淺談綜采輕放工藝在不規(guī)則工作面開采中的應(yīng)用

張振興

摘要：在礦產(chǎn)資源開采力度不斷增加下，逐漸進(jìn)入深井作業(yè)階段，開采難度隨之增加。在不規(guī)則工作面開采中，由于工作環(huán)境危險系數(shù)較高，為了保證開采效率和作業(yè)人員人身安全，通過綜采輕放工藝的應(yīng)用，可以有效提升開采面作業(yè)效率和質(zhì)量。本文就不規(guī)則工作面開采中應(yīng)用綜采輕放工藝進(jìn)行分析，把握技術(shù)要點，提升開采效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：不規(guī)則工作面;綜采輕放;礦產(chǎn)開采

在不規(guī)則工作面開采中，作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，由于安全防護(hù)措施不當(dāng)，可能出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，威脅到作業(yè)人員生命財產(chǎn)安全。而常規(guī)開采工藝即便開采效率較為可觀，但是可能影響到礦井整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不僅會造成資源損耗，還會產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故，制約后續(xù)開采活動順利展開。通過不規(guī)則工作面開采中綜采輕放工藝應(yīng)用研究，可以為后續(xù)相關(guān)工作提供支持。

一、工作面概述

以河北省某礦井為例，以綜采放頂煤回采工藝為主，經(jīng)過長期發(fā)展逐漸完善，獲得了可觀的效益。但是該礦井地質(zhì)條件復(fù)雜，呈現(xiàn)不規(guī)則褶曲狀，導(dǎo)致后續(xù)的礦井綜采工作面布設(shè)難度增加。由于斷層條件影響，煤田呈現(xiàn)不規(guī)則狀，為了提升資源開采利用效率，需要合理礦井設(shè)計，滿足不規(guī)則狀綜放工作面回采。

工作面煤層穩(wěn)定，煤層厚度為6m左右，底板以粉砂巖為主，頂板作為細(xì)砂巖，回采工作面切眼長90m～150m，走向長度870m。工作面斷面4m×3m，采用錨桿、錨索、鋼帶支護(hù)形式，頂錨桿采用D18mm×2400mm的左旋螺紋鋼錨桿，幫錨桿選擇D18mm×2000mm金屬錨桿，14號圓鋼制作的鋼帶^[1]。

二、不規(guī)則工作面中待解決的問題

在不規(guī)則工作面作業(yè)中，綜采輕放工藝的應(yīng)用需要結(jié)合地質(zhì)條件把握其中待解決的問題，主要表現(xiàn)在以下幾點：（1）工作面和四周形成孤島，頂板承載較大的壓力，煤層壓縮，裂隙擴(kuò)大，對于煤壁和頂板的管理是回采作業(yè)的難點所在;（2）工作面經(jīng)過夾石變厚帶和斷層的頂板管理;（3）工作面采長變化大，支架頻繁加減;（4）作業(yè)區(qū)域傾角大，做好安全防護(hù)措施，避免支架下滑。

三、綜采輕放工藝在不規(guī)則工作面開采中應(yīng)用

（一）回采工藝

不規(guī)則工作面開采中應(yīng)用綜采輕放工藝，主要是采用長壁后退式綜合機(jī)械化放頂煤方法進(jìn)行回采，落煤選擇6MC-200W采煤機(jī);聯(lián)合采煤機(jī)滾筒和刮板輸送機(jī);割煤高度2.2m，一采一收為一循環(huán)。

（二）回采作業(yè)

在回采作業(yè)期間，定期對設(shè)備檢修，工作面切眼安裝102架，切眼尾拆除支架;工作面回風(fēng)巷斷面寬4m，凈高3m。通過計算可以了解到，每推進(jìn)8.1m拆除一組支架，具體流程如下：

（1）做好前期準(zhǔn)備工作，控制支架和溜槽平直度，避免上竄下滑問題出現(xiàn);工作面采高滿足標(biāo)準(zhǔn)，控制支架支撐力在24MPa以上;降低支架前煤層支撐應(yīng)力，保證作業(yè)區(qū)域安全出口通常。

