下分層采煤工作面托夾矸回采技術(shù)研究運(yùn)用

方志遠(yuǎn) 郭萌萌

（中國(guó)平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司一礦 河南 平頂山 467000）

平煤股份一礦二水平戊一采區(qū)，工作面都已進(jìn)入下分層開(kāi)采，下分層開(kāi)采和上分層開(kāi)采相比較，最顯著的特征是礦山壓力大，頂板破碎，頂板管理難度大。回采時(shí)工作面容易出現(xiàn)片幫冒頂，需采取頂板鋪金屬網(wǎng)、上順山大板等控頂措施。這樣不僅導(dǎo)致煤炭產(chǎn)量低，而且消耗了大量的生產(chǎn)物料，給煤質(zhì)也造成了極大影響。因此，我們針對(duì)戊9-0—21210工作面戊組煤層的地質(zhì)特征，采用托戊9、10夾矸回采技術(shù)，對(duì)防止冒頂事故發(fā)生，保證安全生產(chǎn)、提高煤炭產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)采煤工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)，更有效的提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 采煤工作面基本情況概述

戊9-0—21210工作面位于二水平戊一采區(qū)下部東翼，西起二水平戊一暗斜井，東至十礦邊界，南為戊8—0—21191、21192采空區(qū)，北為丁戊三運(yùn)輸大巷及牛莊逆斷層，其上分層戊8—21210采面已回采。工作面所采煤層為戊9、戊10煤層，戊8及戊9煤上部已采完，戊9煤層剩余0.6～2.0m，平均厚度1.0m，戊10煤厚2.5～5.4m，平均3.2m。戊9戊10煤層中間有一層夾矸，灰色泥巖，厚度0.2～4.5m，平均1.2m。煤層傾角 4—12°，平均 7°，采用 ZY5000—18/38型液壓支架支護(hù)頂板。工作面設(shè)計(jì)采長(zhǎng)180m，采高3.2m，可采走向長(zhǎng)度2050m，儲(chǔ)量 163 萬(wàn) t。

2 戊90—21210回采工作面托戊9-0夾矸回采技術(shù)應(yīng)用情況

戊90—21210采煤工作面于2011年6月份開(kāi)始生產(chǎn)，按照正常的回采工藝，下分層工作面應(yīng)沿銹結(jié)假頂回采，但由于上分層砂巖頂板銹結(jié)差，極易發(fā)生片幫冒頂現(xiàn)象，我們采用工作面支架頂梁全部鋪金屬網(wǎng)、上順山大板等措施控制頂板。這樣以來(lái)，不僅消耗了大量生產(chǎn)物料，而且對(duì)安全生產(chǎn)不利，工作面工程質(zhì)量也比較差。更主要的是煤炭生產(chǎn)產(chǎn)量低（2011年6月至2011年12月，平均月產(chǎn)只有6萬(wàn)噸）。加之含矸回采，原煤灰分大，嚴(yán)重影響原煤質(zhì)量。為了使工作面能高產(chǎn)高效，為我礦安全生產(chǎn)和500萬(wàn)噸級(jí)礦井建設(shè)出力，我們組織技術(shù)員共同研究地質(zhì)資料，多次到現(xiàn)場(chǎng)觀察，考慮到戊9煤較薄，銹結(jié)假頂銹結(jié)差，戊10煤較硬，煤層比較厚，不易片幫，且戊9、戊10夾矸比較規(guī)則，決定工作面采用沿戊10煤底板托戊9、戊10夾矸的回采技術(shù)。

工作面托戊9、戊10夾矸的回采以來(lái)，2012年1月至2012年7月，工作面平均月產(chǎn)達(dá)到了10萬(wàn)噸以上的原煤產(chǎn)量，2012年5月份還創(chuàng)出了下分層工作面回采月產(chǎn)14萬(wàn)噸的高紀(jì)錄。工作面不僅實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)、高產(chǎn)高效，不采夾矸提高了煤炭質(zhì)量，而且工作面達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化精品工作面標(biāo)準(zhǔn)。

