火區(qū)啟封的綜采工作面特殊末采回撤方案

白金海

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)兩渡煤業(yè)公司， 山西 靈石 031300）

1 工作面概況

某礦大采高綜采工作面，傾斜長(zhǎng)280 m，采高6.3 m，使用MG900/2290-GWD 型采煤機(jī)割煤、SGZ-1250/3×855 刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、ZZ15000/29/65型支撐掩護(hù)式液壓支架管理頂板；工作面臨近末采時(shí)，遇落差8 m 斷層較大地質(zhì)變化情況下，在推進(jìn)過(guò)程中機(jī)尾端7 臺(tái)液壓支架（3 臺(tái)端頭架、4 臺(tái)基本架）出現(xiàn)倒架情況，在采取有效扶架措施后，工作面支架全部被扶正。但是，因扶架施工時(shí)間較長(zhǎng)，采空區(qū)遺煤發(fā)生自燃發(fā)火現(xiàn)象，工作面被迫從材、運(yùn)兩巷口處封閉；待符合火區(qū)啟封條件后，工作面重新啟封，回撤綜采設(shè)備。

2 施工工藝

根據(jù)回撤液壓支架需要，必須讓支架處于類(lèi)似正常末采方法一樣由鋪設(shè)頂網(wǎng)形成的回撤通道內(nèi)，才能保證回撤支架后，在三角區(qū)域范圍內(nèi)頂板支護(hù)有效，且落山擋矸有效，為順利回撤設(shè)備創(chuàng)造基礎(chǔ)條件；但回撤支架時(shí)，正常的回撤通道是通過(guò)采煤機(jī)割煤，在正常割煤推進(jìn)過(guò)程中，將鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)在頂板上方形成末采及回撤通道；而此工作面情況特殊，采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備因封閉在火區(qū)時(shí)間較長(zhǎng)，損壞較為嚴(yán)重，恢復(fù)困難，且恢復(fù)費(fèi)用較高，周期較長(zhǎng)，有再次復(fù)燃的危險(xiǎn)，為此決定以掘進(jìn)的方式代替采煤機(jī)割煤，在架前施工末采及回撤通道，使其形成合適的回撤通道，盡快具備回撤液壓支架等設(shè)備的條件。

3 施工參數(shù)

首先針對(duì)工作面支架實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理通道斷面，確保回撤通道順利形成。

3.1 回撤通道斷面的確定

根據(jù)實(shí)際情況需要，形成的末采通道必須讓鐵絲網(wǎng)覆蓋支架，以確保支架回撤后，三角區(qū)域擋矸有效；為保證工作面順利回撤，回撤通道斷面尺寸需符合專(zhuān)用回撤設(shè)備安裝的要求，考慮將采高降低至4.5 m，若想保證工作面末采通道內(nèi)鐵絲網(wǎng)全覆蓋支架并且有足夠的回撤空間，必須形成空間V=采高H×工作面傾斜長(zhǎng)S×跨度A 的控頂范圍，其中：A=回撤通道寬度B+ 支架頂梁長(zhǎng)度L+ 掩護(hù)梁長(zhǎng)度C=4.5 m+5.4 m+6.8 m≈17 m。

結(jié)合該礦頂板管理實(shí)際情況，巷道最大跨距不宜大于5.5 m（經(jīng)驗(yàn)值），考慮到綜采工作面本身控頂距較大，選擇每個(gè)通道的斷面寬度為4.5 m，即每個(gè)通道的規(guī)格為長(zhǎng)×寬×高=280 m×4.5 m×4.5 m，具體巷道斷面參數(shù)如表1。

表1 末采通道斷面特征表

3.2 支護(hù)參數(shù)的確定

結(jié)合該礦頂板情況和綜采工作面支架前端施工通道等情況，選擇支護(hù)形式為頂板采用錨桿、錨索、W 鋼帶、金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，幫部采用樹(shù)脂網(wǎng)片、W 鋼帶、錨桿進(jìn)行護(hù)幫，具體支護(hù)參數(shù)如下：

1）施工時(shí)頂板采用Φ20 mm×2.2 m 的左旋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，錨桿配套使用1 支MSCK2355、1 支MSCZ2355 型樹(shù)脂錨固劑（MSCK2355 在上部，MSCZ2355 在下部），垂直于頂板布置。頂錨桿間排距為1 000 mm×1 000 mm，每排5 根；鋪設(shè)10 號(hào)鐵絲編織的經(jīng)緯網(wǎng)。采用Φ21.6 mm×4 300 mm 錨索配合300 mm×300 mm×16 mm 鋼制托盤(pán)進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。第一根錨索距煤幫1.2 m，間距2 m 布置第2 根，排距為1.6 m；W 鋼帶采用280 mm×4 400 mm。

2）幫部采用Φ20 mm×1.8 m 的玻璃鋼樹(shù)脂錨桿及1.2 m×4.0 m 的樹(shù)脂網(wǎng)片和W 鋼帶片280 mm×400 mm 進(jìn)行支護(hù)，配套使用1 支MSCK2355 樹(shù)脂錨固劑。布置方式為每排4 根，間距為第一根錨桿距頂板200 mm，第二根與第一根間距1 000 mm，第二根與第三根間距1 000 mm，第三根與第四根間距1 000 mm，排距為1 000 mm。鋼帶采用280 mm×400 mm 鋼帶片進(jìn)行支護(hù)。

3）鋪網(wǎng)時(shí)從支架側(cè)向煤壁進(jìn)行，必須保證下一通道的網(wǎng)片與上一通道的網(wǎng)片搭接不少于100 mm。網(wǎng)片要密貼頂幫，鋪設(shè)平整，聯(lián)網(wǎng)時(shí)采用16 號(hào)聯(lián)網(wǎng)絲連接，聯(lián)網(wǎng)間距200 mm?？劭巯噙B。

4）在特殊條件下，如果出現(xiàn)礦壓顯現(xiàn)、煤巖層松軟等地質(zhì)構(gòu)造情況，偽頂發(fā)育時(shí)，則縮小頂、幫錨桿排距，視情況在巷內(nèi)均勻布置2～3 排W 鋼帶加強(qiáng)支護(hù)；并且使用鋼梁配合單體液壓支柱加強(qiáng)支護(hù)，確保在拉架過(guò)程中，通道支護(hù)質(zhì)量達(dá)到要求，避免受拉架動(dòng)壓影響，造成斷層構(gòu)造面附近發(fā)生冒頂?shù)惹闆r。

5）另外，根據(jù)計(jì)算所得末采通道的斷面規(guī)格要求，共計(jì)需要施工四個(gè)同樣寬度為4.5 m 規(guī)格的末采通道，為有效控制頂板，每施工完成一個(gè)通道后，必須及時(shí)將液壓支架整體向前拉移一個(gè)循環(huán)支護(hù)頂板，然后緊接著施工第二個(gè)末采通道，待第三通道施工完畢，支架全部推移到位后，停止拉移推溜工作；施工的第四通道，作為回撤設(shè)備的回撤通道使用；為保證工作面支架回撤后三角區(qū)域的擋矸效果，參照正常末采，在原有掘進(jìn)鋪設(shè)頂網(wǎng)的基礎(chǔ)上，再鋪設(shè)一層新網(wǎng)，并且在工作面施工通道過(guò)程中提前鋪設(shè)鋼絲繩，采用Φ21.6 mm 鋼絲繩，間距為1.0 m，共計(jì)鋪設(shè)12 根，用16 號(hào)鐵絲捆綁于雙層網(wǎng)上；通道施工完畢后，按照正常回撤設(shè)備工序進(jìn)行回撤作業(yè)。