百分百矸石充填工作面在翟鎮煤礦七采區的實施

摘要：矸石充填工作面在正常的推進過程中需邊生產邊充填，由于受地質構造、斷層發育、老塘頂板下沉、充填的矸石顆度大等因素制約造成工作面矸石充填后頂板都有不同程度的下沉，造成充填效果達不到預期的理想效果，翟鎮煤礦通過一系列的技術革新，實現了工作每年充填百分百，真正實現了充填工作面的綠色高效充填的目的。

關鍵詞：百分百 矸石充填

翟鎮煤礦七采區上部是2008年設計完成的。該采區主采煤層2、4層。根據煤層賦存條件，充分利用七采回風上部巷道、七采煤倉、矸石倉等現有巷道、設備對7203W工作面1進行充填開采。

1 工作面基本概況

1.1 概況 該工作面位于礦井南翼集中運輸巷以東；南鄰七采輔助運輸；西鄰7203W面2，尚未施工；東鄰7203W面3，尚未施工；北鄰落差12-18m的斷層。工作面煤層厚度為2.55-2.97m，平均煤厚2.73m，煤層傾角為10.5°，可采系數為1，煤層變異系數4.65%。

1.2 工作面頂底板概況（如表1所示）

2 工作面采煤及充填方法

2.1 巷道布置 7203W工作面1東側順槽為軌道巷，沿煤層布置，煤層走向為南北方向，錨帶網支護，巷道凈寬3.8m，凈高2.4m；主要作用是行人、運料、運矸。工作面西側順槽為運輸巷，沿煤層布置，煤層走向為南北方向，巷道凈寬凈高同軌道巷，主要作用為運煤、進風、進料。

2.2 采煤工藝 本工作面采用走向長壁后退式采煤法，生產工藝采用綜采原生矸石充填工藝。工作面采用ZY2600/09/20型綜采支架、MG2×100/465型雙滾筒采煤機，SGZ-730/400KW型刮板輸送機、SGZ-630/264型充填刮板輸送機，實現工作面割煤、裝煤，移架，充填。

2.3 矸石充填流程及正規操作 煤機割煤至溜頭或溜尾→移溜、聯網、拉架→檢查充矸系統、順直充矸溜子→開動充矸溜子試運轉→開動充矸皮帶運矸→工作面開始充矸（自下而上）→同時依次打開2-3節抽板卸矸→卸矸高度在0.5m左右（矸石不埋搗實為原則）關閉抽板，停止充矸→開始搗實，全部搗入老塘→再次開動溜子進行卸矸、搗實→將矸石全部搗實至老塘頂板→停止運矸皮帶→停止充矸溜子→搗實收回降至最低→衛生清理。

2.3.1 充矸前準備工作：①充矸前順平順直充矸溜子，確保溜子平直。②必須對充矸設備進行檢查，確保充矸溜槽連接螺絲齊全，無錯差、扒口現象，溜子鏈條無陰陽鏈、刮板齊全。③揀出充矸系統中的大塊矸石。④將搗實放至最低。⑤試運轉。

2.3.2 正式充矸：①確保矸石的粘稠度。②確保合理的充填順序，由溜頭至溜尾依次充填，并控制好運矸負荷。③卸矸時，依次打開2-3個抽板進行卸矸，卸矸高度控制在0.5m左右，矸石不能掩埋搗實，全面充填至一定高度后，關閉抽板停止充矸，進行搗實。④操作搗實時，必須把矸石全部推入采空區搗實，收回時，略起高搗實8-10cm，防止帶回矸，收回后放至最低。⑤再次進行充矸，按照相同標準進行卸矸搗實，隨搗實隨起高（充矸溜子與搗實同步起高），直至把矸石搗入切頂排頂板，并搗嚴搗實，收回并把搗實放至最低。⑥搗實完畢后，充矸溜槽下方不得有矸石，并清理干凈搗實。

3 充填工作的實施方法

3.1 工作面矸石運輸系統 七采矸石車場→翻車機翻車→破碎機破碎矸石→七采矸石倉→七采上部回風上山矸石皮帶→七采上部回風上山矸石鉆孔→七采西翼輔助軌道巷運矸皮帶→7203W軌道巷運矸皮帶→工作面充填溜子。

3.2 工作面充填方案 煤機割煤至溜頭或溜尾→移溜、聯網、拉架→順直工作面充填溜子→開動充填溜子→開動工作面軌道巷運矸皮帶運矸→工作面充填→（充填完畢后按相反操作）停止運矸皮帶→停止充填溜子→衛生清理。

