復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面設(shè)備快速回撤技術(shù)

邵遠(yuǎn)洋 王海存 李 想

(1.河南能源義煤公司常村煤礦；2.河南能源義煤公司工程質(zhì)量監(jiān)督站)

復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面設(shè)備快速回撤技術(shù)

邵遠(yuǎn)洋1王海存1李 想2

(1.河南能源義煤公司常村煤礦；2.河南能源義煤公司工程質(zhì)量監(jiān)督站)

針對工作面煤層易自燃、采長大、煤層傾角較大的情況，采用兩巷同時回收作業(yè)及鋪設(shè)鋼板的方法，大大節(jié)約了時間，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面設(shè)備高效、安全、快速回收，對類似工程起到了很好的借鑒作用。

綜采工作面 大傾角 回撤通道

隨著現(xiàn)代化大型機(jī)械設(shè)備在煤礦開采中的普遍應(yīng)用，煤礦工作面的推進(jìn)速度加快，回采周期縮短，導(dǎo)致井下工作面設(shè)備移動日趨頻繁。十二礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.3 Mt/a，是主焦煤生產(chǎn)基地。目前，礦井已進(jìn)入深井開采及殘采階段，工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，主采區(qū)煤層具有煤與瓦斯突出及沖擊地壓危險(xiǎn)，先進(jìn)的綜采設(shè)備及搬家成套裝備難以發(fā)揮作用，因此，如何實(shí)現(xiàn)工作面設(shè)備快速回撤，保證礦井正常生產(chǎn)接替是該礦面臨的主要技術(shù)難題之一。

1 工作面概況

17200工作面走向長780 m，傾斜長230 m，平均傾角為19°，平均采高為3.15 m，采用單一走向長壁后退式采煤方法，綜合機(jī)械化采煤工藝，全部垮落法管理頂板。工作面采用SGZ-960/1050型中雙鏈刮板輸送機(jī)、SZZ-800/250型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、PLM2200型破碎機(jī)、MG500/1120-AWD型交流變頻電牽引型雙滾筒可調(diào)高采煤機(jī)、97組電液控液壓支架(ZY6400-12/25D型掩護(hù)式電液控液壓支架89組，ZY6800-14/30D型掩護(hù)式電液控液壓支架6組)及2組ZZTM2×11300/16/28H型六柱反四連桿支撐掩護(hù)式充填模板支架。

2 回撤前準(zhǔn)備工作

2.1 回撤通道施工

工作面回采至距停采線10 m時上單網(wǎng)，距停采線8 m時上雙層網(wǎng)護(hù)頂，同時從機(jī)尾向機(jī)頭依次沿頂上鋼絲繩，采面每隔0.6 m上鋼絲繩，共10根，鋼絲繩與金屬網(wǎng)用扎絲連接，扎點(diǎn)間距為0.1 m，兩頭分別使用繩卡固定在進(jìn)風(fēng)巷下幫錨桿及回風(fēng)巷上幫的U型鋼腿子上(圖1)。工作面推進(jìn)到距設(shè)計(jì)停采線3.4 m時，拉最后一排支架，并根據(jù)頂板及煤墻情況，采用采煤機(jī)割煤或爆破的方法施工工作面回撤通道，施工前確保采面鋪好方木和鐵板后，凈高和凈寬達(dá)到2.6 m。采煤機(jī)割一刀后，支架頂梁上U型鋼梁挑順山大板臨時支護(hù)頂板，然后再卸掉支架與刮板輸送機(jī)連接頭，用單體柱推溜后割第二刀煤；割第二刀煤后，將頂梁上的U型鋼梁抽出挑順山大板臨時支護(hù)頂板，再利用爆破落煤的方法施工通道。待工作面回撤通道寬度達(dá)到規(guī)定后，架設(shè)正規(guī)棚子，架棚時先降架再上圓木梁和加工的U型鋼，然后升緊支架，使用單體柱支撐，在煤壁側(cè)挖好柱窩，利用圓木腿子支撐圓木梁，利用單體柱支撐U型鋼或工字鋼。

