淺析緩傾斜煤層俯角回采經(jīng)驗(yàn)

王慶義

（遼寧煤礦安全監(jiān)察局，遼寧 沈陽 110000）

隨著煤炭資源價(jià)值的提升，煤炭資源的回收由以前的粗獷式向現(xiàn)在的精細(xì)式方向不斷邁進(jìn)。但是由于煤炭資源的不斷減少，煤炭的回收困難不斷加大，回收過程中遇到的困難不斷增多，需要不斷地提高回采設(shè)備和技術(shù)。

1 曉南礦二水平SE1403 工作面自然條件簡(jiǎn)介

1.1 工作面簡(jiǎn)介

二水平南翼東采區(qū)，井下標(biāo)高-383～-493m。二水平SE1403工作面，位于曉南礦工業(yè)廣場(chǎng)東南部，西部為西部為SE1402工作面（尚未開拓）；東部以F19-2斷層為界與SE1405工作面采空區(qū)(2008.11 -2009.05 )相鄰；北部與南翼回風(fēng)大巷相鄰；南部為東三采區(qū)。

工作面長(zhǎng)度191m，運(yùn)順走向長(zhǎng)度1258m，回順走向長(zhǎng)度1299m。運(yùn)、回順最大高差為41m，走向角最大處為15°。

工作面總體為單斜構(gòu)造，走向51°～67°，傾向321°～337°，煤層傾角5°～22°。煤層厚度1.45 ～2.70 m，平均為2.09 m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾石2～5層，夾石為泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖,厚度為0.05 m～0.60 m。煤層為半亮型，條帶狀結(jié)構(gòu)，貝殼狀斷口，質(zhì)脆，節(jié)理發(fā)育。工作面煤層頂?shù)装迩闆r見表1。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r表

本工作面水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，頂板的粗砂巖、砂礫巖層為弱含水層，該含水層為阜新組承壓含水層，富水性弱，采用相鄰92號(hào)孔抽水資料：K=0.000896m/d，q=0.000984 L/m.s。工作面上部為一水平西二二期運(yùn)輸大巷和西二715采空區(qū)，其中一水平西二二期運(yùn)輸大巷積水已放凈，共探放出積水993m3，經(jīng)確認(rèn)舊巷積水已放凈；西二715采空區(qū)內(nèi)預(yù)計(jì)積水8700m3，回采前已安排施工單位進(jìn)行探放。預(yù)計(jì)本工作面正常涌水量為5m3/h。受F19-2、F21-2斷層影響，頂板裂隙較發(fā)育，且SE1405工作面回采過程中有裂隙出水現(xiàn)象，最大出水量30m3/h。為確保安全生產(chǎn)，本工作面回采過程中須安設(shè)排水能力不少于50m3/h排水設(shè)施。

1.2 工作面設(shè)備簡(jiǎn)介

工作面設(shè)備配置見表2。

表2 工作面主要設(shè)備配備表

工作面主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表3、表4、表5、表6。

表3 破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)

表4 轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)參數(shù)

表5 輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)

表6 采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)

2 回采初期工作面難點(diǎn)

2.1 SE1403工作面為俯采工作面，由于初采期煤層傾角大最大達(dá)16度，同時(shí)隨著回采工作面煤層傾角不段變化，回采時(shí)易出現(xiàn)工作面跑層現(xiàn)象，見圖1。

圖1 SE1403開切眼剖面示意圖

2.2 工作面采高變化快，選用支架型號(hào)最大采高等同于最大煤厚和偽頂厚度，當(dāng)回采過程中偽頂遇水泥化，對(duì)工作面采高控制極為不利，控制不好易出現(xiàn)支架不接頂，嚴(yán)重后果造成支架傾倒。

2.3 煤層傾角和工作面走向很大程度影響運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)，如采用調(diào)角開采人為降低運(yùn)、回順高差，運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)劇烈，現(xiàn)有運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接滿足不了工作面出煤條件，保持運(yùn)輸機(jī)不竄動(dòng)的情況下，不易按照煤層走向進(jìn)行回采。

為了解決這些困難，我隊(duì)將工作面分段數(shù)據(jù)化，根據(jù)圖紙上煤層變化，以支架編號(hào)為參照，前50架為坡度變化平穩(wěn)區(qū)，50-90架為工作面坡度變化區(qū)，90至機(jī)尾為大坡度區(qū)。采用地質(zhì)圖上測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和井下測(cè)量相結(jié)合的方式，在圖紙上測(cè)算出現(xiàn)階段工作面運(yùn)順、回順及工作面運(yùn)輸機(jī)坡度數(shù)據(jù)。在工作面利用多功能坡度測(cè)量?jī)x，在運(yùn)順、回順巷道內(nèi)，選取標(biāo)志層的5個(gè)取樣點(diǎn)，得出運(yùn)、回順巷道內(nèi)煤層的變化情況，生產(chǎn)班組利用多功能坡度儀和卷尺，在工作面以5、12、25、35、45、55、65、75、85、95、105、115、125對(duì)應(yīng)支架的運(yùn)輸機(jī)上測(cè)算運(yùn)輸機(jī)坡度和工作面采高，當(dāng)井下測(cè)量坡度數(shù)據(jù)與圖紙測(cè)量數(shù)據(jù)誤差不超過2°，工作面采高不超過2.7 m時(shí)，工作面為層位正常，反之則工作面出現(xiàn)跑層傾向，須立即對(duì)工作面狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，保證工作面回采不跑層，支架不出現(xiàn)不接頂現(xiàn)象。通過這一辦法，很簡(jiǎn)單的解決了俯采過程中運(yùn)輸機(jī)前進(jìn)時(shí)坡度不易掌握的困難，為井下作業(yè)創(chuàng)造了很大的便利，保證了煤炭資源的有效回收。

在處理運(yùn)輸機(jī)受煤層變化竄動(dòng)上，也是采用數(shù)據(jù)化測(cè)量手段，以運(yùn)順巷道掘進(jìn)期間頂板激光中線為標(biāo)準(zhǔn)，在巷道硬幫側(cè)拉一根平行的參照鐵線，測(cè)量運(yùn)輸機(jī)頭至參照鐵線距離，同時(shí)測(cè)量運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾安全出口距離，通過測(cè)得數(shù)據(jù)得知運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)量，由于回采推進(jìn)過程中運(yùn)回順高差相對(duì)減小，運(yùn)輸機(jī)測(cè)得數(shù)據(jù)變化明顯，通過數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度控制十分有利。為以后工作面回采提供了數(shù)據(jù)參照。

通過SE1403工作面回采，我隊(duì)建立數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，得出了在運(yùn)、回順高差35m以上時(shí)，工作面運(yùn)輸機(jī)推進(jìn)方向的坡度每變化1°，深度下降140mm的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以這個(gè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了回采過程中前進(jìn)方向角度的調(diào)整。