厚煤層綜放工作面扇形收尾工藝實踐

范 冬 閣

（山煤集團左云長春興煤業有限公司，山西 左云037100）

1 工作面概況

山煤長春興煤業位于山西省左云縣境內，區域批復可采煤層為22#煤層，煤層平均厚度為11m，平均傾角為5°，煤層上部未遭受采動影響，煤層上覆直接頂為砂質泥巖，平均厚度為4.28m，基本頂為細砂巖，平均厚度為5.64m，基本底為砂質泥巖，平均厚度為6.22m。

礦井301 綜放工作面采用后退式開采工藝，沿22#煤層底板布置有301 運輸順槽、301 回風順槽兩條巷道，其中，301 運輸順槽與南盤區皮帶大巷呈45°夾角貫通，301 回風順槽通過轉采巷與南盤區輔運大巷垂直貫通，301 綜放工作面在設計時受斷層影響，為了提高巷道掘進利用效率，增加煤炭回收率，在工作面末采時采用大角度扇形收尾施工。

2 收尾準備工作

1）為確保巷道支護強度，保證301 綜放工作面在回撤期間留有充足的空間，預先在運輸順槽與回風順槽停采線前后20m 的位置處利用錨索吊掛礦用11#工字鋼，同時在聯巷與工作面超前20m 處吊掛鋼梁，各鋼梁的間距為1m，每根鋼梁打設三根規格為Φ17.8×9.5m 的錨索，保證錨索錨固至堅硬巖體的長度≧2m。

2）為保證工作面在轉采和末采期間運輸機有足夠的運行空間，在301 綜放工作面轉采前，需提前調刀，使運輸機上竄，為后續轉采施工提供條件[1]。

3 施工工藝

301 綜放工作面在末采階段的收尾施工工序可分為以下幾個步驟：

1）301 運輸順槽推進至距轉采點24m 位置時，為確保工作面頂板的穩定性，不對1#—10#液壓支架進行放煤；

2）301 運輸順槽推進至距轉采點14m 的位置時，對1#—5#液壓支架進行掛網，同時在液壓支架前方打設兩組規格為4500×275×2.75mm 的5 眼鋼帶，每組鋼帶上間隔1m 打設規格為Φ17.8×9.5m 的錨索，錨索采用五花布置，各錨索的間排距為2000×1000mm；

3）301 運輸順槽推進至距轉采點5.8m 的位置時，對1#—6#液壓支架進行掛網；同時利用奇偶調刀法對工作面進行轉采[2]，采煤機從工作面端頭依次截割到90#支架、70#支架、30#支架、1#支架為一個循環；采煤機從工作面端頭依次截割到100#支架、60#支架、40#支架、1#支架為第二個循環，循環往復，進行轉采，每個循環轉采機頭、機尾的推進度分別為0.2m 和6.4m，采煤機奇偶調刀示意如圖1 所示；

圖1 采煤機奇偶調刀示意圖

4）5 個循環轉采后，對1#—9#液壓支架進行掛網；

5）7 個循環轉采后，后部運輸機上竄較快，不能與轉載機正常搭接，需將后部運輸機機尾及電機、減速機、刮板等相關設備安全撤出，只保留后部運輸機機頭；

6）10 個循環轉采后，對1#—11#液壓支架進行掛網，301 綜放工作面屬于扇形回采，需自機尾側網片的邊緣向機尾方向每隔1m 吊掛一根規格為Φ28油絲繩；

圖2 301 綜放工作面扇形轉采和末采掛網示意圖

7）29 個循環轉采后，301 綜放工作面停止拉移液壓支架，分別選用規格為Φ18×2200mm 的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿、規格為Φ17.8×9500m 的錨索和規格為3.2×2200mm 的菱形網對巷道頂板進行聯合加強支護，各錨桿、錨索的間距分別為2m，巷道兩幫選用規格為Φ16×1600mm 的錨桿和規格為3.2×2200mm 的菱形網進行加強支護，各錨桿的間排距為1m。301 工作面扇形轉采和末采掛網示意如圖2 所示，301 綜放工作面扇形收尾施工效果如圖3所示。

圖3 301 綜放工作面扇形收尾施工效果

4 技術創新

1）改進支架調整工藝。工作面扇形轉采施工中，301 綜放工作面技術人員充分利用支架側護板功能（維持前側護板閉鎖、后側護板打開的狀態），通過后側護板將支架進行調整，確保支架與運輸機垂直，同傳統利用短單體液壓支柱進行調架的工藝相比，該工藝勞動強度低，大大縮短了大角度扇形轉采收尾的時間[3-4]，此次扇形旋轉45°，上巷轉采185m，在20 內為工作面創造了安全的回撤條件。

2）通過技術手段改變礦壓規律。山煤左云長春興煤業301 綜放工作面引進了“移動互聯網+煤礦管理系統”中礦壓在線監測模塊，實現了對礦壓顯現情況、周期來壓步距的實時分析預測，根據礦壓顯現規律，301 綜放工作面在距離轉采開始位置30m 時放緩了推進速度，在距轉采位置24m 時，通過施行局部不放煤的措施改變了周期來壓步距，確保了轉采期間的穩壓推進。

3）預先施工轉采巷。為確保工作面大角度扇形收尾工藝的安全性，301 綜放工作面在掘進期間預先施工圓弧形轉采巷[5]，使工作面在轉采期間保持等長，同傳統轉采工藝相比，有效避免了工作面機尾處煤機割不透的問題，提高了工作面扇形收尾的速度。山煤左云長春興煤業301 綜放工作面扇形收尾工藝的成功實踐，產生的生產效果和經濟效益總結如下：

5 結 語

1）為資源枯竭礦井回收邊角煤、地質構造復雜礦井受落差較大斷層影響的區域不能布置規則綜放工作面的末采工藝提供了一定的實踐參考，通過旋轉回采施工工藝，降低了回采巷道噸煤掘進率、提高了工作面扇形收尾的速度。

2）山煤左云長春興煤業301 綜放工作面通過采用厚煤層大角度扇形收尾的施工工藝，提高了巷道的利用率，降低礦井的萬噸掘進率，為礦井多回收煤炭資源32 萬t，同時為企業多創造利潤6400 萬元。