特厚煤層綜放工作面收面工藝技術(shù)實(shí)踐

宋心影

（山西中煤東坡煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036000）

1 工作面概況

912 工作面位于東坡煤礦91 采區(qū)，工作面傾向長(zhǎng)220 m，工作面傾角平均4°左右，煤層平均厚度約15.5 m左右，煤層直接頂為灰黑色泥巖和平均煤厚1.8 m的8#煤層，底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖，質(zhì)地堅(jiān)硬。當(dāng)工作面距離停采線還有30 m時(shí)，開始啟動(dòng)收面工作。

2 收面準(zhǔn)備工作

1）根據(jù)停采線位置，在接近上網(wǎng)位置前加強(qiáng)工程質(zhì)量管理，提前調(diào)整好工作面層位、工作面平直度、兩巷超前距等參數(shù)，采高控制在3.5 m±0.1 m，支架初撐力不低于24 MPa，并接頂、護(hù)幫嚴(yán)實(shí)，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，片幫處及時(shí)拉移超前架，確保支架支護(hù)狀態(tài)及質(zhì)量。

2）加強(qiáng)兩巷的頂板管理，需提前在機(jī)巷標(biāo)定停采線位置以里20 m、以外20 m，材料巷標(biāo)定停采線位置以里20 m、以外50 m，頂板按照2.5 m×2 m的間排距補(bǔ)打錨索。材料巷用Φ17.8 m×15.3 m規(guī)格的錨索，機(jī)運(yùn)巷用Φ17.8 m×8.3 m規(guī)格的錨索。

3）加強(qiáng)工作面斷層區(qū)域的頂板管理，上網(wǎng)前及上網(wǎng)期間在斷層面揭露區(qū)域向機(jī)頭方向十架范圍內(nèi)注射馬麗散加強(qiáng)支護(hù)頂板，并根據(jù)頂板破碎情況及時(shí)調(diào)整注射位置及用量。

4）當(dāng)工作面支架不再移動(dòng)時(shí)，在兩端頭支架尾部用Φ220 mm×2 500 mm半圓木各打一個(gè)木垛，呈“井”字型打設(shè)，加強(qiáng)頂板支護(hù)，為后期拆除后溜機(jī)頭、機(jī)尾做好支護(hù)。

3 收面工藝技術(shù)

收面工序順序?yàn)椋赫{(diào)整工作面平直度、采高、兩巷超前距→材料、工具準(zhǔn)備→鋪樹脂纖維網(wǎng)→鋪鋼絲繩→工作面擴(kuò)回撤通道→頂板打錨桿、錨索→機(jī)尾處幫部抹角→工作面錨幫，頂板破碎區(qū)域挑梁、架棚。

主要工藝技術(shù)表述如下：

1）工作面推進(jìn)至距停采線25 m時(shí)候，再繼續(xù)推進(jìn)8 m無(wú)需放煤，距停采線17 m時(shí)工作面開始上網(wǎng)。

2）引網(wǎng)完成后，繼續(xù)推進(jìn)三刀后，開始上第一道鋼絲繩，每循環(huán)上一道鋼絲繩直至支架不再移動(dòng)。工程質(zhì)量必須確?！叭眱善絻蓵惩ā?，工作面內(nèi)及上、下出口的浮煤必須清理干凈。

3）在工作面上第7 道鋼絲繩、第10 道鋼絲繩、及液壓支架不再移動(dòng)后，根據(jù)斷層面位置，在斷層面破碎帶附近10 架范圍內(nèi)注射馬麗散加固頂板。

4）每根鋼絲繩長(zhǎng)度230 m（搭接后），鋼絲繩在兩端頭外露不少于3 m，并打設(shè)錨桿固定在頂板上。

5）當(dāng)?shù)谝坏冷摻z繩推進(jìn)到支架尾梁下端時(shí)，支架不再移動(dòng)，摘掉支架與溜槽之間的勾頭，使用單體進(jìn)行輔助推溜，繼續(xù)完成四次割煤循環(huán)。在此期間增加錨頂作業(yè)，總計(jì)打設(shè)錨桿5 排，錨索2 排。

6）頂板破碎或錨桿（索）失效處，及時(shí)補(bǔ)打，加強(qiáng)支護(hù)。

7）錨打頂、幫錨桿同時(shí)，空頂、空幫（沿工作面傾斜方向）距離嚴(yán)禁超過(guò)25 m；當(dāng)施工至斷層破碎帶區(qū)域時(shí)，空幫空頂距離（沿工作面傾斜方向）嚴(yán)禁超過(guò)10 m。當(dāng)施工最后一排錨頂作業(yè)時(shí)，同步進(jìn)行錨幫作業(yè)，錨幫沿工作面傾向總計(jì)錨3 排，間排距為1.0 m×1.0 m。

