復雜地質條件下回采工藝研究

邸曉磊

（冀中能源股份有限公司葛泉礦技術科，河北 邢臺 054000）

一、工作面概況

1623工作面位于冀中能源股份有限公司葛泉礦南翼2#煤二采區，工作面位于葛泉向斜左翼、1622工作面采空區下部，工作面上部基本為單斜構造，工作面中、下部毗鄰葛泉向斜軸部。1623運料巷基本為單斜構造，外段煤巖層傾角平緩，煤層順巷傾角為0°～5°；中段煤層順巷傾角10°左右；里段托頂煤掘進。1623運輸巷為向斜構造，外段沿煤層頂板5～12°下山掘進，中部為該工作面最低點，工作面里段為上山沿煤層頂板掘進，順巷上山4～7°。煤層厚度0.35m-5.1m，平均3.3m，2#煤合槽線自運料巷中部至運輸巷末端，2#煤合槽線以里煤層平均厚度4.5m，采用傾斜長壁后退式綜合機械化放頂煤采煤方法，外段小于4m段采用傾斜長壁后退式綜合機械化采煤方法。工作面煤層傾角較大，初采期間平均傾角為28°，工作面共128個支架，隨工作面的推進，煤層傾角逐漸變小，工作面長度隨之變小，前期平均每30m出一支架，后期平均每60m出一支架，至回采結束共需出支架10架。

如何在傾角與煤厚變化的復雜地質條件下高效回收煤炭，我礦進行了1623工作面開采工藝研究，通過加強工作面防倒防滑及防滾渣管理、運料巷超前巷道壓力大地段及時采取整修措施、機尾采用抽出式出支架措施，確保工作面的安全高效開采。

二、大傾角工作面頂板管理及支架管理

1623工作面傾角較大，平均達17o左右（初采期間28°）。機組割煤時采用從機尾向機頭單向割煤，單向移架，頂板破碎時，提前套幫背頂支護頂板。機組割煤后，及時移架并打出護幫。拉支架時，支架下方區域嚴禁站人和作業。支架前梁距離煤壁不得超過340mm，否則要及時拉超前。頂板掉碴厚度超過300mm時，要及時套幫背頂，防止頂板事故發生。工作面各臺支架要隨時保持完好，發現問題及時處理。工作面移架時，堅持一步三調，相鄰支架錯差不大于頂梁側護板的2/3，不擠不咬不倒。保持良好支護狀態。工作面每隔10—20架安裝一道擋矸皮帶，以免滾矸造成傷人事故發生。機組割煤時，機組下方區域嚴禁站人或作業。確保工作面安全回采。

當1623工作面俯采期間兩巷放頂時，加強防滾矸管理，采用擋矸簾和半圓，做好機頭機尾端頭擋矸工作。兩巷放頂時為防矸石滾落傷人，人員應遠距離卸載單體，并保證后路暢通，放頂時，要通知坡中及坡底人員到安全地點躲避，在放頂線下方5米范圍內設置臨時擋矸裝置，如打點柱，用串桿擺起。上下巷放頂時要注意矸石滾落，除放頂施工人員外，下方嚴禁站人，自上而下，從里到外，先柱后梁的順序，進行放頂。工作面采取全部垮落發管理采空區，施工單位施工時嚴禁切頂線以里空頂面積超過10m2，及時放頂，頂板不能自行垮落時及時制定相應的放頂安全技術措施，并嚴格落實。保證回采期間頂板安全。

三、機尾抽出式撤支架的應用

1721工作面放頂煤回采時，由于機尾頻繁調采及加減架，機尾未使用端頭支架，普通支架受自身高度限制罩不住后溜減速機，采用機尾6個支架推進過程中連續上網上繩，直至工作面回采結束，以保證機尾出架后能有效保障后溜電機、減速機的檢修維護，工作量大、工時成本高、材料浪費且無法對機尾6架放頂對資源造成了浪費，為此，在總結1721的基礎上，對1623工作面機尾采用2個ZFG3400-16/26型端頭支架支護，端頭支架立柱上升時空間大，正好護著后溜減速機、后溜電機，機尾采取抽出式出架方式，即在距出架位置10m時，提前在機尾5架上網上繩，并通過采取擴幫措施做為撤架通道，擴深2m，長4m，采用錨網支護，同時在運料巷采空幫施工溜子機尾硐室，規格為2.2m×2.4m×1.5m（寬×高×深），補打幫錨桿配菱形金屬網護幫。當工作面推至出架位置后，將前溜子機尾頂到機尾硐室，并縮短前溜子一節，為倒數第三架讓出撤架通道，隨后抽出倒數第三架支架放置支架通道升起支架接頂，及時打單體維護出架處頂板，并利用出架子后的空間，抽出后溜子箱體，縮短后溜子一節；然后將兩個端頭支架依次向下靠，最后前溜機尾下移接鏈子轉圈，抽出支架。完成撤架后可立即對機尾段進行放頂。

四、加強對運料巷的整修，為順利回采奠定基礎

1623運料巷為沿空掘巷，巷道壓力大，頂幫變形嚴重，巷道掘進規格為4×2.6m（寬×中高）矩形，回采過程中，運料巷超前20m范圍巷道壓力較大，斷面最小時僅有2×1.6m（寬×中高）。根據現場情況及時制定相應對策，提前對運料巷采空幫施工幫錨索梁控幫，并對超前段及時采取擴幫臥底等措施，整修后及時延長超前支護強度，超前支護單體配π型鋼距離由以往的20m加長至30m，超前20m范圍一梁三柱。通過對運料巷的及時整修、擴幫及加固，保證了運料巷的正常使用。

五、結論

1623工作面面對地質條件復雜，工作面傾角大、煤層厚度逐漸變化、面長逐漸變短及運料巷沿空掘巷巷道壓力大等困難，通過加強工作面支架狀態管理及防倒防滑、防滾渣措施的應用，確保了回采期間的頂板安全；機尾抽出式出支架的應用多回收煤炭5000余噸，直接經濟效益近200萬元。1623工作面開采工藝的研究，實現了工作面安全、高效推進，最大限度地提高了煤炭回收率，為安全高效開采墊定了堅實基礎，為類似條件的工作面開采提供技術支持。拓寬了綜采技術在復雜地質條件下的應用范圍，有利于礦井產量穩定，保證工作面的正常接替，實現高產高效，推廣、應用前景廣闊。