并實施綜采工作面“多輪順序間隔效益放煤法”，施行一刀一放，分粗放、細放、精放三大步驟。具體過程如下：

1) 粗放。即放煤工分前后兩組，每組一人，一組從工作面頭開始放單號支架頂煤(1、3、5…101、103、105)，另一組從工作面尾開始放雙號支架頂煤(104、102、100…6、4、2)。第一輪放煤主要通過反復動作支架尾梁，配合伸縮梁，使頂煤充分破碎，放煤量約為頂煤的2/3頂煤。

2) 細放。第一輪放完后，兩組放煤工折返進行二輪細放。第二輪放煤過程要求反復伸縮尾梁放煤，放掉余下的1/3頂煤。

3) 精放。兩輪放煤過后，在班組長巡查工作面過程中，依次對支架尾梁再次升降動作，將最后的余煤放出，真正做到見矸關窗。

放煤量過大會造成局部頂板垮落將尾梁壓住，升梁困難，縮小了出煤空間，同時阻礙后部輸送機的正常運行，導致煤量銳減。通過實行“多輪順序間隔效益放煤法”，避免了放煤量過大造成的事故，同時使工作面煤炭回收率大幅度提升，主要表現在：該工作面從2017年8月開始開采到2018年11月底截止共推進1 143 m，采出煤量585.6萬t，每米煤量為5 123 t；從2018年12月實行“多輪順序間隔效益放煤法”后，2018年12月至2019年2月底推進186 m，采出煤量121.6萬t，每米煤量為6 537 t；單刀產量由4 098噸提升至5 229 t，每刀多放煤1 131 t，且工作面未發生因放煤量過大造成的后部輸送機過載事故。放煤工程是一項“良心”工程，只有少推多放，精采、細采、效益開采，才能實現效益最大化，延長礦井壽命，為礦井可持續發展奠定堅實的基礎。

4 強化日常管理

1) 加強工作面頂板壓力觀測，技術部安排礦壓組派專人每天對工作面所有礦壓監測數據進行現場采集歸納，分析頂板壓力的預測預報并在每天晨會進行通報，逐月考核兌現。

2) 工作面遇地質構造特殊情況時，必須由相關領導牽頭各相關部門配合深入現場制定合理性的安全技術措施，確保安全生產。

3) 嚴格工作面前后輸送機上竄下滑管理，每班生產前由生產副隊長或技術骨干進行現場查看并分析工作面輸送機的竄動變化，作出合理安排，進而調整采煤工藝，杜絕輸送機竄頭竄尾現象發生。

5 結 語

1) 支架管理措施執行后支架初撐力有了明顯提高，杜絕了以往由于支架初撐力低，導致采場壓力大，煤壁片幫嚴重，甚至發生機道漏頂事故。同時工作面周期來壓步距由原來的12～19 m延長至22～26 m。

2) 超前支護頂板管理措施執行后，避免了單體支柱鉆底造成的支護效果差的情況發生，再配合改進后的木垛支護，有效控制了巷道頂板下沉、網包、底板鼓起等現象的發生，大幅度提高單體支柱初撐力。超前退錨和鋼刀切頂措施執行后，確保了古塘頂板及時塌落，消除了隱患。

3) 通過實行“多輪順序間隔效益放煤法”，避免了放煤量過大造成的事故，同時使工作面煤炭回收率大幅度提升，實現效益最大化，延長了礦井壽命，為礦井可持續發展奠定了堅實的基礎。