綜采工作面利用已有巷道收尾停采的研究

鄧海賓 劉 生 史曉峰

（山東能源棗礦集團七五煤礦綜采工區，山東 棗莊 277000）

1 概況

棗礦集團七五煤礦3上213工作面位于井田南二采區，開采3上煤層，埋深-561.3m～-624.6m，工作面東西兩側及南側均無采掘活動，煤層為單斜構造，平均煤厚4.5m。工作面直接頂為粉砂質泥巖，平均厚度5.1m；基本頂為細粒砂巖，平均厚度26m；直接底為粉砂質泥巖，平均厚度4.3m。工作面采用走向長壁后退式采煤方法，綜合機械化采煤工藝，走向長度966m，傾斜長度120m。工作面停采線外布置了一條平行于工作面連通軌道巷和運輸巷的聯絡巷，用于人員通過和材料運輸。

采煤機為MG400/930WD型雙滾筒采煤機，裝機功率930kW，采高2.4～4.6m，截深為0.8m。工作面液壓支架為ZY6800-24/50D型支撐掩護式電液控液壓支架，工作阻力為6800kN，支撐高度2.4～5.0m，最小控頂距4.54m，最大控頂距5.34m。

聯絡巷為矩形巷道，巷道長度120m，寬度4m，高度4.2m，頂板使用L=2400mm、Ф20mm螺紋鋼錨桿和YMS15.24/6.2-1860MPa預應力錨索，緊貼頂板敷設8#菱形金屬網及W鋼帶。錨桿間排距為900×900mm，錨索間排距為1800×1800mm，錨索打在鋼帶上，兩幫采用L=1800mm、Ф20mm螺紋鋼錨桿和雙抗網、樹脂藥卷錨固進行支護并敷設M鋼帶，錨桿間排距為900×900mm。

2 方案對比

2.1 方案一：停采線停采，收尾階段金屬網加木板梁支護

工作面在設計停采線停采，設計停采線為軌道巷860m，運輸巷870m。

在工作面推采至距停采線12m時，在工作面支架頂梁與頂板之間鋪設雙層金屬網，規格為6.0×1.2m，為工作面撤除制造條件；當工作面推采距停采線3.2m時支架拉移到位，摘掉支架與刮板運輸機連接塊，逐漸推移運輸機擴幫4刀完成收尾工作，擴幫期間，頂板與支架前梁之間穿入規格為4.0×0.2×0.2m的木板梁，每架兩根，間距0.75m，木板梁一段穿入液壓支架前梁上方不低于0.5m，另一端距煤壁不大于0.2m，并在煤壁段支設單體液壓支柱，見圖1。

根據兩巷超前維護60m的要求，聯絡巷進入超前維護范圍前，需使用單體液壓支柱配合鉸接頂梁進行支護，柱距1.0m，排距3.0m。見圖2。

圖1 工作面支護示意圖

圖2 聯絡巷超前支護示意圖

2.2 方案二：聯絡巷停采，收尾階段錨索加固支護

工作面推采至停采線后繼續推采，推采至距聯絡巷12m時，在工作面支架頂梁與頂板之間鋪設雙層金屬網，規格為6.0×1.2m。當工作面推采至聯絡巷時，液壓支架拉齊，收尾工作結束。

在聯絡巷距離工作面小于超前維護距離前，對聯絡巷繼續加固支護，支護方式為巷道頂板及巷道左幫采用錨網索梯支護，頂板及左幫部支護位置均為原巷道兩排支護中間，頂板及幫部錨桿間排距均為900×900mm，頂板錨索間排距為1800×1800mm，幫部錨索每排只打一棵且前后排上下交替支護。見圖3和圖4。

2.3 方案對比

2.3.1 方案一

為該礦收尾的常規做法，該方法優點是職工操作熟練，經驗豐富，滿足撤面頂板管理要求。

（1）材料使用情況：金屬網600片，木板梁160根，單體液壓支柱160根，聯絡巷提前支護需單體液壓支柱、鉸接頂梁、鐵鞋200套。

（2）工期情況：從上網至擴幫上板梁結束停采需要8d。

（3）人工情況：擴幫用木板梁、單體液壓支柱需人工轉運至工作面，擴幫期間人工穿木板梁，聯絡巷提前支護，需投入人工196個。

圖3 巷道斷面支護圖

圖4 巷道幫部支護圖

2.3.2 方案二

（1）材料使用情況：金屬網600片，錨桿798根，錨索399根。

（2）工期情況：從上網至停采需要5d。

（3）人工情況：聯絡巷加固支護，需投入人工80個。

（4）資源回收情況：回收停采線至聯絡巷之間煤炭資源2萬t。

2.3.3 方案對比

相對方案一而言，節省了材料投入0.1641萬元，人工費用投入3.94萬元，縮短了工期3d，由于不再人工上板梁，降低了施工人員的勞動強度，避免了傳統上板梁期間的風險，提高了工作面收尾期間的安全系數，多回收了煤炭資源2萬t；方案二較方案一創造了1650萬元的經濟效益。

通過方案對比，選擇方案二。

3 效果

棗礦集團七五煤礦綜采工區根據施工現場實際情況的分析和研究，對停采線附近聯絡巷的支護進行分析，通過方案對比，將聯絡巷作為設備撤除通道，提高了煤炭資源回收率，降低了回撤期間的成本，實現了降本增效，確保了工作面收尾期間安全。