8111工作面采煤方法及工藝流程的研究

于呈祥

（大同煤礦集團鐵峰煤業有限公司，山西 大同 037200）

1 工作面巷道及設備布置

1.1 工作面巷道布置

同煤集團鐵峰煤業增子坊礦8#層301盤區8111工作面位于總回風下山巷東北翼，沿侏2#煤層走向布置，切眼在井田東部邊緣，傾角14°～16°，工作面自西向東沿煤層走向推進，其風、運巷沿底板分別布置在北側和南側。工作面傾斜長度為160m，走向長度為760m。

1.2 工作面巷道支護特征

8111工作面風運巷均采用全錨網支護。運巷的頂幫錨桿均采用左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，規格20#-M22-2000mm；風巷的頂幫錨桿均采用左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，規格20#-M22-2000mm，配套螺帽為高強度加長螺母，錨桿全部打設在鋼筋托梁的方格內。巷道支護特征如表1所示。

1.3 工作面設備選型

8111工作面設備明細表如表2所示。

表1 巷道支護參數

2 采煤方法

8111綜采工作面采用走向長壁一次采全高綜合機械化采煤方法，頂板管理為強制放頂全部垮落法。工作面煤層平均厚度4.35m，其中采煤機滾筒割煤4.2m±100mm，滾筒截深0.8m。采煤機割煤一刀為一正規循環，其循環進度0.8m，工作面長度160m，煤回收率93%。

循環割煤產量：

式中：

L-工作面長度，m；

M-割煤高度，m；

R-回收率；

r-煤體容重，t/m3；

B-滾筒截深，m。

表2 工作面設備明細表

3 采煤工藝流程設計

3.1 正常回采循環工藝

（1）工藝流程。安全檢查→收片幫板→開架間及機組噴→機組割煤→移架→機組返空刀→推溜→機組進刀→清煤→沖支架。

（2）進刀方式。工作面采用靠機尾側斜切留三角煤進刀方式，具體過程如下敘述。采煤機割透機頭，上行到距大溜機尾30m處時，開始割機尾三角煤。大溜隨采煤機上行推向煤墻，如圖1所示。直到采煤機割透機尾，調換滾筒反向牽引下行開始進刀。待采煤機進刀工序完成后，大溜由進刀處向機尾推向煤墻成直線。直到采煤機割透機頭，反向上行時，開始進入下一個循環，如圖2所示。機組割煤時，采用前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤的方式。

圖1 大溜隨采煤機上行推向煤墻示意圖

圖2 反向上行進入下一個循環示意圖

（3）割煤順序。采煤機在工作面由機頭空刀上行至尾部割三角煤，割透機尾后，反向牽引下行斜切進刀后割透機頭，以此順序割煤。

（4）移架方式。工作面移架時，采取及時支護方式，本架手動操作，機組下行時移架，上行不移架。

（5）推溜方式。工作面推大溜，正常時采用從大溜機頭單向推溜的方式，即機組上行時推溜，下行不推溜。保證推移大溜彎曲段不少于30m，逐步將大溜推移成一條直線。

3.2 采煤工藝技術要點分析

3.2.1 割煤

工作面采用MG500/1130-3.3電牽引采煤機，依靠驅動輪與齒軌的嚙合沿工作面移動。采煤機螺旋滾筒不斷旋轉割煤，采煤機滾筒直徑2.24m，割煤高度4.2m±100mm，采煤機割煤時，應遵循以下規定。