（2）準(zhǔn)備好支架的運輸車輛，在距離輸送機(jī)尾部50m處建立絞車平臺，用于支架的拖拽和運輸^[2]。

（3）避免出現(xiàn)樓頂問題，支架上設(shè)置金屬網(wǎng)輔助支護(hù)。在最后一組支架上設(shè)置一個原木，長2.5m，直徑20cm，與支架搭接0.4m以上。工作面過斷層管理，對于落差在0.6m以下的斷層，通過摸斷層下盤煤層底板方式推進(jìn)，上盤預(yù)留0m～0.6m的三角底煤;落差在0.6m以上，則需要斷層下盤破底，或是斷層上盤留底煤方式進(jìn)行處理，結(jié)合實際情況選擇不同方法進(jìn)行處理，確定留底煤長度;斷層破底厚度在1m以上，超前處理;采用鉸接頂梁支架的區(qū)域，需要在柱底墊鐵鞋;過斷層過程中，保證采高維持在1.7m～1.9m范圍內(nèi)。

（4）工作面推進(jìn)回風(fēng)巷拐點區(qū)域后，割滿刀，停放在輸送機(jī)前方，超前移架，回撤支架。需要注意的是，在這個過程中，需要將輸送機(jī)機(jī)尾拆開，將其一部分中部槽拆除，便于后續(xù)的支架回撤，然后清理干凈周圍區(qū)域^[3]。對于工作面延長或是縮短的支護(hù)措施，需要結(jié)合地質(zhì)條件變化情況，合理布設(shè)支架，順槽超前替棚地段，十字鉸接頂梁支架下套加板梁，聯(lián)合單體支柱構(gòu)成板梁棚子，開辟的通道高度在1.8m以上，寬度在1.6m以上;安裝支架時，加架空間采用2.6m～2.8m板梁配單體支柱棚子替下鉸接頂梁支架，棚距0.7m，一梁三柱，較差區(qū)域敷設(shè)2.8m～3.0m左右的棚子;傾向板梁一端放置在支架頂梁上，長度在0.5m以上，另一側(cè)設(shè)置單體支柱。需要注意的是，在進(jìn)支架過程中，借助千斤頂和回柱絞車實現(xiàn)，保證支架到達(dá)預(yù)設(shè)位置。

（5）將支架拖拽到支架運輸平臺上，運輸后及對原區(qū)域支護(hù)，然后拆除機(jī)尾部分中部槽，與輸送機(jī)機(jī)尾連接在一起。

在作業(yè)過程中，由于不規(guī)則工作面條件的限制，采煤機(jī)割底較為嚴(yán)重，可能導(dǎo)致矸石涌入煤流中。由于矸石摻入，將導(dǎo)致煤質(zhì)受到極大影響。同時，在作業(yè)過程中，可能由于認(rèn)為才做不當(dāng)，出現(xiàn)運輸機(jī)械設(shè)備和采煤機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障，影響工作面生產(chǎn)安全。所以，在今后作業(yè)中，應(yīng)該選擇采高調(diào)整范圍大的支架，加強(qiáng)作業(yè)現(xiàn)場的安全控制，充分發(fā)揮綜采輕放工藝優(yōu)勢，提升作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。

結(jié)論：

綜上所述，在不規(guī)則工作面開采中，通過綜采輕放工藝的應(yīng)用，有助于降低人工勞動強(qiáng)度，提升回采率。并且在保證作業(yè)安全的同時，還可以有效提升資源回收率，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李永飛.綜采輕放工藝在不規(guī)則工作面開采中的應(yīng)用[J].煤，2017，26（03）：36+49.

[2]于占林，王金寶.高瓦斯厚煤層超長工作面綜采輕放采煤工藝研究[J].煤，2015，19（09）：12-15.

[3]王建民，王寶坤.在復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采輕放工藝的實踐[J].陜西煤炭，2017，23（03）：55-57.