大采高綜采工作面停采線優化與末采工藝研究

摘 要：本文通過優化大采高綜采工作面停采線位置，調整了工作面層位，提高回收率。在末采階段，頂板完整處，使用錨網索聯合支護方式；頂板破碎處采用上板梁支護方式，并確定施工工藝。通過兩種支護方式聯合使用，保證了末采通道的安全支護及末采階段的高效安全推采。通過優化停采線及末采工藝研究，產生了一定的經濟效益與社會效益，可以為類似工程提供參考。

關鍵詞：大采高；綜采；停采線；末采工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.068

1 付煤公司3上1001工作面概況

1.1 付煤公司3上1001工作面地質狀況

付煤公司3上1001工作面位于東十采區中東部，東為歡城斷層，南與3上1007工作面相鄰（未掘），西為北翼軌道巷，北為3上下1002工作面采空區，煤層厚度5.35～5.52m，工作面直接頂為3.51m的粉砂巖，基本頂為16.52m中砂巖，直接底為0.3m泥巖，基本底為6.74m砂質泥巖。采用走向長壁后退式一次采全高綜合機械化采煤法，液壓支架支護頂板，全部垮落法管理頂板，機采平均高度5.2±0.1m。

1.2 付煤公司3上1001工作面設備型號

工作面使用ZY6400/25/53液壓支架，煤機型號為MG650/1480-GWD，運輸機型號為SGZ—1000/1400型，運巷安裝SZZ—1000/400型轉載機一部，PLM-3000型破碎機一部，膠帶運輸機2部。

2 停采線位置優化與確定

3上1001工作面原定停采線在材巷650m處。工業儲量：傾角小于15°塊段面積×煤厚×容重+傾角大于15°塊段面積÷cos（17。）×煤厚×容重=150714×5.4×1.34+14454÷cos（17。）×5.4×1.34=120.0萬噸。可采儲量：基礎儲量×回采率=120.0×93%=111.6萬噸。

為調整3上1001材巷層位，提高資源回收率，滿足3上1001面生產過程中的通風、運輸、行人等，掘進3上1001工作面改造材巷。通過改造后，材巷可多采49m，運巷不變，可多回收煤炭資源4萬噸。

3 工作面末采期間的旋轉調采技術要求

隨著工作面的推采，當運巷距離停采線15m時，開始按照8：1的比例調采機尾。根據現場情況，可適當調整調采比例。

調采時，煤機的折返點要選在頂板完整的地段，防止因支護不及時造成工作面漏頂。調采過程中，端面距超限能夠拉超前支護的支架一律拉超前架，減少支架的端面距空頂。由于頻繁調采，致使煤機電纜易掉出電纜槽內。多層疊加時，加強觀察，防止脫槽，人為控制時，人員站在支架內，要用長把工具進行控制。割通刀時，要找直工作面，確保工作面的工程質量符合要求。調采期間，要加強對工作面支架的調整，做到硐硐調整，防止支架歪斜。調采機尾期間，每進一個機頭，預計將向機尾沿網14-17架。

4 工作面撤架通道的支護參數優化與確定

4.1 錨桿（索）支護參數

在工作面頂板及幫部完整階段進行錨桿（索）網支護。頂板錨桿沿傾向布置，自距停采線5.6m時開始對頂板進行支護，共打8排，間排距為0.75m×0.8m。最后一排錨桿打在頂板與煤壁之間的肩窩處，與水平線的仰角為70°。每根錨桿使用1根CK2550錨固劑，錨桿盤要密貼巖面。

頂板錨索沿傾向共打2排，錨索沿傾向的排間距為3m，第一排錨索打在第一排錨桿中，第2排錨索打在第5排錨桿中，錨索長度為6.0m。第1排錨索與第2排錨索之間的走向間距為3.2m。其錨索托盤為12#或16#槽鋼，長250mm，槽鋼必須沿走向布置，即垂直于煤壁方向，槽鋼內置100×100×8mm鋼板，外加索具固定。每根錨索使用2根CK2550錨固劑。

所有錨索施工時，代替錨桿位置。錨桿支護在支架上方均勻布置。擴幫后煤壁打上下5排錨桿，最上一排距離頂板不超過0.2m，與水平線間仰角為30°，其余上下間距為900mm，左右間距為750mm。距離底板0.5m范圍內的幫部僅掛網支護，不再補打錨桿。錨桿、錨索施工的誤差不大于±100mm。

4.2 擴幫上板梁支護參數及施工工藝

3上1001工作面原計劃整體使用錨桿（索）進行末采擴幫段的支護，因工作面運輸機頭段局部頂板破碎，不易施工錨桿，因此需采取上板梁支護頂板。

工作面局部地段，受斷層影響，工作面前折幫，頂板破碎，不易打錨桿進行末采擴幫工作，此段區域內需采取上板梁的方式進行擴幫。由于工作面采高較大，為方便、安全的上網、上板梁、支護單體液壓支柱和撤支架，末采期間工作面沿頂撇底推采，上板梁段要求停采后采高控制在3.8～4.0m。雙網垂地支架停止拉移前必須保證支架成一條直線，支架停止拉移后面前擴幫4刀，自支架頂梁前端至面前煤壁寬度為3.6m。支架停止后最后四刀割煤、推移運輸機及頂板支護方式如下：

第一刀：煤機割完煤后，及時伸出一級護幫板支護頂板，二級護幫板貼緊煤壁，正常推移運輸機至煤壁。

第二刀：煤機割上部煤留下部煤作為上板梁臺階，割煤后在支架頂梁上方沿走向上板梁，一架兩塊，及時升實支架，打平一級護幫板支護頂板，二級護幫板貼緊煤壁。上完板梁后煤機退機割下部煤，摘掉推拉連接頭使用單體或一字梁將運輸機依次推至煤壁。

第三刀：隨煤機割煤隨向前移板梁，如果頂板完整可以割10個支架移一次板梁，如果頂板不完整割一架移一架確保頂板的穩定，嚴禁空頂作業。打平一級和二級護幫板支護頂板，使用單體將運輸機依次推至煤壁。

第四刀：上完板梁后，支設貼幫單體液壓支柱。當工作面片幫時，要用圓料或半圓腰實幫，防止因片幫造成冒頂傷人事故。

工作面支架上板梁規格為200×200×4000mm，每架上板梁2塊，兩塊均勻的布置在支架上，兩板梁之間的間距為0.75±0.1米，上板梁時板梁伸到支架前梁上長度不低于0.2米。工作面擴幫上完板梁后，要求支架前梁前端距離貼幫單體液壓支柱外側3600mm。

5 經濟與社會效益分析

通過停采線位置材巷向后挪移49m，可多回采煤炭4萬t，按照每噸500元計算，可產生2000萬元效益。

通過末采通道及支護參數實施，成功解決了大采高綜采工作面末采的安全高效推采問題。為其它礦井類似條件下的末采支護參數及停采線優化問題提供了良好的指導、借鑒和技術保障。為類似的工作面末采提供了一種安全、經濟、可靠和快速的支護方法。該技術能產生顯著的經濟效益和社會效益，具有良好的推廣應用價值。

作者簡介：李衍磊，男，山東濟寧人，本科，助理工程師。