威遠縣紅爐井煤礦3121工作面采煤工程實踐

丁華君

【摘? 要】論文以威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面的采煤工程實踐為例，簡述了采煤工作面作業(yè)規(guī)程的“編、審、學”要求、采煤方法及回采工藝、安全技術措施等。通過近10個月的采煤工程實踐，安全可靠地采出了7.4萬t主焦煤，對小型礦井安全高效地開采薄煤層具有一定的示范作用。

【Abstract】Taking the mining engineering practice of 3121 double-unit mining face in Honglujing Coal Mine in Weiyuan County as an example， this paper briefly describes the requirements of "editing， reviewing and learning" in operation procedures， mining methods， mining technology， safety technical measures， etc. of the mining face. Through nearly 10 months of mining engineering practice， 74000 tons of main coking coal has been mined safely and reliably， which has a certain exemplary role for small-scale mines to mine thin coal seam safely and efficiently.

【關鍵詞】薄煤層工作面;采煤工程;實踐

【Keywords】thin coal seam mining face; mining engineering; practice

【中圖分類號】TD82;TD79? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）05-0161-03

1 引言

煤礦采掘作業(yè)區(qū)域是煤礦安全生產的核心區(qū)域，其作業(yè)過程的安全、可靠與否直接影響礦井的安全生產。為保證煤礦持續(xù)穩(wěn)定、安全可靠地實施采掘作業(yè)，《煤礦安全規(guī)程》（2016）第四條第五款[1]“煤礦必須制定本單位的作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程”的執(zhí)行就顯得尤為突出和重要。

威遠縣紅爐井煤礦根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求和3121采煤工作面開采區(qū)域的實際情況，由礦井總工程師牽頭編審了《威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面作業(yè)規(guī)程》，并組織采煤等相關人員認真學習和貫徹，堅持煤礦工作面質量標準化、嚴格正規(guī)循環(huán)作業(yè)和現(xiàn)場交接班與安全確認等安全技術措施的有力執(zhí)行，確保了3121采煤工作面開采區(qū)域內的煤炭安全、順利采出，工作面回采率高達95.7%，對地方小型礦井薄煤層工作面的開采具有一定的示范和借鑒作用。

2 工作面基本情況

威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面（以下簡稱“工作面”）西側緊鄰3119采煤工作面采空區(qū)并以3121采煤工作面西回風巷為界，東以3121采煤工作面東回風巷為界，南鄰+389m水平回風大巷，并以其回風大巷煤柱為界，北鄰+389m水平運輸大巷并以其煤柱為界。對應地表為井田東南部大寨門灣、千雞山、曠香巖等區(qū)域，該區(qū)域為荒蕪的丘陵、荒地，距工作面最大垂深303m，最小垂深200m。

工作面開采煤層為草皮炭煤層，煤層結構簡單，中間含0.03～0.08m的雙層炭質泥頁巖夾矸，煤層厚度0.47～0.68m，平均厚0.57m，煤層傾角2～3°;屬中灰、特低硫、中熱值的1/3主焦煤。煤層偽頂為0.05～0.15m厚的粉砂質泥巖，直接頂為2～4m厚的粉砂巖夾碳質泥，基本頂為40m厚的長石石英砂巖;煤層底板多為砂質泥巖、粉砂巖。

工作面開采區(qū)域內未見斷層及次級褶皺，無鉆孔、構造帶等，地質構造簡單;涌水量為1.0～1.53m3/h;工作面絕對瓦斯涌出量在1.5m3/min左右，絕對二氧化碳涌出量在0.1m3/min左右;煤層不易自燃、煤塵無爆炸危險性;地溫正常，無沖擊地壓危險。

工作面可采推進長度580m，工作面長度2×100m，可采儲量為7.5萬t。

工作面為“帶區(qū)+W”型布置，即在開采煤層帶區(qū)區(qū)域內的中間處沿煤層傾向布置1條工作面運輸巷，作為進風、行人、運輸?shù)扔?，在開采煤層帶區(qū)區(qū)域的東、西兩側邊界處分別布置1條工作面回風巷，分別作為工作面回風用;工作面運輸巷、回風巷通過煤層切眼相連。工作面運輸巷、回風巷分別與+389m水平運輸大巷、+389m水平回風大巷相連。3121工作面東回風巷可通過沿空護巷措施后作為下一個采煤工作面的共用回風巷。

