傾斜長壁低位放頂煤一次采全高采煤工藝研究

張勇勇

（陽煤集團平舒煤業有限責任公司，山西 陽泉 045000）

0 引 言

王平礦10822#工作面隸屬3#煤層，厚度4.7～6.5 m，平均5.6 m。距煤層底板0.6 m處有一層較為穩定的夾矸，其平均厚度0.28 m，其巖性為泥巖或炭質泥巖。煤層頂板為砂質泥巖、泥巖或粉砂巖，局部為不同粒級的砂巖；底板為砂質泥巖、粉砂巖、泥巖，局部為細粒砂巖。煤層厚度穩定，煤層結構簡單。

3#煤層直接頂板為砂質泥巖、泥巖，局部為粉砂巖。厚度穩定性差，結構松軟，吸水易軟化，強度較低。老頂為中-細粒砂巖，為較堅硬巖石。3#煤層直接底板為砂質泥巖、泥巖，局部為粉砂巖，為軟巖-較軟巖。老底為細粒砂巖，為較堅硬巖石。

1 巷道布置

10822#工作面風、運兩巷均沿頂板掘進，沿傾向布置，運巷長698 m，風巷長732 m，切眼長252 m，沿走向布置，工作面標高為688～737 m。巷道采用錨索聯合支護。

運巷斷面呈矩形，主要作用為進風、行人、運輸材料，并鋪設轉載機、破碎機、皮帶輸送機和單軌吊，為采煤工作面煤炭及物料運輸提供通道，敷設各種型號電纜和管路，為工作面供電、供水、供氣；風巷斷面呈矩形，主要作用為回風、行人，并鋪設專用管路、電纜和道軌，為工作面供電、供水、供氣；開切眼斷面呈矩形，主要作用為布置綜采設備，為工作面回采服務，并聯通風、運兩巷，形成采煤系統。

圖1 采煤工作面現場

2 采煤工藝

采煤機破煤、裝煤，刮板輸送機運煤，移架，推移前部刮板輸送機，放頂煤，拉后部刮板輸送機，采空區處理。

工作面平均采高為5.65 m，其中采煤機滾筒割煤3.0±0.1 m，放煤厚度2.65 m，循環進度800 mm，工作面長度252.2 m，放煤區段長239.3 m，底煤回收率95%，頂煤回收率91%。最大控頂距為5420 mm；最小控頂距為4620 mm，推拉步距為800 mm。

2.1 MG300/730-WD采煤機割煤

10822#工作面綜采工作面采用MG300/730-WD電機驅動齒輪銷軌式無鏈牽引采煤機，牽引速度0～7.7～12.8 m/min。前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，采用雙向割煤法，即采煤機往返一次為兩個循環，采煤機采用遙控操作，割煤過程中必須及時收打護幫板，收護幫板不得超前前滾筒一架，打護幫板不得滯后后滾筒兩架。

2.1.1 進刀方式

采用端部斜切割三角煤進刀，進刀方式如圖2所示。

圖2 采煤機進刀示意圖

2.1.2 進刀方法

1）開機割煤前，采煤機位于工作面機頭（尾）正道上，距離機頭（尾）47 m的位置，割煤前，首先進行安全確認，檢查采煤機周圍是否有人員、頂板及設備是否完好，機組內外噴霧是否完好有效等，待確認具備安全生產條件后，先打開機組噴霧裝置，然后發出開機信號送電開機。

2）開機后，先升起機頭（尾）側滾筒割頂煤，另一滾筒落底割底煤。機組首先向機頭（尾）割透三角煤，調整前后滾筒，反轉機組牽引方向，采煤機清掃底煤，并將機組向工作面中部推進。

3）當采煤機行走至開機位置且開始截割實體煤壁時，先從機頭（尾）開始順序移架，然后順序將大溜推至煤壁，機組勻速向機尾（頭）割煤；正常行駛的采煤機速度應控制在3m/min～5m/min。

4）當采煤機向前運行割透機尾（頭）時，及時調整前后滾筒上下位置，反轉采煤機牽引方向，清掃底煤。

5）采煤機沿大溜機道彎曲段逐步向煤壁推進，當采煤機完全上正道（截深全部達到800mm）后，迅速將余下的支架拉出，并將大溜全部推至煤壁，使工作面大溜成一直線，確保達到綜采工作面“三直一平”的要求，待經跟班隊干、班組長及驗收員確認合格后，反轉采煤機牽引方向，開始下一個循環。

6）當工作面煤壁片幫嚴重或遇頂板破碎的情況時，機組割煤時刻根據實際情況，采用前后兩個滾筒同時落地割底煤的方式進刀及正常運行割煤。

7）當采煤機停機時，必須確保兩個滾筒均落地，并及時清理機身上部浮煤。

2.2 裝 煤

裝煤主要通過以下四種方式進行：

1）采煤機上滾筒割煤過程中煤炭落在刮板輸送機上部。

2）下滾筒割煤期間，通過螺旋滾筒將煤炭裝入刮板輸送機上部，實現裝煤。

3）推移刮板輸送機時利用鏟煤板進行裝煤。

4）操作支架尾梁千斤頂，使尾梁收到適當位置，將頂煤放入后溜中進行裝煤。

2.3 刮板輸送機運煤

煤炭裝入刮板輸送機后，經刮板輸送機運出工作面，刮板輸送機與轉載機搭接將煤炭運至轉載機上部，再經轉載機、破碎機和順槽膠帶輸送機運至采區膠帶輸送機，運至井底煤倉，最終經主井箕斗提升和動篩系統運至地面儲煤場。

