“三軟”煤層綜采工作面回收實踐

王艷軍

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2晉煤集團基本建設(shè)局，山西 晉城 048006）

工作面回收是工作面作業(yè)中最后一個環(huán)節(jié)，回收作業(yè)工序復(fù)雜、人員和物料投入較多，回收設(shè)備多粗大笨重，且處于最后階段，管理難度較大〔1-2〕。對于“三軟”煤層綜采工作面而言，煤層軟弱，頂板巖性松軟易碎，在做通道和設(shè)備回收過程中若管理不善極易引起冒頂和片幫事故〔3-4〕。故安全、快速的工作面回收作業(yè)不僅可以縮短人員潛在危險時間，同時對于提高功效、保證采面連續(xù)性也至關(guān)重要。因此，如何科學(xué)合理地對“三軟”煤層工作面進行回收一直是煤礦的研究工作重點。筆者根據(jù)多年相關(guān)經(jīng)驗，以王家溝煤礦21030工作面為例，詳細(xì)介紹“三軟”煤層工作面回收實踐，以期為相似工作面回收提供參考。

1 工作面概況

21030工作面所采煤層為山西組二1 煤層，該工作面為礦井東翼采區(qū)下山工作面，工作面為單一傾斜構(gòu)造，煤層走向近東西方向，傾向近南北方向，西側(cè)為采區(qū)下山，東側(cè)為井田邊界保護煤柱，南側(cè)為21020 工作面采空區(qū)，北側(cè)為21050風(fēng)巷。二1 煤層硬度較低，易片落，煤層厚度為2.7～3.8m，平均為3.5m；傾角為7°～15°，平均為9.6°。工作面走向長度和傾斜長度分別為980m 和121.5m，采場采用80臺ZY-4000／17／37型液壓支架進行支護。工作面?zhèn)雾敒?.1m 的炭質(zhì)泥巖；直接頂為均厚2.3m 的泥巖～砂質(zhì)泥巖，直接頂節(jié)理裂隙較發(fā)育，部分區(qū)域出現(xiàn)細(xì)小塊狀破碎帶；基本頂為均厚3.6 m 的粉砂巖～粗粒砂巖，基本頂巖層呈層狀，整體強度較高，巖層穩(wěn)定性較好。在工作面回采過程中，支架后方頂板隨采隨冒，端頭冒漏情況不時發(fā)生，尤其是煤壁片幫程度較嚴(yán)重，這些問題給工作面正常回采帶來了一系列問題。

2 工作面回收準(zhǔn)備工作

2.1 支護準(zhǔn)備工作

考慮到21030工作面頂板條件較差，煤壁片幫、端頭冒頂現(xiàn)象較嚴(yán)重，經(jīng)過技術(shù)調(diào)研，決定采用金屬網(wǎng)和鋼絲繩對工作面頂板進行提前支護。具體為：（1）在距離停采線15～20m 范圍時對工作面進行鋪網(wǎng)，網(wǎng)片為12＃鐵絲編制的10m×1.2 m 菱形金屬網(wǎng)，網(wǎng)格規(guī)格為50 mm×50 mm，網(wǎng)片沿工作面鋪設(shè)，網(wǎng)片搭接長度為100～150m，網(wǎng)片搭接處采用12＃鐵絲擰扎不少于三圈；（2）在距工作面停采線12m 時開始上Φ24.5mm 鋼絲繩，鋼絲繩間距為500～600mm，在距停采線5m 范圍內(nèi)鋼絲繩間距為400～500mm，鋼絲繩通過懸掛在網(wǎng)片上方隨回采推進移至支架上方，要求最后一根鋼絲繩正好移至頂梁端頭處，支護方式見圖1。

圖1 21030工作面上繩工藝及回收通道示意

2.2 回收通道的刷制

當(dāng)工作面推至停采線位置時，采煤機再割一刀煤炭，然后將刮板運輸機推至煤壁側(cè)，并及時打出液壓支架閉幫板。在工作面76＃架、41＃架做開口，兩開口均向下掘進，掘進方式為爆破落煤，刷通道支護方式采用木棚式支護，腿子凈高2.8m，梁一端搭接在支架端頭上，一端搭接在腿子上，形成的擴刷通道斷面規(guī)格（寬×高）為3000 mm×2800mm，棚腿和梁用扒釘固定。為了避免工作面刷通道過程中出現(xiàn)煤壁片幫和頂板冒漏，支設(shè)棚梁采用掏槽式嵌入，同時加強頂、幫的背板質(zhì)量。通道規(guī)格見圖1。

2.3 絞車的布置

工作面上端口做絞車窩，絞車窩中心線位置與支架頂梁前端沿重合，該絞車窩布40T 回柱慢速絞車。在回風(fēng)巷出口處布置40T 慢速回柱絞車，用以支架從通道向回風(fēng)巷抹頭用；在工作面回收煤機和刮板運輸機后在15＃支架側(cè)安裝30T 絞車，該絞車配合上端口40T 絞車用以出架用，該絞車隨支架的回撤逐漸向上移動。在風(fēng)巷風(fēng)門和片幫處布置14kW 快速對拉絞車，用以煤機、運輸機、轉(zhuǎn)載機、支架、乳化泵等綜采設(shè)備的外運。

