急傾斜煤層綜采放頂煤高產高效應用實踐

摘要:急傾斜煤層水平分層綜采放頂煤采煤法，尤其是對于短臂綜采工作面，要實現高產高效有一定的難度，在新礦集團葦湖梁煤礦多年來急傾斜煤層短臂綜采放頂煤開采的應用實踐中，通過不斷改進采煤工藝，技術創新，基本實現了急傾斜煤層綜采放頂煤的高產高效，在新礦集團葦湖梁煤礦+579水平東翼B1+2綜采放頂煤工作面實現了平均日產1800噸以上，回采率85%以上的好成績，這主要得益于在技術管理和班組管理上二者得到很好的結合，并取得了很好的效果。

關鍵詞:急傾斜煤層;綜采放頂煤;高產高效

中圖分類號:TD823 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)02-0304-01

1 工作面地質概況

B1+2屬急傾斜煤層，煤層呈簡單單斜構造，煤層厚度29米，傾角63度，煤層走向略有變化。該區內地層除受南北強烈擠壓應力的作用而使地層發生急傾斜外，在該區域范圍內尚未發現其它構造破壞，煤層節理發育，層理變化較小，硬度較大， B1+2中間分別夾有1.28米、0.18米、1.42米三層夾矸，頂板層理明顯，節理發育，屬中等穩定性頂板，底板由直接底和老底構成，直接底為11.90米節理發育的泥巖，煤層硬度F=2—3，該工作面階段高度18米，其中機采高度2.5米，放煤高度15.5米，由于頂煤較厚利用支架的反復支撐，很難破碎頂煤，將造成頂煤懸而不下，給工作面帶來危險，同時影響回采率，因此必須采取強制松動破碎頂煤。

2 工作面設備布置和技術改進

(1)根據工作面煤層傾斜的特點(傾角63度)和刮板運輸機的特點(后部輸送機兩頭高中間低)，合理選擇工作面液壓支架，該工作面共布置17付支架，中部布置13付ZFYB2800/16/28型支架，在B1槽布置兩幅ZFB4000/20/28型過渡支架，覆蓋B1端頭，提高南端頭安全性和端頭煤體的可放性，減少端頭煤量損失，克服了以往由于南墻形成端頭，造成南端頭的煤不能充分放出和由于后部輸送機機尾高，造成放煤口與機尾距離太近不能充分將頂煤放出;在B2端頭安設兩幅ZFB4000/20/28型過渡支架，克服了以往由于支架放煤點與后部刮板運輸機機頭太近，造成塊煤難以從機頭處通過，甚至由于塊煤被卡，而損壞設備，不但影響正常安全生產，而且造成一定的經濟損失。由于上下端頭距離減小，大大減少了支護人員的數量，縮短了以往走端頭的工序，減少了端頭支護材料的投入，為安全生產創造了更多的時間，提高了工作面正常放煤時間。

(2)解決以往交接班下一個班必須進行一段時間的準備工作，才能進行正常回采工作的問題，采用上一個班收班時，直接將移架、推溜工作做好，下一個班接班時，直接進行割刀，放煤，使每班平行作業率提高，生產放煤的時間增長，產量也有一個大幅度的提高。

(3)合理分析綜采工作面礦壓顯現的規律。① 初采階段煤壁前方支承壓力較小，對頂煤的裂碎作用不明顯，頂煤懸露范圍較大而且不冒落，因此需采取人工強制放頂煤方法，同時也減小周期來壓的步距，使周期來壓顯現減弱，緩解了煤壁前方壓力;② 由于煤層層理和節理的存在，在自重作用下，工作面支架承載是不一樣的，通過對工作面17付液壓支架工作阻力分析，靠近頂板側工作阻力較高，底板側工作阻力較低，中部支架的工作阻力最高，在實際現場，北墻端頭頂板易破碎，不易支護，在頂板側布孔時，一般放頂孔與頂板間的距離不能少于3米，這樣使頂板石頭不下竄，保證了工作面煤質。

(4)針對B1+2槽兩頭煤硬，中間煤較軟的特點，在裝藥上采取，B1+2槽兩頭用紙炸藥(每節紙炸藥長30厘米，重2公斤)裝孔，空孔1米，炮泥2米;中部用塑管炸藥(每節塑管炸藥長30厘米，重1公斤進行裝孔)，空孔0.5米，炮泥2米，實現由南向北成排布孔，沿工作面煤層傾向孔間距3米，沿煤層走向孔排距2.4米，孔高14米，如下圖對頂煤進行充分爆破。布完孔后工作面向前推進一刀(0.6米)使放頂孔移到支架頂梁處再進行爆破(見圖1)，這樣既保證頂梁上方頂板完好，又使支架頂梁上方至尾梁后方的頂煤充分破碎，提高了頂煤的回收率，克服了以往孔裝完后，工作面向前推進2.4后放炮，使部分頂煤丟到了采空區，而未能被充分放出。

