綜放工作面大坡度俯采、仰采工藝技術(shù)總結(jié)

趙立龍

摘要：為了延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，維護(hù)礦區(qū)穩(wěn)定，必須采取安全高效的開(kāi)采方法對(duì)難采煤層進(jìn)行回采。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，探索出了一套切實(shí)可行的開(kāi)采方法和管理模式。

關(guān)鍵詞：大坡度 俯采和仰采 技術(shù)

1 礦井概況

紅會(huì)四礦屬于破產(chǎn)礦井，礦井實(shí)際可采儲(chǔ)量290萬(wàn)噸，井田深部煤層賦存條件差，傾角大，給綜放工作面回采造成很大困難。為了延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，維護(hù)礦區(qū)穩(wěn)定，必須采取安全高效的開(kāi)采方法對(duì)難采煤層進(jìn)行回采。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐，我礦在難采區(qū)域綜放工作面管理中探索出了一套切實(shí)可行的開(kāi)采方法和管理模式。

2 俯采技術(shù)

2.1 4710-3工作面地質(zhì)情況 4710-3工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)320.0m，傾斜平均長(zhǎng)95m，煤層厚度7.5m，地質(zhì)儲(chǔ)量30.7萬(wàn)噸，可采煤量24.6萬(wàn)噸，煤層硬度系數(shù)f=1.5，工作面沿走向坡度-28°-+8°，工作面開(kāi)采初期就以-28°進(jìn)行俯采。

2.2 工作面簡(jiǎn)況 工作面采用MG200/500—QWD型采煤機(jī)落煤，工作面選用SGZ—730/200型前部刮板運(yùn)輸機(jī)和SGZ—730/200型后部刮板運(yùn)輸機(jī)；運(yùn)輸巷采用SZZ—730／160橋式刮板運(yùn)輸機(jī)，SDJ—160型帶式輸送機(jī)運(yùn)煤；下端頭采用一主兩副ZTZ14400/20/30型端頭支架配合兩付ZFG4800E/20/30型過(guò)渡架支護(hù)。工作面支護(hù)選用ZFQ3800—16/30綜放支架，共61付。

2.3 工作面回采的難點(diǎn) ①工作面下底量大，而采煤機(jī)的臥底量?jī)H為210mm，不能滿足下底要求；②運(yùn)輸順槽坡度達(dá)到-28°，轉(zhuǎn)載機(jī)落煤后下滑力大，煤塊在落至皮帶機(jī)時(shí)翻滾，轉(zhuǎn)載機(jī)操作人員不安全，人員行走和巷道清理人員安全無(wú)保障，安全管理難度大；③俯采坡度大，容易造成架后漏矸嚴(yán)重，影響煤炭質(zhì)量和支架管理。④俯采時(shí)架前壓力大，極容易造成架前切頂或架頭接頂不實(shí)，若得不得不到及時(shí)控制，當(dāng)頂煤破碎時(shí)架前抽冒嚴(yán)重，造成支架失穩(wěn)。

2.4 工作面回采過(guò)程中解決的措施 ①?gòu)拈_(kāi)切眼開(kāi)幫開(kāi)始在煤幫側(cè)人工下底，使前溜傾角達(dá)到-28°(與工作面俯采坡度一致)，為防止由于俯采過(guò)大造成支架前柱被壓成死柱，在《工作面回采規(guī)程》中規(guī)定前柱升縮量必須大于支架后柱升縮量(100mm)；②為防止塊煤下滑過(guò)大，翻滾傷人，在轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭位置安裝緩沖鏈，以減少煤塊拋射距離，使煤塊形成自由落體落到皮帶上運(yùn)輸；③在機(jī)道皮帶機(jī)架兩側(cè)安裝防護(hù)網(wǎng)，減少個(gè)別彈起的煤塊落地量，并規(guī)定在皮帶、轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間嚴(yán)禁運(yùn)輸順槽內(nèi)有人員行走，確需人員行走時(shí)，經(jīng)語(yǔ)音信號(hào)聯(lián)系必須停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)；④在工作面放煤時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程規(guī)定，采用多輪順序放煤，見(jiàn)矸即停，每次放煤量為頂煤厚度的1/3分兩次放完，局部頂煤較厚時(shí)三次放完。當(dāng)支架尾梁與工作面底板間隙過(guò)大不能較多的控制漏矸時(shí)用金屬網(wǎng)、板皮等材料輔助堵漏。⑤機(jī)組割幫前，采用提前移架，及時(shí)控制頂板，以防止架前冒落。