8）在頂板破碎區(qū)域采用4 m長(zhǎng)工字鋼配合4.5 m單體支柱打設(shè)抬棚進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)；即在支架前梁沿工作面走向挑一根4 m工字鋼，在煤壁側(cè)采用單體支柱貼幫站腿進(jìn)行支護(hù)。

9）在工作面機(jī)尾處，為便于撤出支架，滿足支架轉(zhuǎn)彎半徑要求，對(duì)機(jī)尾幫部需要抹角，抹角半徑R=3 000 mm。抹角時(shí)采用機(jī)尾處溜子跟進(jìn)，采煤機(jī)割煤、風(fēng)鎬配合方式進(jìn)行，抹角位置的頂、幫支護(hù)與收面支護(hù)相同。

4 工藝技術(shù)操作

1）運(yùn)網(wǎng)

（1）利用機(jī)巷20T回柱絞車配合導(dǎo)向輪將柔性網(wǎng)按照進(jìn)網(wǎng)順序運(yùn)送至前溜機(jī)頭處。將采煤機(jī)運(yùn)行至機(jī)尾。

（2）利用鋼絲繩將柔性網(wǎng)捆綁好、并與前溜連接，前溜打倒轉(zhuǎn)，將第一片網(wǎng)運(yùn)送到煤機(jī)下滾筒位置。

（3）利用工作面立柱絞盤將柔性網(wǎng)上頭20 m吊起至頂梁下方，將煤機(jī)下行至網(wǎng)卷下方，將網(wǎng)卷下放到煤機(jī)機(jī)身并固定好，利用煤機(jī)上行將網(wǎng)卷運(yùn)送至機(jī)尾預(yù)定位置，最后利用絞盤將整卷吊起脫離前溜。

（4）再利用絞車和前溜用相同辦法將第二片網(wǎng)運(yùn)送到位，并利用絞盤吊起。絞盤鋼絲繩勾在網(wǎng)頭的鋼絲繩上。兩片網(wǎng)搭接距離要提前控制好。鋪網(wǎng)過(guò)程中在搭接處利用16#鐵絲相連。

2）鋪網(wǎng)

（1）采用特殊定制的樹脂纖維網(wǎng)進(jìn)行鋪設(shè)，機(jī)巷向外延3 m，材料巷向外延4 m并與原支護(hù)頂網(wǎng)相連，兩片樹脂纖維網(wǎng)之間搭接8 m。

（2）引網(wǎng)時(shí)，使用3 寸鋼管，用16#鐵絲將網(wǎng)連接在鋼管上，鋼管一端首先放在支架伸縮梁上，然后升緊伸縮梁，相鄰的支架再收回伸縮梁挑住鋼管再結(jié)實(shí)頂板，依次循環(huán)，將整個(gè)工作面的第一道網(wǎng)鋪設(shè)到位。

鋼管鋪設(shè)到位后，沿工作面傾向在支架前梁架間位置每間隔一部支架，從頭向尾方向，頂板打設(shè)MSGLW-335/20×2600 mm螺紋鋼錨桿，將鋼管及樹脂纖維網(wǎng)固定在頂板上，鋪網(wǎng)時(shí)向外拉伸拽緊，防止縮網(wǎng)。

（3）兩端頭鋪網(wǎng)時(shí)，頂板打設(shè)MSGLW-335/20×2600 mm螺紋鋼錨桿，將樹脂纖維網(wǎng)固定在頂板上，同時(shí)將網(wǎng)拉伸防止縮網(wǎng)，并用16#鐵線與原支護(hù)頂網(wǎng)連接好，錨桿支設(shè)在支架側(cè)護(hù)板外側(cè)，間距0.8 m。

（4）移架前，必須將網(wǎng)放下；移架時(shí)，要先降支架前梁，防止頂網(wǎng)、撕網(wǎng)，發(fā)現(xiàn)頂網(wǎng)、撕網(wǎng)必須及時(shí)補(bǔ)菱形網(wǎng)片；移架后，將絞盤收緊把網(wǎng)拉向老塘側(cè)并吊掛在支架前梁上。

3）鋪鋼絲繩

（1）工作面引網(wǎng)完成后，繼續(xù)回采3 刀后，開始上第一道鋼絲繩，上繩12 道。

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（2）鋼絲繩間距800 mm上一道，每隔200 mm聯(lián)一扣，鋼絲繩必須拉直保證間距均勻，連繩前必須將網(wǎng)卷落地，嚴(yán)禁懸空連繩。

