輪采是實現膏體充填工作面高產高效的有效途徑

文/翟來軍

輪采是實現膏體充填工作面高產高效的有效途徑

文/翟來軍

冀中能源峰峰集團小屯礦為保證礦井生產的可持續發展，于2008年6月開展矸石膏體充填開采南旺村保護煤柱的研究與工業性試驗，積極探索解放村莊等煤柱開采技術新途徑。

首采14259頂層充填工作面，銜接的14261和14259外工作面受地質構造影響，長度較短，為提高充填產量，結合膏體充填工藝特點，采取輪采的方式。

一、膏體充填概念及系統

1.充填概念。小屯礦膏體充填是先將矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、專用膠結料和水四種物料按比例混合攪拌制成膏體漿液，再通過充填泵把膏體漿液輸送到井下充填工作面，充填由液壓充填支架和輔助隔離措施形成的封閉采空區空間的過程。

2.充填系統。充填系統主要包括井上充填站和井下充填工作面。充填站系統主要包括四部分：矸石破碎系統、配比攪拌系統、泵送系統和監測監控系統。井下工作面設備主要包括綜采充填支架、可彎曲刮板輸送機、采煤機、膠帶式輸送機等設備。

二、工作面地質條件及生產工藝簡介

實行輪采的工作面為14261和14259外工作面，兩個工作面使用一套出煤系統，間隔14259首采充填工作面采空區。工作面均位于南旺村保護煤柱下，為大煤頂層工作面。

1.工作面概況。兩工作面走向平行，地面標高為+197m，工作面標高為-155～-220m。切眼長度70m和60m，走向長度470m和590m，分層采高2.7m。中間為14259頂充填面采空區，相隔間距120m，埋深均在352～417m之間。本區煤層基本為一單斜構造，煤層傾角2°～13°，煤厚在5.0～5.5 m之

間，含有兩層夾矸石，直接頂為砂質頁巖，老頂為細砂巖，直接底為砂質頁巖，直接頂Ⅱ類，老頂Ⅱ級。

2.采煤方法。傾斜長壁綜采充填采煤法，沿傾向仰斜開采。工作面為大煤分層工作面，采高為2.7m，摸頂開采，兩巷采用沿空留巷。充填步距為2.5～3.0m/次，可根據現場實際情況來進行調整。

3.回采工藝。工作面三機配套：ZC4000/19/29型充填液壓支架；SGZ730/400型刮板運輸機；MG250/600WD型雙搖臂電牽引采煤機。

回采工藝為一采、一充、一凝固，晝夜一循環，循環進度2.5～3.0m。即一班割煤三至四刀，達到2.5～3.0m的充填循環進度，隨后下一班進行充填，充填時間約為6小時，充填完畢后，充填體凝固6～8小時達到支護強度后移架割煤，進行下一個充填循環。

三、輪采工藝簡介

為提高生產效率，采取14261和14259外輪采的方式，具體工藝如下：

為不造成充填時間重疊，生產準備方面在時間上錯開一個班次，形成一面充填一面生產的作業格局。在人員配置上，分成一個機電組、一個充填組、兩個生產組。生產過程中，隨時調整人員，合理組織安排生產。

四、效益分析

一是提高了充填系統的使用效率，克服了工作面長度短，產量低的缺點。兩個工作面輪采的方式，在工作面長度較短時實現充填產量4.0～5.0萬噸。

二是提高了人員勞動效率，避免了窩工浪費，雖然人員增加了20%，但產量卻增加了1倍，人員勞動效率提高了近70%。

冀中能源峰峰集團小屯礦）

李元）