3 托戊9-0夾矸回采具體措施

1）托夾矸時(shí)提前備好大板、圓木、單體柱等備用物料。

2）首先加大工作面采高，使采高不低于3.0m，以便降架托夾矸時(shí)不至于造成死架。

3）托夾矸期間，工作面聯(lián)雙網(wǎng)，順山搭接0.2m，走向搭接0.6m，逐孔穿絲。

4）從機(jī)頭開(kāi)始向機(jī)尾方向托夾矸，每割一刀煤向下托矸0.2m厚,直到把夾矸托住。

5）夾矸托住后及時(shí)找戊10底板，確保采高達(dá)到3.2 m左右。

6）托夾矸時(shí)要選派技術(shù)熟練、工作負(fù)責(zé)的煤機(jī)司機(jī)操作，確保每刀向下托0.2 m厚。

7）采面片幫處必須及時(shí)維護(hù)，超前架拉移后，片幫寬度仍大于0.34m時(shí)要及時(shí)上順山大板或架走向梁配合單體柱維護(hù)。

8）回采過(guò)程中堅(jiān)持每班調(diào)架，嚴(yán)禁出現(xiàn)支架出現(xiàn)歪、倒、咬現(xiàn)象，調(diào)架堅(jiān)持執(zhí)行作業(yè)規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定。

9）嚴(yán)格工程質(zhì)量管理，特別是加強(qiáng)采面刮板運(yùn)輸機(jī)管理，保證運(yùn)輸機(jī)平直。

從1月1日開(kāi)始到1月10日結(jié)束，經(jīng)過(guò)10天的努力，工作面全部托住夾矸回采。工作面夾矸頂板比較完好，除機(jī)頭、機(jī)尾三角區(qū)支架頂板鋪金屬網(wǎng)外，其它地段金屬網(wǎng)全部甩掉，工作面基本杜絕了冒頂事故的發(fā)生，解決了砂巖不銹結(jié)假頂難控制的難題。

4 實(shí)施后產(chǎn)生的效益

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

1）由于托夾矸回采后，提高了回采工效，平均單產(chǎn)由原來(lái)的月產(chǎn)6萬(wàn)t提高到平均月產(chǎn)10萬(wàn)t，增產(chǎn)4萬(wàn) t，按噸煤售價(jià)400元，噸煤成本300元計(jì)算，（1～7月份）凈增利潤(rùn)：

4×7×（400－300）=2800 萬(wàn)元

2）節(jié)約材料費(fèi)：托夾矸前工作面平均每推進(jìn)一米，需ф1.9mm×1.2m×10m金屬網(wǎng)20卷，托夾矸后工作面平均每推進(jìn)一米，需金屬網(wǎng)2卷，金屬網(wǎng)單價(jià)每卷150元，平均每月推進(jìn)130m，每月節(jié)省材料費(fèi)：130×150=19500元；

1～7月份共節(jié)省材料費(fèi)：19500×7=13.65萬(wàn)元

總經(jīng)濟(jì)效益為：2800萬(wàn)元＋13.65萬(wàn)元=2813.65萬(wàn)元

4.2 社會(huì)效益

該項(xiàng)目的成功應(yīng)用使工作面實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)高效、質(zhì)量達(dá)標(biāo)，創(chuàng)出了下分層工作面回采月產(chǎn)14萬(wàn)噸的好紀(jì)錄。為下分層頂板技術(shù)管理方面取得了寶貴的現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)依據(jù)。

5 結(jié)論

該項(xiàng)目的研究與應(yīng)用，不但使綜采工作面下分層開(kāi)采頂板控制最大限度得以解決，從而大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度（不再大面積聯(lián)網(wǎng)、上大板、圓木等維護(hù)頂板工序），這樣無(wú)形之中避免或減少了人員進(jìn)入煤墻側(cè)作業(yè)的次數(shù)，提高了工作的安全系數(shù)。

綜采工作面托夾矸回采的技術(shù)應(yīng)用，雖然地質(zhì)條件較為復(fù)雜，不同程度的制約回采期間的安全生產(chǎn)工作，但實(shí)踐證明，如果采取技術(shù)措施得當(dāng)，現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)到位，綜采工作面夾矸回采也可以取得較好的效益，該工作面托夾矸回采取得成功為今后綜采工作面托夾矸回采提供了可鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

［1］徐永圻，主編.煤礦開(kāi)采學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

［2］黃定華，主編.普通地質(zhì)學(xué)[M].高等教育出版社，2004.