2.5 取得的效果 4710-3工作面于2008年1月開(kāi)始回采，2008年5月底回采結(jié)束，共采出煤量29.3萬(wàn)噸，多采出煤量4.7萬(wàn)噸，回采期間未發(fā)生輕傷及以上事故，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 仰采技術(shù)

3.1 4704工作面地質(zhì)情況 4704工作面回風(fēng)順槽沿F8斷層布置，與斷層面之間的距離為3-8m，F(xiàn)8斷層落差為5.5-15m，工作面沿走向處于一向一背構(gòu)造中。原地震勘探中探測(cè)為一落差達(dá)17m的斷層，在實(shí)際巷道施工過(guò)程中探時(shí)為煤層急劇變化，最大傾角達(dá)38°，為保證工作面順利回采，在回采巷道布置中局部地段破底板，局部留底煤，人為調(diào)整巷道坡度，使回風(fēng)順槽坡度小于280，該段長(zhǎng)度90m。

工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)530m，傾斜長(zhǎng)75m，煤層厚度8-10.96m，設(shè)計(jì)可采煤量38.6萬(wàn)噸。煤層硬度f(wàn)=1.8，煤層頂板為沖刷頂板，巖性為含礫粗砂巖，膠結(jié)性差，隨采隨跨落。

3.2 工作面簡(jiǎn)況 工作面采用MG200/500—QWD型采煤機(jī)落煤，工作面選用SGZ—730/200型前部刮板運(yùn)輸機(jī)和SGZ—730/200型后部刮板運(yùn)輸機(jī)；運(yùn)輸巷采用SZZ—730／160橋式刮板運(yùn)輸機(jī)，SDJ—160型帶式輸送機(jī)運(yùn)煤；下端頭采用一主兩副ZTZ14400/20/30型端頭支架配合兩付ZFG4800E/20/30型過(guò)渡架支護(hù)。工作面支護(hù)選用ZFQ3800—

16/30，全工作面共配備基本架49付。

3.3 開(kāi)采的難點(diǎn) ①工作面仰采坡度大，進(jìn)刀難度、移架困難，放頂煤后頂煤滑落至采空區(qū)，回采率無(wú)法保證。②采煤機(jī)割煤時(shí)容易側(cè)翻、飄刀。③工作面支架下滑，由于工作面傾角變化大，造成工作面長(zhǎng)度變化大。④當(dāng)頂板較破碎時(shí)極易造成支架的頂梁不能與頂板呈面接觸，在移架時(shí)，頂板掉下來(lái)的煤矸向掩護(hù)梁方向充填，在升架時(shí)則后梁接頂后，前梁的上方則比較空，整架升緊后，前立柱超高，后立柱逐漸到達(dá)最低高度，造成頂梁與頂板不成同一方向的面接觸，容易使支架前立柱造成超高使用，給下次移架造成困難，即后立柱降不下來(lái)(后柱被壓死)。

