43上03 采煤工作面布置方案的優選

劉金偉 李冬冬 王 娜

（濟寧能源發展集團微山金源煤礦，山東 濟寧 277600）

1 概況

微山金源煤礦核定生產能力55 萬t/a，目前開采3上、3下煤層，3上平均煤厚2.85m，3下平均煤厚3.02m。43上03 工作面是四采區第二個工作面，工作面井下位于F37 斷層以東，F35 斷層以西，四采區專用回風巷以南，南部為未開采區域。43上03 工作面切眼長度212m，開采煤層為3上煤層，工作面范圍內3上煤層賦存穩定，全區可采，煤層的厚度在2.8～3.2m 之間，平均厚度3.0m。

2 工作面布置方案

2.1 方案設計

方案一：四采區軌道巷作為采區進風及輔助運輸巷道，四采區皮帶巷作為采區皮帶運輸巷道，四采區回風巷作為采區回風巷道。工作面以F37 斷層保護煤柱與F35-1 斷層中間布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風巷與回風巷均于四采區回風巷內開門，工作面進風巷作為工作面進風和皮帶運輸巷道，工作面回風巷作為工作面回風及輔助運輸巷道。四采區軌道巷和回風巷之間于工作面內部掘進一條工作面進回風聯絡巷，并與四采區軌道巷進行貫通，用作工作面通風及輔助運輸巷道。如圖1 所示。

圖1 方案一

方案二：四采區皮帶巷作為采區皮帶運輸及進風巷道，四采區回風巷作為采區回風及輔助運輸巷。工作面以F37 斷層保護煤柱與F35-1 斷層中間布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風巷與回風巷均于四采區回風巷內開門，工作面進風巷作為工作面進風和皮帶運輸巷道，工作面回風巷作為工作面回風及輔助運輸巷道。工作面形成后四采區皮帶巷與43上03 工作面之間用聯絡巷貫通，作為43上03 工作面的進風聯絡巷。如圖2所示。

圖2 方案二

方案三：四采區皮帶巷作為采區皮帶運輸及進風巷道，四采區回風巷作為采區回風及輔助運輸巷。工作面回風巷以F37 斷層保護煤柱為界，工作面進風巷緊貼F35-1 斷層外10m 煤柱邊界布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風巷與回風巷均于四采區回風巷內開門，工作面進風巷作為工作面進風及輔助運輸巷道，工作面回風巷作為工作面回風及皮帶運輸巷道。工作面形成后四采區皮帶巷與43上03 工作面之間用聯絡巷貫通，作為43上03 工作面的進風聯絡巷。如圖3 所示。

圖3 方案三

2.2 方案的確定

方案一優點是生產系統比較簡單，工作面切眼長度較長，刮板輸送機下運減少刮板負載，上行通風不利于瓦斯積聚，皮帶巷使用一條皮帶，運輸系統簡單且符合采區最初設計，采區各系統不需要調整。缺點是前期3上獨立開采期間需要掘進400m 巖巷和150m 煤巷，無法保證礦井正常接續，影響礦井產量和經濟效益，無法最大限度回收資源。

方案二優點是生產系統簡單，保證礦井采、掘接續正常，工作面切眼長度較長，刮板輸送機下運減少刮板負載，上行通風不利于瓦斯積聚，皮帶巷使用一條皮帶，運輸系統簡單。缺點是采區系統與設計之初稍有變化，需要對采區通風、運輸等系統稍作調整，無法最大限度回收資源。

方案三優點是最大限度地回收資源，上行通風不利于瓦斯積聚。缺點是工作面回采過程中需要增加支架工序較繁瑣，刮板輸送機上運對刮板負載高，運輸巷需要增加一部皮帶，增加資金投入。

考慮生產接續及回采率、前期投入、后期生產便利性等諸多因素，綜合考慮，決定選用方案二。

3 工作面布置

工作面進風巷沿F35-1 斷層留設的10m 保護煤柱布置，長度442m，主要擔負本工作面的進風、煤炭運輸、防塵、供水、排水、壓風管路及供電管路敷設等任務。工作面回風巷沿F37 斷層保護煤柱布置，Ⅰ段長143m，Ⅱ段長396m，共計539m，主要擔負工作面回風、材料設備運輸、注漿、防塵、供水、壓風管路及供電管路敷設等任務。兩順槽均采用矩形斷面，進風巷規格為：凈寬×凈高=4400×2700mm，回風巷規格為：凈寬×凈高=4000×2700mm。頂板為錨網梯索支護，兩幫為錨網支護。頂板居中均勻布置6 棵規格為Φ20×2200mm 的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配合軋花平網、鋼型梯、鐵盤進行頂板支護，錨桿間排距為800×800mm；每幫采用3 棵規格為Φ20×2200mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配合鐵盤、軋花平網進行支護，錨桿間排距為900×800mm；頂板配合Φ17.8×6300mm 的鋼絞線錨索進行聯合支護，錨索沿巷道中心線垂直頂板均勻布置，每排布置兩根，間排距為2000×2400mm（錨索長度可根據現場條件選用，保證錨入穩定巖層1.5m 以上）。

切眼長度為212m，選用矩形斷面，前期先施工導硐，規格為：凈寬×凈高=4000×2700mm，后期擴刷至設計斷面，規格為：凈寬×凈高=6500×2700mm。前期導硐施工巷道支護與兩順槽相同，后期擴刷除正常支護錨桿（索）外還需分別距兩幫1.5m 布置兩排單體配合鉸接頂梁加強支護。工作面回采需安裝142 架綜采液壓支架。

4 效果

（1）采用方案二前期節約巖巷掘進長度，保證了礦井采掘的正常接續，節省前期投入資金。

（2）采切眼處為煤焦分界線，瓦斯含量高，上行風不利于瓦斯積聚，為礦井安全生產提供保障。

（3）皮帶巷進風，為皮帶巷工作人員提供了良好的工作環境，節約一部皮帶約80 萬元，安裝工程費用4 萬元，前期共節約投資約40 萬元。