上提蹬空面風(fēng)氧化帶內(nèi)零階段綜采面安全高效開(kāi)采技術(shù)研究

李闖

摘 要：本文就以謝橋礦1202（1）工作面，詳細(xì)分析了零階段綜采面在巷道布置、“三機(jī)”配套技術(shù)體系以及回采期間兩巷支護(hù)的受力分析等諸多制約生產(chǎn)的影響因素和采取的有效技術(shù)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：上提蹬空面;風(fēng)氧化帶;零階段;綜采面;開(kāi)采技術(shù)

1 工程概況

1202（1）工作面為謝橋礦11-2煤西翼采區(qū)零階段，該面東起西翼C組采區(qū)上山，西至11-2至4煤回風(fēng)石門(mén)，北至11-2煤層-390m底板等高線(xiàn)，南至1212（1）工作面上順槽。該面走向長(zhǎng)921m，傾向長(zhǎng)111.7m，工作面標(biāo)高-390.2m～-433.7m，其所在區(qū)域煤層的總體構(gòu)造形態(tài)為單斜構(gòu)造，煤層賦存較穩(wěn)定，沿順槽方向煤層底板有起伏，煤層產(chǎn)狀為190°～205°∠11.5°～17.0°。根據(jù)鉆孔資料和上、下順槽實(shí)見(jiàn)煤厚點(diǎn)，煤層厚0.3m～3.6m，平均煤厚2.37m。煤層普遍發(fā)育一層夾矸，夾矸為泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚0.1m～0.7m，局部因夾矸變厚使煤層分層。煤呈黑色，塊狀～粉末狀，呈油脂光澤，見(jiàn)鏡煤條帶，以暗煤為主，屬半亮半暗型煤。

2 兩巷支護(hù)技術(shù)及關(guān)鍵控制技術(shù)

2.1 兩巷支護(hù)形式

該面上、下順槽主要采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，下順槽局部受地質(zhì)構(gòu)造影響段采用架29#U型棚支護(hù)，下順槽為沿空巷道，巷道與原1212（1）上順槽凈煤柱6m。錨梁網(wǎng)支護(hù)巷道斷面為直墻斜頂梯形，其斷面尺寸為凈寬×中高=5200×2800mm。頂板采用5000mmM5鋼帶、6根22×2500mm錨桿，采用加長(zhǎng)錨固方式，錨桿間排距950×900mm;高幫采用3200mmM3鋼帶、5根20×2000mm錨桿，錨桿間排距為730×900mm;低幫采用2000mmM3鋼帶、4根20×2000mm錨桿，錨桿間排距為550×900mm，采用端頭錨固方式，錨桿材質(zhì)均為MG400，并在巷道頂板按“…3333…”形式布置22×6200mm錨索，即錨索的間排距1200×900mm，采用加長(zhǎng)錨固方式，每排錨索都配2800×180×δ12mmΩ錨索梁，錨索梁上的錨索孔下面配80mm×200mm×δ16mm鋼墊片。

2.2 支架穩(wěn)定性關(guān)鍵控制技術(shù)

支架架型是大采高工作面順利回采的關(guān)鍵保障，而支架的橫向失穩(wěn)是回采過(guò)程中最易出現(xiàn)而且最難解決的問(wèn)題，支架的橫向失穩(wěn)主要受上覆巖層頂板破碎影響，回采過(guò)程中極易片幫漏頂，支架與頂板難以充分接勁，極易歪斜失穩(wěn)。控制支架架型重點(diǎn)要做好以下幾方面：一是支架架型要“寧上勿下”，即支架下立柱要略“明”上立柱，使支架重心整體向上偏移，有利于在回采過(guò)程中對(duì)支架架型的控制;二是要嚴(yán)把工作面規(guī)格質(zhì)量，煤機(jī)司機(jī)要將頂?shù)装甯钇秸瑖?yán)禁由于底板不平整造成支架歪斜失穩(wěn)現(xiàn)象;三是對(duì)吊斜支架要及時(shí)使用調(diào)底和側(cè)護(hù)板千斤頂或采用單體遠(yuǎn)距離供液進(jìn)行輔助支撐調(diào)架;四是支架要達(dá)到額定的工作阻力，確保支架頂梁與頂板能夠充分接勁。