3.3 充填技術要求 ①保證充填溜子的平直：充填溜子懸掛使用，在采煤過程中又受支架牽拉影響，很容易出現錯茬、彎曲度超限的情況，因此每循環充矸前，必須對充填設備進行認真的檢查，確保充矸溜槽連接螺絲齊全，無錯茬、扒口現象。溜子鏈條加齊刮板螺栓，壞刮板及時更換，處理好溜子隱患方可開充矸溜子。支架必須移到位，工作面中部不得有超前或拖后的現象，并不得有大的起伏。②抽板溜槽合理開啟關閉漏矸孔：抽板溜槽是實現矸石充填的核心部件，其卸矸孔關閉時作為普通溜槽承擔運輸作用，卸矸孔打開后實現矸石下落充填。③充矸溜子按10架/個安設語音信號，并在溜尾卸載點處安設1部語音信號以方便聯系。④施工人員在打抽板時先觀察好頂板情況，后尾梁處不得有錯茬漏矸現象。⑤人員在支架后尾梁側施工時，必須發出停機信號。⑥正常沖矸過程中負責供應矸石的單位保證矸石破碎后顆度不得超過50mm。

4 支架操作程序

①拉架前，應清理好架間的浮煤、矸石、雜物，檢查支架的完好狀態，周圍人員閃開至安全地點后方可操作。打開架間噴霧、將牽拉充矸溜子的調高油缸伸出，收回側護板、護幫板。②采用本架操作移架，人員站在支架下，面向面前煤壁側，要做到少降快拉，必要時帶壓移架。先降前立柱，后降中間立柱，最后降后立柱，降柱使頂梁略離頂板，立即停止降柱，使支架移至規定步距0.6m。③均勻注液升柱同時調整前后立柱及后尾梁，當支架頂梁與頂板嚴密接觸后，繼續注液約3-5秒，以保證達到規定初撐力（24MPa）。④伸出側護板使其緊靠下方支架；架間間隙不大于150mm；伸出護幫板。調整調高油缸的長度，使充矸溜子保持平直。⑤將各操作手把扳到“零”位，關閉架間噴霧。⑥人員施工時，必須確保下方支架內不得有其他人員作業，操作人員注意觀察支架的運行狀況，發現頂板破碎、來壓等現象時，要帶壓移架。

5 生產組織情況

5.1 作業方式 工作面采用“三八”制作業方式，每班工作8小時。早班為檢修班，每天檢修時間不低于2小時；正常生產后工作面充矸，生產組織情況為早班1刀，中、夜班各2刀，全天5個循環，循環進度0.6m。每班正規循環為溜頭處吃刀30分鐘，而后緊隨提機拉架、移溜，移溜頭30分鐘，煤機60分鐘提機到溜尾然后推機吃刀，移溜尾、移支架30分鐘，充矸一茬90分鐘，完成一循環，30分鐘清理浮煤，90分鐘檢修并交接班，每班工作時間8小時。每班一次循環完成割煤、充填等正規循環生產程序。

5.2 計劃正規循環生產能力 循環產量：W1= L1×S×h×r=92.8×0.6×2.45×1.36=185.5t

日產量=185.5×5=927.5t

月產量=927.5×26=24115t

循環充矸量：W2=L2×S×h×r×hg=92.8×0.6×2.45=136m3

工作面日充矸量：95.5×5=477.5m3

工作面月充矸量：477.5×26=12415m3

備注：L1：工作面長度；L2：工作面充填長度；h：工作面煤層采高及充填空間高度2.45m；hg：礦規定充填率70%；r：二層煤的比重1.36t/m3。

5.3 工作面實際產量和充填量 本工作面從2012年10月份初采至2013年7月份結束共計充矸95097m3，出煤111659噸，計82102m3，實現了采、充100%。

6 結論

①本工作面實施應用綜采充填工藝真正意義上實現了綜采矸石充填工作面充填率達到100%。②通過實施應用及每天的數據統計，工作面消耗礦井矸石不低于700m3/天，充填礦井掘進工作面全巖巷道產生的矸石100m3，需從地面下矸600m3，不但實現礦井正常開拓的矸石不升井在井下消化，而且實現地面矸石山的矸石回填，實現礦井綠色開采。③通過工作面礦壓在線觀測和地面巖移觀測的統計數據看，地表下沉量僅為2-4mm，實現了頂板下沉量對地面建筑物的影響控制在設計的I級范圍內的目的。

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