圖1 回撤通道上繩、上網(wǎng)示意

2.2 扇子面及絞車窩施工

回撤通道施工后，利用放小炮或手鎬落煤的方法在機(jī)尾施工扇形出口。在工作面150#架頂梁上方沿走向均勻擺放2根3.5 m長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為2.8，3 m，另一頭使用單體柱做腿；151#架頂梁上方沿走向均勻擺放2根4 m長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為3.2，3.4 m，另一頭使用單體柱做腿；152#架頂梁上方沿走向均勻擺放2根4 m 長的并焊工字鋼梁，支架前梁架設(shè)的每根鋼梁凈寬度分別為3.6，3.8 m，另一頭架設(shè)2道順山抬棚拖住走向鋼梁。見圖2。

圖2 17200工作面扇子面

機(jī)尾絞車窩尺寸為2.5 m×2.5 m×4 m(高×寬×深)，布置雙排炮眼，眼深1.2 m，上炮眼距頂0.8 m，間距為0.8 m，底眼距底板0.9 m；頂眼仰角10°～15°，底眼下扎10°～15°；每個眼裝藥量不大于500 g，用黃泥封堵長度不低于0.6 m，每次起爆不超過6個眼，一次裝藥一次起爆。絞車窩支護(hù)采用2.8 m 工字鋼梁， 2.8 m單體柱做腿，棚間距為0.6 m,鋪設(shè)金屬網(wǎng)，必須連接緊密，使用大板背頂、背幫，大板間距均為0.7 m。

3 工作面設(shè)備的回撤

17200工作面回收長度長，傾角較大，平均角度為19°，機(jī)尾段最大坡度達(dá)到33°，回撤時采面最大坡度為27°，采面支架較大，大坡度回收支架將影響到設(shè)備的回收速度，且煤層發(fā)熱量大，若回收速度慢，采空區(qū)容易自然發(fā)火。針對以上問題，根據(jù)工作面的實(shí)際情況，提出上下巷同時回收設(shè)備，工作面鋪設(shè)鋼板回收支架，在回風(fēng)巷裝車平臺裝設(shè)備等一系列的技術(shù)措施。

在17200工作面兩巷提前鋪設(shè)軌道至裝車地點(diǎn)，合理分配兩巷的回收工作。進(jìn)風(fēng)巷先回收開關(guān)列車，然后回收采煤機(jī)，最后回收運(yùn)輸機(jī)槽子；回風(fēng)巷回收時，機(jī)尾需要做絞車窩，回收30T轉(zhuǎn)載機(jī)，然后回收運(yùn)輸機(jī)槽子，最后回收支架，采取兩巷同時回收的方法使回收工期縮短了1/3。

工作面采用鋪設(shè)軌道外運(yùn)支架時，由于機(jī)尾坡度較大，若在機(jī)尾做出架平臺，機(jī)尾高度將達(dá)到6 m左右，出架平臺無法支護(hù)，機(jī)尾無法停車換鉤頭，支架在傾角大的彎道拐彎困難，容易掉道，且軌道運(yùn)輸時，行車不行人，工作面排架和回架不能同時進(jìn)行。在機(jī)尾從上往下依次鋪設(shè)方木，再鋪設(shè)鋼板，鋼板之間使用螺絲或道釘連接，機(jī)頭鋼板壓機(jī)尾鋼板，保證支架能夠順利回出。此種方法，材料消耗很小，回收支架簡單、易行，且采面鋪設(shè)鋼板回收支架的方法可以不做出架平臺，直接把支架拉至回風(fēng)巷，裝車回收，有效解決了機(jī)尾出架平臺的問題。

4 結(jié) 論

17200工作面設(shè)備回收過程中，在立足安全的基礎(chǔ)上，采用兩巷同時回收作業(yè)及鋪設(shè)鋼板的方法回收支架，克服了大傾角、大采長等種種困難，大大節(jié)約了回收時間。自2013年12月初回收，12月底結(jié)束，節(jié)省回收時間15 d，有效避免了煤層發(fā)火期內(nèi)支架等設(shè)備遺留井下，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面設(shè)備高效、安全、快速回收，相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有較好的指導(dǎo)意義。

2014-08-10)

邵遠(yuǎn)洋(1987—)，男，助理工程師，472300 河南省義馬市常村鎮(zhèn)。