3下7115 綜放工作面大傾角回采工藝研究與應用

胡 盼

（棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司田陳煤礦，山東 棗莊 277523）

1 概況

田陳煤礦3下7115 工作面位于七一采區(qū)東翼，東側靠近尹家洼斷層（H=40～110 ∠65°～77°），西側靠近邢寨斷層（H=30～100 ∠65°），北側為3下7111 集軌，工作面標高為-749.4～ -806.0 m。工作面走向長度為350 m，傾斜長度為150 m，煤層厚度為2.2～7.8 m（平均4.16 m），可采儲量為26.5萬t。工作面煤體結構為原生結構煤，局部含一層0.2～2.6 m/1.4 m 粉砂質泥巖夾矸。煤層直接頂為砂質泥巖（厚度0～1.9 m/0.9 m），基本頂為中細砂巖（厚度25.2～36.4 m/30.8 m），直接底為砂質泥巖（厚度2.8～7.2 m/5.0 m），基本底為中細砂巖（厚度14.1～20.3 m/17.2 m）。

工作面采用走向長壁后退式采煤方法，綜采放頂煤采煤工藝，全部垮落法處理采空區(qū)頂板，軌巷超前維護采用兩排單元支架支護頂板，運巷超前維護里段采用邁步式巷道支架支護頂板，外段采用一排單元支架支護頂板，其中上巷為軌道巷，下巷為運輸巷。工作面配置ZF9000-23/47D 型液壓支架91 架，ZF9600-23/42D 型端頭過渡支架9 架，ZT10000-25/40D 型巷道卸載支架1 架，MG400/930-WD 型采煤機1 臺，SGZ-830/800 型前后部運輸機各1 部，運輸巷配置SZZ-830/400 型轉載機（配套PLM-1500/160 型破碎機）1 部。

工作面由于兩巷起伏變化大，工作面初期面長141 m，兩巷高差17.1 m，隨推采兩巷落差逐步變大，兩巷高差最大55.0 m（工作面平均坡度21°，局部最大傾角超過30°），兩巷落差大于40.0 m 區(qū)域走向長度160 m。且工作面斷層發(fā)育，給采煤工藝把握、頂板管控、安全管理都增加了難度。

2 回采工藝

2.1 采高控制不大于3.2 m

工作面配置ZF9000-23/47D 型液壓支架，最大支撐高度4.7 m。為保證大傾角下支架穩(wěn)定性，同時兼顧放煤效果，支架采高控制在3.0～3.2 m 最為合適。

2.2 運輸機上竄下滑控制

（1）考慮ZF9000-23/47D 型液壓支架重量33 t，支架重量大，對前部運輸機控制影響較大，因此采用下巷超前上巷6～10 m 與支架架型控制，兩種方式配合控制前部運輸機上竄下滑。

（2）后部運輸機采用圓環(huán)鏈軟連接方式，為保證運輸機大傾角不下滑，在安裝期間將后部中部槽拉移鏈向上錯1 架連接，始終保持向上拉移，克服運輸機重力下滑的趨勢。

（3）生產過程中發(fā)現前部運輸機有變長的趨勢，首先采取趕運輸機的方式及配合架型調整（支架尾梁往機頭方向調），控制運輸機下滑，始終保持運輸機搭茬合理。若前部運輸機有明顯變長，除采取上述措施外，再調采機頭增加超前量，控制運輸機下滑，調采要按照3:2 比例調采，發(fā)現運輸機有變短趨勢即立即停止調采。生產過程中，要以調架型趕運輸機方式，始終保持前部運輸機的合理搭接，能不調采決不調采（因調采控制運輸機上竄下滑效果是滯后的，把握不好就會出現調采多的情況）。

（4）生產過程中發(fā)現后部運輸機有變長趨勢，首先采取從機頭向機尾趕著拉移的方式，其次再通過緊機頭和機尾拉移鏈控制；若控制不住，使用調節(jié)槽控制。

2.3 大傾角液壓支架架型控制

（1）采用分組間隔移架方式，分組區(qū)域內嚴格執(zhí)行自上向下的（機尾向機頭）方向移架，充分利用液壓支架側護板和底調頂將液壓支架調正（盡量豎直）。分組時應注意組內機尾方向第一架與傾斜上方相鄰液壓支架要有間隙。為防止大傾角支架咬架，相鄰支架頂梁前梁要盡量撐平（錯茬不能超過前梁厚度和頂梁側護板的2/3），同時也能防止頂板破碎處頂矸掉落造成空頂。

（2）大傾角拉移支架時，采取帶壓擦頂移架，少降快移，始終保持側護板撐出狀態(tài)，具體如下：① 液壓支架拉移前要臥上山側的底座箱，在保證側護板錯茬不超規(guī)定的前提下，盡可能減少傾斜角度。② 堅持擦頂移架、邊移邊調架的原則，要一次移到位，避免反復升架。③ 拉架時按由上向下順序，以上方支架為導軌前移，支架間距超過規(guī)定時，先調歪斜度，調整以后再拉支架。④ 升架前，始終保持側護板撐出，要用側護板使支架垂直頂板。⑤ 若出現支架歪斜角超過5°時，必須使用單體液壓支柱配合進行調架，拉一棟調一棟。

2.4 頂板控制措施

液壓支架架型狀態(tài)管控到位，不擠、不咬、不錯茬，頂板基本就能管控到位。同時，要堅持拉移超前架，端面距超過0.8 m 的要及時拉移超前架，端面距低于0.8 m 的要及時伸出伸縮梁、打開護幫板護頂護幫。斷層區(qū)域，根據斷層產狀合理控制層位，順平底板，特別是傾角較大區(qū)段，嚴禁人為增加工作面坡度。

2.5 其他管控措施

（1）合理控制好采煤機運行速度。工作面煤層傾角大于25°時，采煤機上行期間放慢割煤速度，根據煤量控制在2～4 m/min，防止牽引負載大，損壞設備。

（2）采煤機電纜夾子等拖移裝置必須采取防滑措施。當采煤機從機尾（上山方向側）下行向機頭方向運行前，必須將電纜夾子每隔不大于5 m 采取固定措施，即用棕繩將電纜夾子固定在擋煤板上。采煤機向下運行時，當電纜夾子將要運行至最近固定點時，及時將固定棕繩撤除。依次循環(huán)，確保電纜夾子拖移裝置不至于因傾角大突然向下滑落，造成安全隱患。

（3）設置采煤機牽引重載保護功能。在機尾坡度大、上行截割時，若牽引阻力較大時，在采煤機下滑前，啟動液壓抱閘鎖住采煤機，防止下滑。大傾角截割過程中，采煤機司機盡量不直接牽停采煤機，而是采用緩慢減速控制采煤機，始終保持牽引電機帶負荷，防止突然牽停對抱閘損傷大。

（4）提高液壓支架檢修質量，保證液壓支架側護板、底調千斤頂動作靈敏可靠，便于支架拉移過程中支架架型調整，同時保證有效支護頂板。

3 效果

通過采取控制采高、調整液壓支架架型、加強設備檢修等措施，有效控制3下7115 綜放工作面前后部運輸機上竄下滑，保證了轉載點搭接合理，液壓支架不擠、不咬、不歪斜，有效控制頂板完整性，提高了工作面回采效率，實現了工作面安全有序推采。