工作面運輸巷長620m，巷道坡度2.5°，斷面形狀為梯形（上凈寬2.4m、下凈寬2.6m、中凈高2.5m），斷面積為6.25m2。巷道“錨桿掛網”支護，支護間距為0.8m。

工作面回風巷長620m，坡度2.5°，斷面形狀為梯形（上凈寬2.4m、下凈寬2.6m、中凈高2.5m），斷面積為6.25m2;“錨桿掛網”支護，支護間距為0.8m。

工作面切眼長2×100m，沿煤層走向布置，斷面形狀為矩形（寬2.5m、高0.7m），斷面積1.75m2。DW08單體液壓支柱配套π型金屬頂梁支護，支護間距為0.8m。

3 采煤工程實踐內容

①“編、審、學”《威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面作業(yè)規(guī)程》[2]。礦井總工程師牽頭，生產技術科、安監(jiān)科、采煤隊等相關技術人員參與“編、審”《威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面作業(yè)規(guī)程》，組織3121對拉采煤工作面作業(yè)人員及其相關人員學習《威遠縣紅爐井煤礦3121對拉采煤工作面作業(yè)規(guī)程》，經考核合格后的作業(yè)人員、管理人員方能參加該工作面的煤炭開采和管理工作。

②采煤方法及回采工藝。

第一，采煤方法。根據(jù)工作面“帶區(qū)+W”型布置，工作面采煤方法為傾斜長壁俯斜推進后退式采煤方法。

第二，回采工藝。根據(jù)工作面煤層厚度、傾角等確定該工作面為“高檔普采”工藝。使用MG100-TP型耙底式采煤機割煤和裝煤，人工收浮煤，溜子運輸，單體液壓支柱加π型金屬鋼梁支護頂板，采用“三·五”排支柱控頂（“見五回二”），全部垮落法處理采空區(qū)。人工打眼放炮開“機窩”，機道寬度為1.1m，MG-100TP型耙底式采煤機采用缺口進刀方式。

開機窩工藝流程為：安全檢查→開機窩準備→打眼放炮→臨時支護、收浮煤、回柱、充填→支護→收工檢查。

采煤工藝流程為：安全檢查→采煤工作準備→采煤機缺口進刀→割煤→人工追機收浮煤、臨時支護→摻正規(guī)支柱支護→移溜→回柱放頂→收工檢查。

第三，工藝參數(shù)。采高：根據(jù)工作面煤層厚度、偽頂?shù)惹闆r，結合耙底式采煤機的特點，確定采高為0.7m。循環(huán)進度：MG100-TP型極薄煤層單滾筒爬底式采煤機的截煤深度能力為0.8m，確定循環(huán)進度為0.8m，每班兩循環(huán)。機窩尺寸：長3～5m（機頭處5m、機尾處3m）、機窩深度即循環(huán)進度為1.6m，高度為0.7m。

機窩爆破：采用ZQS-30/2.5型風煤鉆打眼，鉆孔直徑?32mm。炮眼采用“雙排眼”布置方式，炮眼間距為0.5～0.6m，眼深為1.8m。每個炮眼裝藥量為0.8kg，使用毫秒延期電雷管爆破。炮眼封泥長度不小于0.6m。

工作面運輸：工作面煤炭運輸機為SGD-420/22型刮板運輸機運輸，工作面運輸巷采用SGD-420/22型刮板運輸機和DSJ65/10/55型膠帶輸送機運輸。工作面材料運輸采用專用運送材料車通過人力推車至工作面“安全出口”或“端頭”，工作面內一般采用人力運輸。

工作面支護：單體液壓支柱配合金屬π型頂梁，柱距0.8m，排距0.8m，正常生產時采用“三·五”排控頂。

采空區(qū)處理：全部應用垮落法處理采空區(qū)，工作面回風巷側留設5m煤柱護巷，每5～6m“返穿”一次，工作面兩巷（運輸及回風巷）端頭采用條帶（砂帶充填）護巷，條帶寬度不小于3m。

