東歡坨礦20228工作面采煤方法與頂板管理

摘 要：開灤集團東歡坨礦20228工作面布置于-500水平中央煤12-2采區，南接中央采區煤12-2上山，北至F2′斷層保安煤柱線。本文介紹了20228工作面采煤方法與頂板管理方法。

關鍵詞：20228工作面 采煤方法 頂板管理

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0096-01

20228工作面南東方向為本煤層20226、20224設計工作面，20224正在掘進。北西方向靠近-480北翼運輸大巷，工作面上方為2026、2028、2126、2128、2128L工作面（均已回采完畢）。該工作面大面平均可采走向長1247 m，傾斜長113 m，小面平均可采走向長262 m，傾斜長85 m，總面積約為163181m2，地面標高+20.8 m，工作面標高-407.6～-482.4 m。

1 20228工作面地質構造與水源分析

工作面煤厚1.0～2.7 m，平均1.5 m，煤層傾角14°～23°，平均19°。煤層可采指數1.0，變異系數19%，根據風運道及切眼掘進地質資料分析：20228工作面煤層沉積穩定，結構復雜，局部有復煤層，復煤層在主煤層的下方，物理特征為金屬光澤，光亮型煤。

該工作面風道、運道、切眼及共揭露12條斷層，均為正斷層，其中運道10條，風道2條；且自12-1煤層采面向下推測斷層4條。對回采影響大的主要有f240、f271、f233、f200（或f400）、f258、f259、f179、f199斷層。

20228工作面上方為2028工作面、2026工作面、2128工作面、2128里工作面、2126工作面采空區，預測2028工作面采空區且自切眼往南210 m存在積水空間，最大積水量530 m3。2028、2026、2128里、2126采空區分別存在0.05、0.20、0.20、0.50 m3/min的動水量，隨著采面回采，這部分動水將順著冒落裂隙進入工作面。采面回采過斷層時，斷層兩側巖石破碎，裂隙發育，易冒落引發頂板裂隙水及老塘動水。

2 采煤方法

2.1 巷道布置

工作面風道、運道采用25U 10.4 m2金屬拱形支架支護，棚距600±50 mm，部分為棚距800±50 mm，局部采用錨網支護，巷道為錨桿配合金屬網、梯子梁支護，4.5×2.4 m梯型斷面，切眼采用60組ZY4000-10/23型液壓支架支護，外切眼ZY4000-10/23型支架14組，運道前方備用1組，分別在風道T870 m、T1080 m、T1160 m、T1200 m、T1250 m備用5組ZY4000-10/23型液壓支架。

2.2 采煤工藝

本工作面采用MG200/500-AWD型采煤機，SGZ730/400型中雙鏈鑄造刮板輸送機完成煤的破、裝、運。采用ZY4000-10/23型液壓支架完成頂板的支護和采空區的處理。采用走向長壁后退式綜合機械化采煤法，一次采全高，頂板管理采用自然垮落法，沿底回采回采工藝流程：①正常情況下（未進行超前移架）：割煤—伸伸縮梁— 移架—頂溜；頂板破碎時（已進行超前移架）：割煤—伸伸縮梁—頂溜—移架。

（1）割煤：采用MG200/500-AWD型電牽引采煤機割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，通過滾筒的螺旋葉片配合鏟煤板裝煤，每刀進尺800 mm，進刀方式為端部割三角煤斜切進刀，往返一次割兩刀。

（2）伸伸縮梁：機組割煤過后，機組司機要及時伸出伸縮梁護頂，防止煤壁劈冒。

（3）移架：支架為鄰架操作，由上組支架控制下組支架（機尾末組支架由末2組支架操作）。割煤后，沿割煤方向及時追機移架，移架滯后機組4～6架，移架到位時及時將支架升至額定初撐力后，手把復位，如頂板破碎時，超前帶壓移架。

（4）頂溜：頂溜子時，溜子彎曲長度不得小于15 m，操作時，支架工要相互配合，將溜子頂向煤壁，移溜步距不得小于800 mm，保證把溜子頂直。

2.3 采高確定

根據工作面煤層厚度、ZY4000-10/23型液壓支架高度及MG200/500-AWD型電牽引采煤機機采高度，確定工作面采高范圍1.6～2.0 m，平均采高1.8 m。

3 頂板管理

3.1 支護設計

根據20228工作面安裝設計，工作面共采用80組ZY4000-10/23型液壓支架進行支護。本采場采用80組（隨工作面長度變化及時加減支架）ZY4000-10/23型液壓支架支護頂板，支架強度為0.54～0.61 MPa滿足支護強度要求。20 m超前支護范圍內10 m單排支柱數量17根，10 m雙排支柱數量34根，總根數51根大于5.21根，選用工作阻力為250 kN的DZ系列單體支柱，遠遠超過理論數量，滿足支護要求。

3.2 工作面出口、超前及端頭頂板管理

風、運道金屬拱形支架支護段：超前煤壁20 m范圍內加強支護，0～10 m內（替板時除外）在棚梁下加打雙排中柱；10～20 m內在棚梁下加打單排中柱，支柱使用DZ系列單體液壓支柱。風、運道錨網支護段另補安全措施。工作面出口及加強支護范圍內的單體液壓支柱必須穿好鐵柱鞋，每班多次注液以保證支柱初撐力達到90 kN。

工作面上、下出口在煤壁前方3～7 m范圍內提前替板，替板使用3.0m方木或3.0 m半圓，使用HDJA-1200型金屬鉸接頂梁配合同型DZ系列單體柱打托梁，上出口打三趟托梁，均勻擺布。下出口也打三趟托梁，根據轉載機距運道兩幫的位置不同，其兩側托梁合理擺布，轉載機至下幫1～2趟，轉載機至上幫1～2趟，轉載機所在的梁空間距900～1000 mm，排距為800±100 mm，支柱必須打在替板正下方頂梁位置，并錯開頂梁鉸接點位置，初撐力要求同加強支護段。

工作面下端頭采用一組ZY4000-10/23型液壓支架支護，支架邊打一趟3.0 m方木托梁或1.2 m鉸接頂梁，3.0 m方木托梁一梁不小于三柱，柱頭用鉛絲栓牢，保證端頭支護強度。運道替板上幫1.2 m鉸接頂梁在支架前方回出，并將支架的前探梁伸出，支架前最多回一塊，嚴禁多回，并打好點柱。

3.3 頂板管理

采用自然垮落法管理頂板。根據工作面頂板情況，頂板破碎易片冒的地段，要鋪好單層經緯網，網頭搭接沿傾向不小于500 mm，網邊沿走向不小于200 mm，雙絲單扣，扣距不大于200 mm，呈三角形布置。風道、運道出口掏窩由生產班負責，每過一刀掏一排窩。風、運道末排支柱與支架掩護梁末端齊，正負偏差不大于800 mm。

風道采用JH-14絞車、運道回柱采用JH-8絞車與人工配合作業，先用繩爪或專用沙勾拴好柱把和鉸接梁，將柱卸載后用絞車拉出，單體柱卸載采用長度不小于1 m的手繩與放液勾配合遠距離操作。風、運道老塘掏窩的順序均為先里后外，替板時由下往上，上出口上幫柱除外。

參考文獻

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[2] 王術睿，高亞斌，彭左.采煤方法選擇探討[J].山西焦煤科技，2010（5）.