下分層采煤工作面托夾矸回采技術(shù)研究運用

方志遠 郭萌萌

（中國平煤神馬能源化工集團有限責(zé)任公司一礦 河南 平頂山 467000）

平煤股份一礦二水平戊一采區(qū)，工作面都已進入下分層開采，下分層開采和上分層開采相比較，最顯著的特征是礦山壓力大，頂板破碎，頂板管理難度大。回采時工作面容易出現(xiàn)片幫冒頂，需采取頂板鋪金屬網(wǎng)、上順山大板等控頂措施。這樣不僅導(dǎo)致煤炭產(chǎn)量低，而且消耗了大量的生產(chǎn)物料，給煤質(zhì)也造成了極大影響。因此，我們針對戊9-0—21210工作面戊組煤層的地質(zhì)特征，采用托戊9、10夾矸回采技術(shù)，對防止冒頂事故發(fā)生，保證安全生產(chǎn)、提高煤炭產(chǎn)量和質(zhì)量，促進采煤工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達標(biāo)，更有效的提高經(jīng)濟效益。

1 采煤工作面基本情況概述

戊9-0—21210工作面位于二水平戊一采區(qū)下部東翼，西起二水平戊一暗斜井，東至十礦邊界，南為戊8—0—21191、21192采空區(qū)，北為丁戊三運輸大巷及牛莊逆斷層，其上分層戊8—21210采面已回采。工作面所采煤層為戊9、戊10煤層，戊8及戊9煤上部已采完，戊9煤層剩余0.6～2.0m，平均厚度1.0m，戊10煤厚2.5～5.4m，平均3.2m。戊9戊10煤層中間有一層夾矸，灰色泥巖，厚度0.2～4.5m，平均1.2m。煤層傾角 4—12°，平均 7°，采用 ZY5000—18/38型液壓支架支護頂板。工作面設(shè)計采長180m，采高3.2m，可采走向長度2050m，儲量 163 萬 t。

2 戊90—21210回采工作面托戊9-0夾矸回采技術(shù)應(yīng)用情況

戊90—21210采煤工作面于2011年6月份開始生產(chǎn)，按照正常的回采工藝，下分層工作面應(yīng)沿銹結(jié)假頂回采，但由于上分層砂巖頂板銹結(jié)差，極易發(fā)生片幫冒頂現(xiàn)象，我們采用工作面支架頂梁全部鋪金屬網(wǎng)、上順山大板等措施控制頂板。這樣以來，不僅消耗了大量生產(chǎn)物料，而且對安全生產(chǎn)不利，工作面工程質(zhì)量也比較差。更主要的是煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量低（2011年6月至2011年12月，平均月產(chǎn)只有6萬噸）。加之含矸回采，原煤灰分大，嚴重影響原煤質(zhì)量。為了使工作面能高產(chǎn)高效，為我礦安全生產(chǎn)和500萬噸級礦井建設(shè)出力，我們組織技術(shù)員共同研究地質(zhì)資料，多次到現(xiàn)場觀察，考慮到戊9煤較薄，銹結(jié)假頂銹結(jié)差，戊10煤較硬，煤層比較厚，不易片幫，且戊9、戊10夾矸比較規(guī)則，決定工作面采用沿戊10煤底板托戊9、戊10夾矸的回采技術(shù)。

工作面托戊9、戊10夾矸的回采以來，2012年1月至2012年7月，工作面平均月產(chǎn)達到了10萬噸以上的原煤產(chǎn)量，2012年5月份還創(chuàng)出了下分層工作面回采月產(chǎn)14萬噸的高紀(jì)錄。工作面不僅實現(xiàn)了安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效，不采夾矸提高了煤炭質(zhì)量，而且工作面達到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化精品工作面標(biāo)準(zhǔn)。

