綜采工作面在復雜條件下多切眼超長轉角回采

吳春濤+++楊清成++張鑫

摘 要：文章以鐵煤集團曉南礦W3-720工作面回采實踐為依據，論述了多切眼超長工作面在復雜條件下回采過程中所采用的各種特殊的施工工藝，為防治自然災害在回采技術管理方面總結出了寶貴經驗。

關鍵詞：綜采工作面；超長刮板輸送機；渡舊巷；多切眼；技術管理

1 項目緣起

曉南礦西三采區屬殘采采區，受FW23-1、FW23-2和廢舊巷道影響，原設計在煤柱內布置2個相互垂直的工作面，W3-720和W3-721工作面，其中W3-720工作面呈不規則布置，設計采止線布置在西三煤柱皮帶中巷邊緣，回采結束后設備搬家至W3-721工作面。此設計造成工作面的保護煤柱增加，已圈定煤量損失。

為此，我礦在充分論證的基礎上優化設計方案，打破傳統常規模式，決定把兩個工作面合并成一個，進行轉角渡舊巷回采，這樣不僅能減少一次搬家倒面，而且將節約大量的材料投入，并可多回收優質煤三萬噸以上。

2 工作面概述

該工作面位于西三采區的中部，北以F23-1斷層為界；東部為W3-719采空區；南部為W1N700、W1N701、W1N702、W1N703采空區（1984～1988年回采）：西以F23-2斷層為界。工作面上方為西三四層采空區 （2011.11采終）。工作面走向長度883米，傾斜長度由57米至327米逐漸遞增。

2.1 工作面多切眼布置

工作面布置4個切眼，3條斜回順。一切眼57m，安裝液壓支架44組，一回順101米，每隔8米安裝一組液壓支架，共11組；二切眼43米，安裝液壓支架28組；二回順351米，二切眼向外141米與運順平行，剩余210米內每隔12米安裝一組液壓支架，共17組；三切眼120米，安裝液壓支架78組；三回順255米，三切眼外每隔6米安裝一組液壓支架，共14組；四切眼37米，安裝液壓支架28組。

2.2 工作面內舊巷布置

工作面從三切眼對接后開始渡舊巷回采，先后需要度過9條舊巷和一個廢棄的煤倉，其中7條舊巷與工作面在一個平面內，2條舊巷與工作面傾斜交叉。原西三三期材料上山從工作面下方斜穿至工作面，與其揭露時先揭露舊巷頂板，然后逐漸全部揭露舊巷。西三回風上山斜穿7#煤層，揭露后工作面的上方和下方都是舊巷。西三三期煤倉在煤柱皮帶中巷內，工作面將從煤倉上口通過。

2.3 超長刮板輸送機

三切眼對接后工作面長度增加至260米，四切眼對接后工作面長度增加至327米，遠遠超過SGZ880/800型刮板輸送機額定250米的運輸長度。

2.4 轉角回采

兩個工作面合并后，為了較少煤炭損失和巷道掘進工作量，當工作面推進至煤柱皮帶中巷時，以輸送機頭為軸，工作面旋轉21度。此期間機頭不動，機尾扇形推進108米。

3 生產技術管理

3.1 技術管理1——斜回順邊采邊加中部槽和液壓支架

3.1.1 工藝流程

我礦綜采隊采用雙九一六制作業方式，兩班生產，一班檢修，延長刮板輸送機利用檢修班進行，支架對接由生產班組在動態中完成。斜回順待接支架提前安裝在預定位置，靠巷道右幫擺放，待刮板輸送機推過待接支架后，開始進行延長輸送機作業。工作面回采初期由于切眼短，每天推進速度較快，平均每天加一組支架。對接二切眼后，切眼長度增加，待接支架間距較遠，平均每3天增加一組支架。

3.1.2 頂板管理

回順超前支護20m均為雙排單體支柱和金屬鉸接梁構成的一梁兩柱支護形式。雙排鉸接避開待接支架位置，支架間補打一排單體點柱，柱距0.8米。待接支架升實接頂，達到初撐力。

3.2 技術管理2——渡舊巷

3.2.1 延工作面走向布置的舊巷

管理相對簡單，按照順槽超前支護標準管理，超前支護外背工字鋼單體棚加強支護，巷道斷面保證安全行人和通風。

3.2.2 上下方向貫穿工作面的舊巷

與工作面上下方向揭露的舊巷有2條，一條是原西三三期材料上山，從工作面下方與工作面揭露后延走向布置；另一條是西三回風上山臨近下部車場段，整條舊巷上下貫穿工作面，工作面與其貫通后，從下部車場上方通過，車場頂板與煤層底板間距0～5米。

針對傾斜舊巷我們采取了提前充填的方法：西三回風大巷下部車場，利用掘進期間拉底產生的矸石進行充填，回風材料上山在煤層頂板上方施工沙門子，向內充填沙帶。

西三三期材料上山，在距離煤層底板下方5米位置施工擋貨墻，然后向內充填工作面過舊巷拉底產生的矸石，充填至煤層底板以上0.5米位置。

舊巷充填后，仍有少量空間未能填滿，當工作面臨近舊巷時，受動壓影響，舊巷斷面逐漸變小，充填貨被壓實。

3.2.3 延工作面傾向布置的舊巷

西三煤柱皮帶中巷延工作面傾向布置，從輸送機機尾開始揭露舊巷，最長揭露長度163米。

針對此條舊巷我們采取的主要技術手段有：

（1）預先加強舊巷內的支護強度、密度，提高穩定性。

（2）根據工作面臨近舊巷的頂板變化情況，對工作面及時進行拉底，控制好運輸機的狀態，保證液壓支架對頂板的有效支護，以此保證工作面頂板的完整性，避免因煤層和頂板高差發生變化出現支架不接頂和死架現象，進而造成漏頂事故。

（3）工作面通過舊巷的過程中，在保證采煤機通過的前提下，盡量降低采高，以減少破頂和破底，頂板下沉不超過300mm，不破頂板，以保持頂板完整；如果頂板下沉較多，則應該適當破頂，不應使支架鉆得太低，否則在鉆出舊巷時由于煤層突然恢復正常，支架無法適應頂板的急劇變化造成抽條現象。

（4）工作面過舊巷過程中，由于要進行破頂和破底，巖石量明顯增大，對綜機設備造成一定的損害，需要特殊加以維護。