3 工作面回撤實踐

綜采工作面回收工作主要包括轉(zhuǎn)載機、刮板運輸機、液壓支架、絞車、液壓乳化泵站、電纜、管路以及通信裝置等設(shè)備的回收。根據(jù)工作面回收經(jīng)驗，決定將煤機、運輸機和刮板輸送機等低壓線路進行回收；將煤機拆分，將拆分的煤機分成搖臂、滾筒、機身等幾個部分，然后通過導(dǎo)鏈運至平板車在絞車驅(qū)動下外運；將采場內(nèi)的刮板運輸機進行拆分成機頭、機尾、溜槽、鏈條等，起吊至平板車上外運；將機巷內(nèi)的轉(zhuǎn)載機拆分成溜槽，電機、減速機、鏈條等，通過上端口絞車和平輪將其各部分拉直風(fēng)巷口處，起吊裝車外運；待運輸機、轉(zhuǎn)載機等外運完畢后，在15＃支架側(cè)安裝30T 絞車，配合上端口處40T 絞車進行出架，支架抹頭延工作面傾向被拉直上端口處，然后在風(fēng)巷口40T 絞車的聯(lián)合作用下，支架抹頭，端頭指向風(fēng)巷出口處，在出口處起吊裝車整體外運；在支架出架的同時，采用木垛對支架下側(cè)頂板進行支護，同時將工字鋼和單體柱進行回收；在液壓支架回收至最后一架前，將上端口絞車窩內(nèi)40T 絞車回收，同時做好上端口頂板的加強支護工作；回收最后一架，采用風(fēng)巷口40T 絞車對上端口頂板支護的工字鋼、π型梁和單體柱進行回收；最后回收乳化泵站、其它絞車以及絞車電纜、通信照明裝置，工作面牌板等。

4 工作面回收輔助安全措施

制定合理的回收安全措施是保證工作面順利回收的重要保障。根據(jù)回收需要特制定如下措施：（1）由于頂板穩(wěn)定性較差，工作面中部壓力較大，在鋪網(wǎng)和上鋼絲繩時必須嚴(yán)格按照要求進行，確保鋪網(wǎng)質(zhì)量和鋼絲繩的間距，網(wǎng)片搭接處要捆扎結(jié)實；（2）在回收前和回收過程中確保乳化泵站壓力合理，加強供液管路的檢修和維護，嚴(yán)防因供液引起死架發(fā)生；（3）所鋪設(shè)的軌道穩(wěn)固可靠，嚴(yán)禁出現(xiàn)變形道和鴛鴦道，絞車位置布置和固定合乎絞車安裝規(guī)范；（4）支架回收前為防止下段頂板冒落堵死通道，應(yīng)在回風(fēng)巷側(cè)安裝局部通風(fēng)機，通風(fēng)機安裝在風(fēng)巷外片盤內(nèi)的新鮮風(fēng)流中，同時派遣瓦檢員實時對回撤通道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M行檢測，出現(xiàn)瓦斯超標(biāo)現(xiàn)象，及時采取措施；（5）頂板所上鋼絲繩最好是整根，若必須采用鋼絲繩連接時，鋼絲繩搭接長度不少于3m，繩卡不少于12個；（6）當(dāng)出現(xiàn)死架時，可以對架底進行松動爆破，然后利用釬、鎬、鍬等工具掏出底板破碎矸石，起底一定深度后在盡量升高上側(cè)支架的同時，反復(fù)操作支架升降把手，并迅速將支架前移。

5 結(jié)語

金屬網(wǎng)配合鋼絲繩可以對“三軟”煤層工作面頂板形成較好的控制作用，同時結(jié)合必要的安全輔助措施的實施，有效的保證了21030綜采工作面回收的質(zhì)量和速度。回收21030工作面回收工作，包括做通道、各項綜采設(shè)備的回收等前后共用了20天，相比于以往縮短了9～12天工期。該工作面的安全、高效回收不僅節(jié)約了大量時間，保證了回采工作的連續(xù)性，同時該回收實踐也為相似條件下的“三軟”煤層綜采工作面回收積累了經(jīng)驗。

〔1〕趙金旺，王龍芳，孟安慶，等.鋼絲繩在綜采工作面收尾中的應(yīng)用〔J〕.煤炭技術(shù)，2003，22（10）：49.

〔2〕楊桂彬.優(yōu)化綜采工作面回收與安裝工藝流程的技術(shù)探討〔J〕.煤礦現(xiàn)代化，2010，（4）：85-86.

〔3〕李洪彪，孫延軍，楊高峰.“三軟”傾斜煤層綜采工作面回收實踐研究〔J〕.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2014，（1）：183.

〔4〕胡志勇.三軟煤層綜采工作面液壓支架回收工藝的探討〔J〕.煤炭技術(shù)，2005，24（8）：105.