2.3 工作面防片幫關(guān)鍵控制技術(shù)

本面由于受風(fēng)氧化帶及超前支承壓力影響，且周期來(lái)壓步距短（8-10m），工作面煤壁側(cè)所承受的支承壓力大，回采過(guò)程中煤壁易整體片冒造成“壓車(chē)”，現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)是規(guī)范支架工操作行為，采取跟機(jī)作業(yè)，支架全部拉超前支護(hù)，并打開(kāi)護(hù)幫板護(hù)住煤幫，割煤采取不收護(hù)幫板，即煤機(jī)前滾筒從護(hù)幫板下割煤后及時(shí)伸出伸縮梁，減少頂板漏研量，由于不收護(hù)幫板，工作面采高要控制在3.5m;其次對(duì)易片幫段要降低煤機(jī)割煤速度，防止煤量增大造成“壓車(chē)”，并在易片幫支架段采用大板、木拉條在電纜槽上綁扎擋煤板，防止淤煤（研）漫電纜槽及支架架腳，并及時(shí)清理架前、架檔內(nèi)的浮煤研。

3 綜機(jī)設(shè)備選型與“三機(jī)”配套技術(shù)體系

3.1 綜機(jī)設(shè)備選型

1202（1）工作面綜機(jī)設(shè)備選型根據(jù)采煤方法、煤層厚度、煤層傾角、巷道布置方式以及高產(chǎn)高效的要求，并針對(duì)后期回采期間下順槽沿空巷道圍巖變形量大的潛在因素，在下順槽布置“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)，并將破碎機(jī)布置在外段出煤聯(lián)巷以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

3.2 “三機(jī)”配套技術(shù)分析

“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)在下順槽使用過(guò)程中，能夠在巷道圍巖變形量增大的情況下實(shí)現(xiàn)自身順利拉移，避免了以往巷幫內(nèi)斂造成轉(zhuǎn)載機(jī)拉移困難的弊端，滿(mǎn)足了連續(xù)生產(chǎn)的需要;同時(shí)，“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)存在兩大制約生產(chǎn)的難題，一是受轉(zhuǎn)載機(jī)溜槽自身尺寸限制（溜槽寬732mm），導(dǎo)致轉(zhuǎn)載機(jī)尾無(wú)法實(shí)現(xiàn)與刮板機(jī)頭的有效搭接，造成刮板機(jī)底鏈拉回頭煤，嚴(yán)重影響刮板機(jī)的安全運(yùn)行;二是刮板機(jī)與“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)兩者輸送能力失衡，由于刮板機(jī)輸送能力為2000t/h，“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)輸送能力僅為650t/h，兩者輸送能力比約3.0：1，導(dǎo)致回采期間“瘦身”轉(zhuǎn)載機(jī)形成“鎖喉”效應(yīng)，刮板機(jī)被迫只能開(kāi)低速，制約了工作面經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著近年來(lái)礦井裝備水平提高和支護(hù)性能的改善，以及上提工作面風(fēng)氧化帶內(nèi)巖層的風(fēng)化損傷屬性逐漸被認(rèn)識(shí)與了解，雖然風(fēng)氧化帶內(nèi)煤層開(kāi)采取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，但由于對(duì)其安全開(kāi)采的機(jī)理和保障措施等認(rèn)識(shí)和掌握不深，風(fēng)氧化巷道圍巖劇烈變形問(wèn)題仍沒(méi)有得到徹底解決，制約了綜采工作面高產(chǎn)高效的建設(shè)，而且嚴(yán)重影響企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。希望通過(guò)本文的研究，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作者有一定到的幫助，也為中華民族的偉大復(fù)興提供重要支持。

參考文獻(xiàn)

[1]符希祿，彭可平，劉江偉.厚煤層大斷面切眼過(guò)風(fēng)氧化帶關(guān)鍵技術(shù)研究[J].能源技術(shù)與管理，2014，（02）.

[2]張巖.風(fēng)氧化帶內(nèi)U型棚支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2016，（06）.

[3]荊升國(guó)，謝文兵，趙晨光.孤島綜放工作面沿空掘巷圍巖變形因素研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，（05）.