上提蹬空面風氧化帶內零階段綜采面安全高效開采技術研究

李闖

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

關鍵詞：上提蹬空面;風氧化帶;零階段;綜采面;開采技術

1 工程概況

1202（1）工作面為謝橋礦11-2煤西翼采區零階段，該面東起西翼C組采區上山，西至11-2至4煤回風石門，北至11-2煤層-390m底板等高線，南至1212（1）工作面上順槽。該面走向長921m，傾向長111.7m，工作面標高-390.2m～-433.7m，其所在區域煤層的總體構造形態為單斜構造，煤層賦存較穩定，沿順槽方向煤層底板有起伏，煤層產狀為190°～205°∠11.5°～17.0°。根據鉆孔資料和上、下順槽實見煤厚點，煤層厚0.3m～3.6m，平均煤厚2.37m。煤層普遍發育一層夾矸，夾矸為泥巖或炭質泥巖，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，見鏡煤條帶，以暗煤為主，屬半亮半暗型煤。

2 兩巷支護技術及關鍵控制技術

2.1 兩巷支護形式

該面上、下順槽主要采用錨梁網支護，下順槽局部受地質構造影響段采用架29#U型棚支護，下順槽為沿空巷道，巷道與原1212（1）上順槽凈煤柱6m。錨梁網支護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 支架穩定性關鍵控制技術

支架架型是大采高工作面順利回采的關鍵保障，而支架的橫向失穩是回采過程中最易出現而且最難解決的問題，支架的橫向失穩主要受上覆巖層頂板破碎影響，回采過程中極易片幫漏頂，支架與頂板難以充分接勁，極易歪斜失穩。控制支架架型重點要做好以下幾方面：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，有利于在回采過程中對支架架型的控制;二是要嚴把工作面規格質量，煤機司機要將頂底板割平整，嚴禁由于底板不平整造成支架歪斜失穩現象;三是對吊斜支架要及時使用調底和側護板千斤頂或采用單體遠距離供液進行輔助支撐調架;四是支架要達到額定的工作阻力，確保支架頂梁與頂板能夠充分接勁。

2.3 工作面防片幫關鍵控制技術

本面由于受風氧化帶及超前支承壓力影響，且周期來壓步距短（8-10m），工作面煤壁側所承受的支承壓力大，回采過程中煤壁易整體片冒造成“壓車”，現場重點是規范支架工操作行為，采取跟機作業，支架全部拉超前支護，并打開護幫板護住煤幫，割煤采取不收護幫板，即煤機前滾筒從護幫板下割煤后及時伸出伸縮梁，減少頂板漏研量，由于不收護幫板，工作面采高要控制在3.5m;其次對易片幫段要降低煤機割煤速度，防止煤量增大造成“壓車”，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，并及時清理架前、架檔內的浮煤研。

3 綜機設備選型與“三機”配套技術體系

3.1 綜機設備選型

1202（1）工作面綜機設備選型根據采煤方法、煤層厚度、煤層傾角、巷道布置方式以及高產高效的要求，并針對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”轉載機，并將破碎機布置在外段出煤聯巷以滿足生產要求。

3.2 “三機”配套技術分析

“瘦身”轉載機在下順槽使用過程中，能夠在巷道圍巖變形量增大的情況下實現自身順利拉移，避免了以往巷幫內斂造成轉載機拉移困難的弊端，滿足了連續生產的需要;同時，“瘦身”轉載機存在兩大制約生產的難題，一是受轉載機溜槽自身尺寸限制（溜槽寬732mm），導致轉載機尾無法實現與刮板機頭的有效搭接，造成刮板機底鏈拉回頭煤，嚴重影響刮板機的安全運行;二是刮板機與“瘦身”轉載機兩者輸送能力失衡，由于刮板機輸送能力為2000t/h，“瘦身”轉載機輸送能力僅為650t/h，兩者輸送能力比約3.0：1，導致回采期間“瘦身”轉載機形成“鎖喉”效應，刮板機被迫只能開低速，制約了工作面經濟效益的發揮。

4 結束語

總而言之，隨著近年來礦井裝備水平提高和支護性能的改善，以及上提工作面風氧化帶內巖層的風化損傷屬性逐漸被認識與了解，雖然風氧化帶內煤層開采取得了良好的經濟效益，但由于對其安全開采的機理和保障措施等認識和掌握不深，風氧化巷道圍巖劇烈變形問題仍沒有得到徹底解決，制約了綜采工作面高產高效的建設，而且嚴重影響企業的可持續發展和經濟效益的提高。希望通過本文的研究，能夠對相關工作者有一定到的幫助，也為中華民族的偉大復興提供重要支持。

參考文獻

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