采煤工藝的特殊技術措施

【摘 要】采煤工作面遇到地質構造、舊巷道時，為了保證礦井產量和生產安全，應采取嚴密的技術安全措施。

【關鍵詞】采煤工藝；特殊技術；措施

1 采煤工作面過地質構造的技術措施

地質構造復雜時，應采取綜合治理的方法：①地質構造過分發育的塊段，采用炮采工藝，炮采對地質變化的適應能力較強；②在工作面布置時將斷層留在區段煤柱內，或雖然工作面內有斷層，但與工作面交角不宜太小，以減少對工作面的影響范圍；③采用調斜的方法，改變工作面的推進方向，躲開地質變化帶；④工作面推進中，發現了未知的、工作面難以通過的地質構造時，可將工作面甩掉一部分，其余部分繼續推進，過后再對接為整面；⑤遇到較大地質構造時，需要做各種比較，以權衡利弊，若強行通過地質構造代價太大，則應搬遷工作面。

1.1 采煤工作面過斷層

采煤工作面遇到各種地質構造時將會影響生產，對綜采生產影響尤為嚴重。綜采面過斷層的方法取決于斷層的落差、煤層厚度、支架最大最小高度、采煤機破巖能力等因素。主要有以下幾種方法：①落差小于煤層厚度和支架最小支撐高度之差，綜采面過斷層時不必挑頂或下切，可直接通過斷層；②若斷層落差大于二者之差，可用采煤機截割頂底板巖石通過斷層，當頂底板巖層堅硬、采煤機截割不動時，則可采用放炮方法挑頂或下切穿過斷層。

綜采面過斷層時，應采取以下技術措施：

（1）為了減少斷層在工作面內的暴露范圍，遇斷層時應適當調整工作面方向。當圍巖為中等穩定以上時，工作面與斷層走向夾角應不小于20～30；圍巖不穩定時，此夾角應增至30～45。但調整工作面方向，會引起工作面長度變化，需增減工作面支架數，或增加三角煤損失。

（2）應按斷層性質，落差及頂底板巖層硬度等因素確定采用挑頂和下切或同時挑頂及下切，做到既有利于維護頂板又減少破巖量。

（3）當巖石普氏系數f<4時，可用采煤機直接割巖，牽引速度應減小；滾筒能變速采煤機，滾筒用低速旋轉。巖用爆破處理巖石，對附近的液壓支柱要加以保護。

1.2 綜采面過其他地質構造

1.2.1 過陷落柱

陷落柱在某些礦區十分發育，是由含煤地層深部石灰巖溶洞塌陷而形成的。陷落柱在煤層中呈隱伏狀態，內部充填各種破碎巖石，其長軸可達8～200m，周圍伴生小斷層，并使地層起伏，影響范圍可達8～20m。

對陷落柱首先應加強地質預測，其分布交多集中在背斜軸附近。區段巷掘出后，安設無線電坑透儀進行透測，發現疑點打鉆再探，確定尺寸大小、方位及影響范圍，進而制定出相應的技術措施。對面積較大的陷落柱，一般采用繞過的方法。但是，這種方法比較麻煩，影響工作面布置，遺留大量邊角煤，增加了綜采面設備的拆遷次數，因此只適用于面積大的陷落柱；當工作面遇到直徑小于30m的陷落柱時，視陷落柱的巖性，一般可以采用硬過的方法，其步驟如下：①采用控制爆破、采煤機清矸的方法；②在工作面陷落柱范圍內降低采高，所降低的高度以工作面能通過的最小高度為限，做到既減少采矸量又使支架不會被壓死；③陷落柱地段與工作面正常地段之間，保持一段采高逐漸變化的長度，以使支架和輸送機能夠適應；④陷落柱兩側的工作面正常地段，可提前移架；陷落柱范圍內適當滯后移架，用鐵管或木板梁一端插入巖壁、另一端搭在支架前梁上的方法進行特殊支護，采煤機清矸后要立即移架，以防漏矸。采煤機清矸時，應當采用小步距、多循環的方法，以減少頂板的暴露面積。

1.2.2 過褶曲帶

機采面過褶曲帶的方法比較簡單，當采區內有大褶曲時，應使工作面的推進方向垂直于背、向斜軸，使工作面內沿煤壁方向沒有大的起伏，有利于液壓支架處于良好工作條件。通常，小的褶曲帶主要表現為煤層局部變薄、變厚、變傾角等，但煤層及頂底板并不十分破碎。因此，可用采煤機適當下切或留底、割頂，使頂底板形成緩和的曲面，以便于設備通過。