3.4 回采中采取的安全技術(shù)措施 ①工作面距底彎道10m處開(kāi)始起坡，使支架具有一定的爬坡趨勢(shì)，為工作面仰采創(chuàng)造條件。②開(kāi)始仰采后推前溜時(shí)使仰角小于10°，推溜后在前溜靠采空區(qū)側(cè)溜子下加楔形墊木，以保證采煤機(jī)行走時(shí)不會(huì)造成側(cè)翻。每次推溜時(shí)開(kāi)始提溜子，使前溜仰角與回風(fēng)順槽坡度一致；支架前立柱比后柱伸縮量小100-150mm，使支架頂梁坡度與推采坡度一致，底座坡度比推采坡度大8-10°。③為防止片幫煤翻滾傷人，制定了專門措施：采煤機(jī)司機(jī)必須在架箱內(nèi)操作；采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁任何人員在工作面行走或進(jìn)行其他工作，確需進(jìn)行其他工作時(shí)不得運(yùn)轉(zhuǎn)采煤機(jī)；采煤機(jī)必須停放在機(jī)頭段坡度平緩處進(jìn)行檢修等工作。④由于沿傾斜方向工作面坡度大(26-32°)，局部達(dá)35°(機(jī)尾)，為了保證采煤機(jī)運(yùn)行正常，規(guī)定采煤機(jī)上行裝煤，下行割煤，回采率，提高煤質(zhì)，放煤時(shí)從回風(fēng)順槽向運(yùn)輸順槽逐架多輪放煤，三次放完頂煤，每次放出頂煤1/4。⑤上端頭隨工作面的推進(jìn)，最后一付支架至回風(fēng)順槽間距處于變化中，當(dāng)這段空頂區(qū)的長(zhǎng)度小于1m時(shí)，采用帶帽點(diǎn)柱支護(hù)，柱為DZ—2800型液壓?jiǎn)误w支柱，柱帽為800*200*150mm的板梁，平面貼緊頂板煤，柱帽沿傾斜架設(shè)，柱距0.6m。當(dāng)空頂寬度為1.5m時(shí)，用兩對(duì)花邊長(zhǎng)鋼梁(3.2m)配合2.8m長(zhǎng)單體支柱，一梁四柱沿走向成對(duì)邁步架設(shè)，邁步距離為0.6m。其后寬度每增加1米，機(jī)尾增設(shè)一對(duì)一梁四柱邁步長(zhǎng)鋼梁支護(hù)。最多時(shí)架設(shè)六對(duì)。⑥為防止壓死支架，首先，在割煤前對(duì)前部運(yùn)輸機(jī)的坡度要進(jìn)行調(diào)整，使其坡度與工作面仰角即支架底梁仰角一致，保證采煤機(jī)在割煤過(guò)程中沒(méi)有留頂現(xiàn)象，為移架創(chuàng)造條件；其次，移架前要對(duì)頂板情況掌握透徹，必須采取帶壓擦頂移架，移架過(guò)程中要嚴(yán)格遵守特殊條件下的操作規(guī)定，降架時(shí)先降前柱，升架時(shí)必須先升后柱，使移過(guò)支架的頂梁與頂板成平行狀態(tài)，確保升架后立柱垂直頂?shù)装濉Ｔ俅?，在移架過(guò)程中必須利用支架側(cè)護(hù)板將支架頂梁向回風(fēng)側(cè)進(jìn)行調(diào)整，防止支架沿工作面傾向方向傾斜，造成支架不正，受力狀態(tài)不好。

3.5 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) ①推溜后用坡度尺測(cè)量溜子傾角，使坡度不超過(guò)10°，前柱低于后柱100-150mm。②端頭架與過(guò)渡架留有300-400

mm的間隙，防止工作面支架下滑造成端頭架擠死，推移困難。③相鄰支架間側(cè)護(hù)板錯(cuò)茬小于100mm，防止由于工作面坡度大而造成支架咬架。④當(dāng)前溜下竄300mm時(shí)即進(jìn)行調(diào)整開(kāi)采偽斜度，阻止支架進(jìn)一步下竄。⑤每班驗(yàn)收放煤情況，發(fā)現(xiàn)過(guò)放或放煤量過(guò)少時(shí)要及時(shí)調(diào)整放煤工序或提前拉后溜。防止架頂放空或回采率降低。

3.6 回采效果 ①工作面每天平均推進(jìn)3.0m，僅用二月份一個(gè)月時(shí)間推完大坡度段，回采期間設(shè)備運(yùn)行正常，無(wú)任何人身事故。②當(dāng)月推進(jìn)95m，月產(chǎn)量達(dá)到6.18萬(wàn)噸，綜合回采率達(dá)到78.6％。達(dá)到了預(yù)期目的。