(5)采用人工超前預破碎頂煤的方法如圖2所示，針對B1槽煤層硬度大的特點， B1槽端頭到工作面中部10米(此范圍內煤較硬)，沿走向超前工作面5米在B1槽布扇形超前孔進行預爆破，這樣一來使頂煤提前進行爆破松動，在

利用礦山壓力使頂煤充分破碎，大大縮短了再次在工作面布孔裝孔的時間，效果較好。

(6)解決高孔在工作面壓力較大時容易變形，使裝孔不能按孔的正常高度進行裝孔，甚至在裝孔上要占用很長時間，降低了工作效率。通過對穩鉆和鉆頭上進行改造，穩鉆采用支架和單體配合，鉆機利用”U”型卡子固定在單體上，增加鉆機的穩固性;鉆頭由以往的長度較小傘形葉片巖石鉆鉆頭，改成長30厘米的麻花合金長鉆頭，這樣打出孔成形較好，把鉆桿改成4分帶絲扣的長1.5m的炮桿子，重量輕，便于裝孔，減少了裝孔的時間，保證了爆破的質量，使頂煤能充分破碎，提高了工作面回采率。

(7)在成孔的角度上進行嚴格管理，并研究出了適合葦湖梁煤礦B1+2煤層放頂孔角度的方向(老塘方向和煤層傾斜方向)，為了打孔時測量角度方便，計算出由老塘方向和煤層傾斜方向兩個方向推算出一方向的方位角，提高打孔過程中測量角度的精確度。

(8)在放煤方式上，采取由底至頂逐架多輪均勻放煤原則，確定了合理的放煤步距(1.2米)，增加工作面放煤點(在兩端頭布置兩付過渡支架)，減少工作面兩端頭三角煤的損失。

3 管理上實行班組成本核算

為能處理好綜放面回采率、灰份、產量、材料消耗和提高工效，開展了班組成本核算，使干部職工帶著指標開展各項安全生產工作。

(1)實行各工種每班工程質量的評價，由班組長對本班各工種當班的工作情況進行打分，由分值總數來定個人的總收入。

(2)在生產班組之間進行安全、回采率、灰份、產量、材料消耗、標準化和工效這六大指標進行核算，并落實到班組，班組再次落實到個人頭上。

(3)機電班組直接跟安全、設備檢查、檢修、維護、設備影響時間和材料消耗以及機電標準化進行掛鉤核算。

(4)打孔班組跟安全、打孔裝孔爆破的質量，打孔影響生產的時間，打孔材料的消耗，打孔工效進行核算。

(5)支護班組跟安全、支護工程質量及標準化，及支護影響生產的時間，支護材料的消耗，維護，維修，回收及工效進行核算。

(6)展開技術創新活動，提倡小改小革，對專項問題進行專項攻關，充分發動職工主觀能動性，開動腦筋，往往一項小小的改動就能達到事半功倍的效果。

以上各班組的指標逐一落實到班組個人頭上，并在每班班前會通報各班組指標完成情況和個人工程質量得分情況。這樣基本上做到了工作有指標和標準，有專人監督和管理，落實有班組和個人，極大激發了工人工作的積極性。

4 結論

實踐證明:新礦集團葦湖梁煤礦+579水平東翼B1+2槽綜放工作面，從支架選型、工作面布置、放頂孔布置、鉆頭改造、爆破方式改進等方面增加了工作面放煤點， 通過不斷改進綜放面采煤工藝，在一定程度上使工作面支護人員由8人減到6人，使上下端頭的“四對八梁”變為只有下端頭的“兩對四梁”，支護材料投入相對減少，由于頂煤破碎程度較好，轉載溜的破碎工由兩人減為一人，同時減少了設備頻繁啟動，設備故障有以前的7%降低到2%，頂煤易于放出，架后浮煤易于清理，清煤人員相對減少，由于端頭頂煤損失減少和頂煤爆破充分，回采率有66%上升到85%。工作面直接工效有15.4噸/工上升到27噸/工。