（3）鋼絲繩從材料道向工作面牽引并布直，鋼絲繩連網(wǎng)必須從一端向另一端連接，嚴(yán)禁從兩頭向中間對(duì)連。

（4）鋼絲繩連網(wǎng)要提前2-3 刀將繩拉進(jìn)工作面并連網(wǎng)結(jié)束，避免“現(xiàn)鋪網(wǎng)現(xiàn)連繩”導(dǎo)致連網(wǎng)位置較高不利操作。

（5）鋼絲繩在兩道出口處要長(zhǎng)出2.0 m，末端折回形成繩套用3 個(gè)鋼絲繩卡子固定，在頂板相應(yīng)位置打設(shè)一根MSGLW-335/20×2600 mm 螺紋鋼錨桿，穿入繩套將鋼絲繩固定在頂板上。

（6）支架頂梁有浮煤、浮矸時(shí)應(yīng)清理干凈，并保證工作面“三直兩平兩暢通”，以確保上繩質(zhì)量，連繩時(shí)將前溜停電閉鎖。

4）錨頂、錨幫、架棚施工

（1）當(dāng)工作面最后4 個(gè)循環(huán)時(shí)，支架不再移動(dòng)，開始對(duì)頂板進(jìn)行錨固，第一次錨點(diǎn)在支架前梁之間，第二次錨點(diǎn)正對(duì)前梁中間，依次循環(huán)，每割煤一刀進(jìn)行一次錨固，工作面共需錨頂5 排，間排距1 750 mm×800 mm。

（2）在第1-2、3-4 排錨桿之間施工支護(hù)錨索，共計(jì)兩排，錨索間排距為1 750 mm×1 600 mm，呈三花布置，第一排錨索在架間布置。

（3）煤壁錨幫按由上至下順序進(jìn)行打眼、安裝錨桿，要求幫錨桿穿過(guò)幫部鋪設(shè)的格瑞特柔性樹脂網(wǎng)打設(shè)固定。采用MSGLW-335/18×2000 mm螺紋鋼錨桿，配合皮托盤打設(shè)，間排距1 000 mm×1 000 mm，矩形布置，每排3 根，上排距頂0.5 m，下排距底1.0 m，若下排距底超過(guò)1.0 m，則補(bǔ)打一根錨桿進(jìn)行支護(hù)。

（4）沿工作面走向挑工字鋼時(shí)，在支架下方支設(shè)好腳手架，降下支架前梁，不少于2 人將工字鋼架在支架前梁上，確保工字鋼一端與支架前梁搭接不少于500 mm，另一端使用4.5 m單體柱貼幫支撐。單體柱要墊好木鞋，與工字鋼搭接處墊好絕緣、防滑材料。

5)錨桿、錨索施工

（1）頂錨桿錨固力≥64 kN，扭矩力≥150 N·m；幫錨桿錨固力≥30 kN，扭矩力≥120 N·m。

（2）當(dāng)班施工的錨索必須當(dāng)班錨固完，錨索錨固力≥150 kN,張拉發(fā)現(xiàn)不合格的錨索必須重新打眼安裝。

（3）超快（CK2360 型）錨固劑攪拌時(shí)間控制在8～15 s，凝固時(shí)間不少于30 s，固化后對(duì)螺母進(jìn)行緊固，錨桿托盤必須貼緊頂、幫張緊有力。

（4）錨桿露頭從托盤的螺母外開始露出絲扣10～50 mm； 錨索外露長(zhǎng)度從鎖具開始露頭150～250 mm。

（5）錨桿角度要求，頂部錨桿必須垂直于頂板打設(shè)，允許偏差±15°，根據(jù)錨桿施工角度，適時(shí)的移動(dòng)錨桿鉆機(jī)，嚴(yán)禁鉆機(jī)在同一鉆位打兩根錨桿，幫部錨桿與煤壁線垂直。

6)注射馬麗散

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)斷層面賦存條件，在斷層面以下10架范圍內(nèi)，每三架一孔注射馬麗散。開孔位置定在支架頂梁下方1 m以內(nèi)，開孔角度為上仰60°，開孔深度5～6 m。每孔約注射25 桶馬麗散。

5 結(jié)語(yǔ)

912 工作面自收面開始先在支架上柔性網(wǎng)、接著上鋼絲繩，第一道鋼絲繩到支架尾后，停架摘支架與溜槽之間的勾頭，割煤時(shí)隨采煤機(jī)進(jìn)行錨桿索支護(hù)，割煤4 刀后完成煤壁支護(hù)。正常區(qū)域使用錨桿索支護(hù)，兩端頭打設(shè)木垛；受斷層影響頂板破碎區(qū)域，使用加長(zhǎng)錨索、錨索配合槽鋼，注射馬麗散，單體配合工字鋼聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù)；分區(qū)支護(hù)、多措并舉，采用多種方式控制回撤巷道頂幫，在回撤期間能有效的維護(hù)頂幫管理。可為特厚煤層綜放工作面收面提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。