3 托戊9-0夾矸回采具體措施

1）托夾矸時提前備好大板、圓木、單體柱等備用物料。

2）首先加大工作面采高，使采高不低于3.0m，以便降架托夾矸時不至于造成死架。

3）托夾矸期間，工作面聯(lián)雙網(wǎng)，順山搭接0.2m，走向搭接0.6m，逐孔穿絲。

4）從機頭開始向機尾方向托夾矸，每割一刀煤向下托矸0.2m厚,直到把夾矸托住。

5）夾矸托住后及時找戊10底板，確保采高達到3.2 m左右。

6）托夾矸時要選派技術(shù)熟練、工作負責(zé)的煤機司機操作，確保每刀向下托0.2 m厚。

7）采面片幫處必須及時維護，超前架拉移后，片幫寬度仍大于0.34m時要及時上順山大板或架走向梁配合單體柱維護。

8）回采過程中堅持每班調(diào)架，嚴禁出現(xiàn)支架出現(xiàn)歪、倒、咬現(xiàn)象，調(diào)架堅持執(zhí)行作業(yè)規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定。

9）嚴格工程質(zhì)量管理，特別是加強采面刮板運輸機管理，保證運輸機平直。

從1月1日開始到1月10日結(jié)束，經(jīng)過10天的努力，工作面全部托住夾矸回采。工作面夾矸頂板比較完好，除機頭、機尾三角區(qū)支架頂板鋪金屬網(wǎng)外，其它地段金屬網(wǎng)全部甩掉，工作面基本杜絕了冒頂事故的發(fā)生，解決了砂巖不銹結(jié)假頂難控制的難題。

4 實施后產(chǎn)生的效益

4.1 經(jīng)濟效益

1）由于托夾矸回采后，提高了回采工效，平均單產(chǎn)由原來的月產(chǎn)6萬t提高到平均月產(chǎn)10萬t，增產(chǎn)4萬 t，按噸煤售價400元，噸煤成本300元計算，（1～7月份）凈增利潤：

4×7×（400－300）=2800 萬元

2）節(jié)約材料費：托夾矸前工作面平均每推進一米，需ф1.9mm×1.2m×10m金屬網(wǎng)20卷，托夾矸后工作面平均每推進一米，需金屬網(wǎng)2卷，金屬網(wǎng)單價每卷150元，平均每月推進130m，每月節(jié)省材料費：130×150=19500元；

1～7月份共節(jié)省材料費：19500×7=13.65萬元

總經(jīng)濟效益為：2800萬元＋13.65萬元=2813.65萬元

4.2 社會效益

該項目的成功應(yīng)用使工作面實現(xiàn)了高產(chǎn)高效、質(zhì)量達標(biāo)，創(chuàng)出了下分層工作面回采月產(chǎn)14萬噸的好紀(jì)錄。為下分層頂板技術(shù)管理方面取得了寶貴的現(xiàn)場管理經(jīng)驗和技術(shù)依據(jù)。

5 結(jié)論

該項目的研究與應(yīng)用，不但使綜采工作面下分層開采頂板控制最大限度得以解決，從而大大降低了職工的勞動強度（不再大面積聯(lián)網(wǎng)、上大板、圓木等維護頂板工序），這樣無形之中避免或減少了人員進入煤墻側(cè)作業(yè)的次數(shù)，提高了工作的安全系數(shù)。

綜采工作面托夾矸回采的技術(shù)應(yīng)用，雖然地質(zhì)條件較為復(fù)雜，不同程度的制約回采期間的安全生產(chǎn)工作，但實踐證明，如果采取技術(shù)措施得當(dāng)，現(xiàn)場落實到位，綜采工作面夾矸回采也可以取得較好的效益，該工作面托夾矸回采取得成功為今后綜采工作面托夾矸回采提供了可鑒的成功經(jīng)驗。

［1］徐永圻，主編.煤礦開采學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

［2］黃定華，主編.普通地質(zhì)學(xué)[M].高等教育出版社，2004.