2 綜采面的拆遷和安裝

綜采面收尾時的拆遷和開始時的安裝，是一項工作量很大的工作。綜采面的拆遷和安裝，盡量做到時間短、省工時、省材料、費用低、不損壞設備、作業安全。

2.1 綜采面設備拆除

2.1.1 拆除期間的頂板控制

國內外綜采設備拆除期間的頂板控制主要有三種方法：金屬網加木板梁、金屬網架鋼絲繩、金屬網加鋼絲繩加錨桿。三種訪求操作過程大致相同；在綜采面距停采線10～15m時，隨工作面的推進鋪設雙層金屬頂網，直到停采線為止，并將金屬網連成互相搭接0.3m的魚鱗狀。當頂板穩定性差時，要用錨桿將金屬網錨固在頂板上。在距停采線6～8m時，若用木板控頂，則沿工作面煤壁方向在金屬網和支架頂梁之間鋪設木板梁，其間距與截深相同，其長度為2倍支架寬度，并相互交錯放置；若用鋼絲繩，則在支架前梁端雙層網下沿煤壁方向鋪設鋼絲繩，沿工作面推進方向每割一刀煤鋪一條，鋼絲繩的兩端固定在工作面兩端的木板梁或錨桿上，若固定在木板梁上則應打好錨固柱。在距煤壁停采位置3m時（以支架能轉90°方向為原則），不再移架，架設與工作面煤壁垂直的木棚子，并用單層網或用小板、竹笆之類材料背好煤壁，必要時用錨桿加固煤壁。在支架停止前移后，為了能繼續割2～3刀煤，可將推移千斤頂加上一節加長段，以便繼續前移輸送機，至煤壁到達停采位置為止。

2.1.2 綜采設備的拆除方法

綜采設備的拆除順序，一般是先拆輸送機的機頭或機尾，繼之拆采煤機的輸送機機槽。這些工作在支架掩護下進行，設備的尺寸和重量相對較小，拆除容易。

拆除支架時，首先應在風巷與工作面交接出口處進行刷大和挑高，并牢固支護好，架設好提吊架，以便提吊拆除的設備裝平板車外運，也可以在回風巷與工作面交接處挖掘裝卸地槽，這樣設備無須提吊就可直接拖入平板車外運。若用提吊法裝車，可用絞車一滑輪、電葫蘆、懸掛液壓千斤頂或液壓支架自身提吊等多種方法。拆除支架時，一般是先將前探梁降下或拆除，然后用絞車拉支架向前移、調轉90°方向，由回風巷絞車沿底板拖至出口處吊裝上或拆除，然后用絞車拉支架向前移、調轉90°方向，由回風巷絞車沿底板拖至出口處吊裝上平板車外運。

2.2 綜采工作面的安裝

2.2.1 開切眼斷面的擴大及支護形式

通常，為了減小開切眼的變形量和保證頂板完整性，在設備安裝之前開切眼是以小斷面掘通的，因此設備安裝時一般要重新擴大開切眼斷面。如果頂板穩定、壓力較小時，可一次先擴完，然后安裝設備；反之，如果頂板破碎、壓力較大時，可分段擴面，邊擴面邊安裝，即將工作面分面30～50m的幾段，擴完一段安裝一段。但是這樣做會降低安裝速度和出現窩工現象。一般只用于頂板壓力大、安裝時間較長的重型綜采設備工作面。開切眼支護視頂板情況可采用與工作面推進方向一致的棚子加鋪頂網支護或采用錨桿加頂網支護。

2.2.2 綜采面的安裝順序

綜采工作面設備安裝順序可分為前進式和后退式兩種。前進式安裝，系指支架的安裝順序與運送方向一致，支架的運輸路線始終在已安裝好支架的掩護下，支架運進時要架尾朝前，便于調向入位。前進式安裝可采用分段擴面鋪軌道、分段安裝的方式，也可采用邊擴面、邊鋪軌、邊安裝的方式。后退式安裝，一般開切眼一次擴好，并鋪好軌道，或直接在底板拖運，然后由里往外倒退式安裝支架，支架安裝完畢再鋪設工作面輸送機，最后安裝采煤機。該方式適用于頂板條件好、安裝時間短的輕型支架。無論是前進式還是后退式安裝都應當注意：首先根據轉載機與膠帶輸送機的中心線位置確定出工作面輸送機機頭位置；根據機頭位置確定排頭支架的中心位置，進而預先測量出每架支架的精確中心點，保證支架定位準確，便于支架與輸送機機槽準確連接；支架入位后要立即裝好前探梁和各閥組、管路與乳化液泵站接通，升柱支護頂板。

[責任編輯：曹明明]