（1）嚴格執行采煤機司機操作規程及崗位標準化作業標準。（2）割煤時，相互配合，嚴防割前梁、片幫板，尤其在斜切進刀時，司機要特別注意。（3）機組司機在操作采煤機割煤時，應隨時注意煤墻的軟硬變化及機組的運行狀態，若出現異常，立即摘開離合器，閉鎖大溜，進行檢查，處理后方可重新開機。（4）機組在割煤過程中，司機一定要掌握好負荷與速度的關系，運行速度控制在3m/min范圍內，機組在割機頭尾時，必須將速度控制在1m/min范圍內。（5）機組在運行狀態中，機組司機必須集中精力注意機組運行情況。在機組附近進行破炭工作時，必須切斷機組電源，摘開離合器，閉鎖大溜，將片幫板背緊煤墻，專人監護頂板，方可作業。（6）嚴禁機組在無冷卻水、噴霧不完好的情況下開機，嚴禁停機后不關噴霧及冷卻水現象。機組割煤時，應注意機組履帶的漲緊及拖拉情況，防止損壞電纜、水管事故的發生。（7）機組司機隨身攜帶便攜式瓦斯報警儀，并隨時注意機載瓦斯斷電儀顯示的濃度，當機組前后及機身20m范圍內瓦斯濃度達1%，則立即停止采煤機，閉鎖大溜，及時匯報，待瓦斯濃度降至1%以下，確認無誤后，匯報調度及有關領導，經領導批準，方可開機。（8）采煤機前滾筒從6#、105#架開始向兩端頭平緩過渡，使采高由4.2m過渡到風巷3.3m、運巷3.3m的高度，同時保證兩端頭的管理。

3.2.2 裝煤

（1）機組滾筒旋轉時，煤體被截齒破落，并由螺旋葉片裝入運輸機，少量煤在推大溜時由鏟煤板裝入大溜中。（2）支架與大溜之間的浮煤及支架與支架間的浮煤，由清煤工清入大溜中，其操作注意事項：清煤工必須等大溜推出去，支架停止動作以后開始清煤。清煤工作業時，必須隨時注意煤墻及頂板情況，保證支架片幫板全部背緊煤墻，確認支護可靠時方可作業。清煤工必須面向機尾，隨時注意大溜的運行狀況，以防止大溜涌出大炭或其他物件傷人。清煤工作業時，與支架動作地點距離不少于10m，與采煤機的距離不少于20m。

3.2.3 運煤

工作面（采煤機→大溜）→運巷（轉載機→順槽皮帶）→下山二部皮帶→下山一部皮帶→1350水平皮帶→主斜井皮帶→地面煤場。

3.2.4 移架

本面使用ZZ7500/22/45型一次采全高支架，操作方式為手動本架操縱，采用跟機及時支護的方法管理頂板。采煤機前滾筒割過后，立即打出片幫板臨時支護暴露的頂板。正常割煤時移架緊跟機組后滾筒，操作順序：微降前、后柱，同時開始移架，邊移邊收片幫板，支架到位后升起前后柱，手把要持續3～5s再恢復零位，以保證其初撐力，打出片幫板護住煤墻。跟機移架距機組后滾筒最遠不超過6m，超過6m，應立即停機移架。如頂板破碎必須超前移架控制頂板或采用緊跟前滾筒及時移架的方式，嚴防冒頂。

3.2.5 推溜

工作面每組支架都有帶框架的倒裝千斤頂，千斤頂活塞行程0.85m，推溜步距0.8m，移大溜時，滯后采煤機后滾筒進行，推移時必須將大溜移成一條直線，同時符合以下規定：

（1）大溜要移成一條直線，50m偏差不得超過±50mm。機道及大溜要保持平直，嚴禁采煤機啃底或留底煤造成大溜不平直。（2）推溜要從一端順序作業方式，工作面必須有3～4組的支架推移頂同時動作來完成大溜的推移工作。（3）彎曲段溜槽不少于20節，且彎曲段滯后機組后滾筒不少于5m，以免頂壞滑靴。（4）推溜到位后，支架工將支架推移手把復零位，以免發生高壓管崩破傷人或頂壞大溜的事故。（5）若工作面坡度較大，或機頭、尾長度不合適時，采取單向頂溜或進行采斜調整機頭（尾）伸入巷道內長度。

4 結語

增子坊礦8111工作面的開采方法及工藝流程已實踐應用開采近1年的時間，順利完成了該工作面的回采任務。該開采技術方案通過嚴格的施工組織，無大的安全事故發生，有效地保障了工作面的開采安全。