淺談綜采工作面末采工藝及頂板控制技術實踐

張偉

（汾西礦業 兩渡煤業，山西 靈石 031302）

1 工作面概況

33（4）09工作面位于三采區前進方向的南翼，東鄰33（4）07工作面、西鄰33（4）11工作面，南部為聚財塔大斷層。工作面所采4（3+4）#煤層為山西組下段頂部煤層，該煤層區內穩定，結構中等至復雜，含二～三層厚為0.2 m左右的灰～黑灰色泥巖夾矸層。該區內煤層傾角0°～12°，平均6°。4（3+4）#煤層之上為灰黑色砂質泥巖，厚約14.37 m，含砂不均，夾粉砂巖條帶，水平層理較發育，含植物化石，之上為灰色及深灰色細粒砂巖，堅硬，層面含云母及炭屑，局部地方節理、裂隙發育。煤層頂板局部地方發育有一層厚度大約0.3 m的泥巖偽頂。工作面所采4（3+4）#煤層煤塵有爆炸性，爆炸指數為38%～40.9%，不易自燃。工作面采用走向長壁后退式采煤法，一次采全高綜合機械化采煤工藝，由MG400/940-WD型采煤機割煤、裝煤，SGZ-880/800型刮板運輸機運煤，ZZ6000-20/42型液壓支架支護頂板，采用全部垮落法管理頂板［1］。

2 末采前材、運兩巷加強支護形式及施工工藝

1） 33（4）09材、運兩巷距停采線往南10 m和往北20 m順巷道軸向布置施工單點錨索。單點錨索選用Φ17.8×6400 mm鋼絞線配合規格為400 mm×400 mm×16 mm或250 mm×250 mm×16 mm錨索托板聯合支護。

2）單點錨索支護形式

材巷在巷中及距巷中900 mm左右呈三花型布置（與原巷道三花型錨索交叉布置），保證支護完畢后每排布置3根錨索；運巷在距巷中1100 mm左后呈五花型布置 （與原巷道五花型錨索交叉布置），保證支護完畢后每排布置3根錨索。加強支護方式見圖1。

錨索排距1000 mm，每根錨索配套使用K2355型錨固劑一支、Z2355型錨固劑兩支（快速在上，中速在下），錨索應保證設計長度，不得切短使用，外露長度露出鎖具不大于250 mm，不小于150 mm，錨索預緊力140 kN，錨固力200～230 kN，破斷力270～280 kN。

3）材、運兩巷打錨索前，提前在施工加強錨索范圍內頂部加鋪金屬網，金屬網采用規格為長×寬=11 m×1.1 m的菱形網，鋪網時，網片要密貼頂板，與原巷道金屬網聯接，聯網采用16#的聯網絲剪切成400 mm長，雙股對折，扭結圈數不小于3圈，聯網間距不大于200 mm。新鋪金屬網與原支護金屬網每排聯一道，聯網間距不大于400 mm。

圖1 33（4）09材、運巷加強支護

3 末采工藝

1）鋪金屬網

工作面具備末采條件時進入末采階段，支架上方開始鋪設金屬網。先鋪設1.4 m單層網，剩余鋪設雙層網。第一循環鋪單網時，割煤拉架結束后，閉鎖采煤機、刮板輸送機，降下支架前梁，金屬網長邊插入支架頂梁上方0.3 m左右，及時調整支架頂梁壓住金屬網，并每隔3架打一根單點錨桿將金屬網與頂板固定，防止支架掛網。金屬網長邊順工作面方向鋪設，網與網之間短邊互相搭接，搭接長度不小于0.3 m，用聯網絲聯兩排；長邊對接聯一排，網扣間距不大于0.2 m。工作面金屬網與材、運兩巷金屬網用聯網絲聯緊聯牢。聯網絲采用16#鉛絲，長400 mm，雙股對折，每扣不少于三圈。割煤前金屬網要折回倒掛在支架上，以防采煤機割煤時扯網。鋪設雙層網時，短邊搭接長度不小于0.3 m，長邊之間搭接450 mm即短邊的一半，采用魚鱗搭接方法，在網片一半處上下網片長邊聯一道進行鋪聯，其它同單網。金屬網采用12#鉛絲編織的經緯網，規格為0.9 m×10 m，網格為40 mm×40 mm。

2）鋪設鋼絲繩

當單層金屬網的網邊隨工作面推進超過支架前立柱時，在支架前梁雙層網下，沿工作面傾向鋪設廢舊鋼絲繩，每推進一刀鋪設2根鋼絲繩，鋼絲繩間距為350 mm，共鋪設12根，且每隔0.4 m用聯網絲將鋼絲繩與金屬網聯接，聯網絲采用16#鉛絲，長400 mm，雙股對折，每扣不少于三圈。當一根鋼絲繩不夠長時，中間接頭應采用繩卡固定牢固（用繩卡固定不少于3個），機頭、機尾鋼絲繩頭用繩卡固定在巷道原有支護體上；末采過程中，要逐架觀察鋼絲繩的確切位置，根據現場情況，及時調整鋼絲繩間距，調整范圍為350～500 mm，保證末采結束后，鋼絲繩均勻布置在回收三角區［2］。

3）錨索支護

末采開始后，利用生產班間隙或檢修班時間在工作面支架空頂處或架間空隙處開始打單點錨索，錨索每隔3個支架布置一組，平均每2個循環沿工作面傾向交錯支護一排，保證末采中錨索數量不低于250組。如遇頂板破碎，無法拖住標志層時，可每一個循環（一刀）沿工作面傾向支護一排單點錨索，錨索每6個支架布置一組。每次支護錨索時，先在排距大的位置補打，使各點錨索在工作面均勻布置。單點錨索采用Φ17.8×6400 mm鋼絞線配合規格為12#×500 mm預留中孔的槽鋼聯合支護。槽鋼錨索盡量壓住鋼絲繩，錨索預緊力不小于140 kN［3］。

4）摘架子

工作面推進至支架尾部雙層金屬網壓在采空區冒落的巖石下時，把液壓支架與運輸機的連接銷摘開，割煤時只移溜不拉架，嚴格控制采高，保證回架通道凈高不低于3.0 m（巷道頂、底板垂直距離）。

4 結語

33（4）09工作面通過采用合理施工工藝和支護參數，耗時45天完成工作面末采任務，克服了頂板管理困難對工作面末采的影響，實現了工作面的安全、高效末采，也為具有同類地質條件的礦井末采提供一定的技術借鑒。