③實踐要求。

第一，工作面必須做到“三直、一實、一平、一凈、兩暢通”，即“煤壁直”“支柱直”“溜子直”;“路口砂保實”;“底板平”;“煤炭收盡”;工作面“兩出口”安全暢通。

第二，嚴格落實采煤“工藝流程”要求，實施“兩采一準”的作業(yè)方式，堅持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

第三，嚴格執(zhí)行工作面質量標準化動態(tài)管理與考評工作。

4 主要安全技術措施

①爆破警戒：嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”“三人連鎖爆破制度”和“爆破警戒制”，警戒人由班組長親自布置和撤回，警戒及爆破距離為直線巷道大于l00m和90°，拐彎巷道大于75m。爆破前必須將爆破影響區(qū)內所有人員撤到警戒和起爆點以外的安全處，并保護好電纜、設備。

②特種支護：“密集切頂”即在第五排的控頂柱間增打1～2根密集支柱;“鍵繃”支柱，即在兩巷采面出口5～10m內采用單體液壓支柱打斜支撐（鍵繃），鍵繃柱距為1.6m，用板材剎緊，木垛支柱，即在頂板破碎面積較大或者頂板周期來壓時可能推到立柱的地方加打木垛支護或在工作面頂板下沉量及下沉速度較大，支柱大量折斷、下縮或有可能發(fā)生大面積冒頂危險時應立即打木垛。木垛為“#”形，木垛料規(guī)格為0.6m×0.1m×0.1m。

③端頭支護：工作面機頭采用“四對八梁”支護，工作面機尾采用“兩對四梁”支護。支護頂梁為9#工字鋼梁或π型鋼梁，長2.7m，梁對間距0.6m。

④工作面前方20m范圍內采用單體液壓支柱加強支護，保持巷道凈高不低于1.6m。

⑤瓦斯檢查與監(jiān)控：工作面每班瓦斯檢查不少于3次，在工作面及其上隅角、回風巷等設置甲烷等傳感器。

⑥在工作面進回風巷距煤壁10～20m處及皮帶機頭機尾處安裝通信電話，并直通礦井調度室。

⑦在3121工作面運輸巷、回風巷及其巷道分支處40m內設置讀卡裝置。

⑧在3121工作面運輸巷、回風巷安裝?50壓風供氣管道，并與+389m運輸大巷主管道聯(lián)通。

⑨在工作面出入口及壓風自救點設置出水口和閘閥。

⑩現(xiàn)場交接及安全確認：工作班交接必須在規(guī)定的井下地點進行，交班隊長必須向接班隊長交待清楚工作面的具體情況，若工程質量不符合標準化要求或存在安全隱患，接班隊長可拒絕接班。當班值班隊長及瓦檢員必須先進入工作面檢查，確認無安全危險后，方準工人進入工作面作業(yè)。在作業(yè)過程中，出現(xiàn)作業(yè)危險必須立即處理、確認危險處理完畢、作業(yè)區(qū)域處于安全狀態(tài)時方能繼續(xù)作業(yè)。每個工人工作完畢后，必須經值班隊長檢查驗收合格后方能出班。

5 結語

威遠縣紅爐井煤礦，按照《煤礦安全規(guī)程》第四條的規(guī)定，制定開采區(qū)域《3121采煤工作面作業(yè)規(guī)程》，堅持工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)，加強工作面采煤質量標準化管理，嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班及安全確認等采煤安全技術措施，安全、持續(xù)、可靠地采出了3121采煤工作面區(qū)域內的主焦煤炭7.4萬t，回采率達95.7%，為薄煤層采煤工作面的煤炭開采起到了區(qū)域性的示范作用。

【參考文獻】

【1】國家安全生產監(jiān)督管理總局令第87號.煤礦安全規(guī)程（2016年版）[Z].

【2】紅爐井煤礦生產科.威遠縣紅爐井煤礦3121采煤工作面作業(yè)規(guī)程[R].內江：威遠縣紅爐井煤礦，2018.