2.4 移架

工作面移架時，采取及時支護方式，本架手動操作，追機作業，從端頭或端尾跟機順序移架，移架步距0.8 m。移架滯后采煤機后滾筒5m進行，由支架的推移千斤頂和護幫千斤頂來完成。如頂煤破碎或片幫嚴重時，可采用超前移架，及時打出護幫板等支護方式管理頂板，嚴防冒頂。

2.5 推前溜及拉后溜

使用液壓支架推拉千斤頂推移輸送機，前溜彎曲段距后滾筒不得低于12節。工作面要依次推前溜、拉后溜，保證推拉前后溜彎曲段不少于12節，逐步將前后溜推拉成一條直線。

對工作面刮板輸送機的要求，刮板輸送機在推移后必須成一直線，保證刮板輸送機平整，不得出現飄溜，凹溜和局部起伏過大等現象。刮板輸送機的機頭機尾推進度保持一致，且必須保持推移步距為0.8 m，以確保截深、產量和工程質量。推移工作面刮板輸送機時，必須距采煤機后滾筒大于20 m進行，推溜時要順序進行，不得出現急彎、除進刀所需外其它地段不準出現彎曲。若推溜困難時，不應強推硬過，必須查明原因并處理后再推溜。清煤工必須滯后移溜10組支架，清煤人員必須面向刮板輸送機機尾注意刮板輸送機、頂板、煤幫情況，以防發生意外。清煤質量標準，清煤工要將浮煤、炭塊清到刮板輸送機里，嚴禁清到采空區，2m2內浮煤厚度不超過30 mm。

2.6 放頂煤

在機組割完一刀煤，將支架移出后，采用多人分段單輪放煤方式，通過收尾梁使頂煤落入后溜中，直到見矸后，伸出尾梁，關閉放煤口。

10822#綜采工作面的采放比為1：0.88，根據本面支護的特點及開切眼尺寸支護情況，在支架的尾梁全部離開錨網支護頂板處，開始放煤，考慮外部運輸能力，采用采放交替作業方式。

1）步距及放煤順序。本面采用多人分段單輪放煤法，按架號依次進行，一架放完后再進行下一架，直到頂煤放完為止，放煤步距為0.8 m。

2）初次放頂煤。工作面回采初期頂煤比較完整，放煤困難，為提高初次放煤回收率及盡快達到放煤標準采取以下措施：①放慢割煤速度，增加頂煤空頂時間；②反復升降支架，迫使頂煤與直接頂離層，使頂煤破碎，從而滾入后溜中；③在反復升降支架時，必須密切注意支架前梁上部頂板狀況，升起架后必須保證支架前梁接頂嚴密，初撐力達到要求，防止出現冒頂事故。

3）正常放煤。放煤操作，收回插板，操作尾梁千斤頂，使尾梁收到適當位置，保證放出的煤流入后溜中，若大炭堵住，則可多次反復伸收尾梁使大炭破碎，放煤結束后，升起尾梁，伸出插板。

4）放煤要求及注意事項：①正常放煤應架架二次見矸停放，既要保證煤質，同時保證頂煤回收率。加強現場監督檢查，最大限度提高頂煤回收率；②放煤人員進行伸出插板作業時，必須注意插板伸出狀況與后溜相對位置關系，嚴禁出現插板絆后溜刮板或鏈；③放煤人員操作時，應站在架間支護完好處操作手把；④后溜司機要隨時觀察后溜煤量和電機負荷，及時發出“放”、“停”信號，防止后溜斷鏈或壓溜；⑤放煤結束后，必須及時將插板伸出進行擋矸，以免大塊矸石進入后溜損壞設備；⑥本工作面要求一采一放，放煤時由支架工分段作業；⑦工作面移架后，后溜正常運轉時方可進行放煤工作；⑧放煤范圍為除去過渡架外所有的低位放頂煤支架；⑨放煤時，必須密切注意放煤口涌出的煤流及矸石狀況，嚴防大塊矸石入溜。

2.7 采空區處理

采空區處理采用全部垮落法進行采空區處理，兩端頭及時進行剪網和退錨，便于采空區頂板垮落。局部懸頂和冒落不充分的，懸頂面積小于10 m2時應采取措施，懸頂面積大于10 m2時應進行強制放頂。

3 結論

本文對王平礦10822#工作面回采時采用的采煤工藝進行闡述，闡述過程聯系實際，過程較為全面，尤其是對MG300/730-WD采煤機所采用的采煤進刀方式方法有較高的指導價值。