文/黃福太

龍煤集團(tuán)雙鴨山分公司東保衛(wèi)煤礦近幾年可采煤層儲(chǔ)量有三采區(qū)36層、41層，一采區(qū)36層、41層和78層，多為大傾角煤層，煤層傾角20°～48°，平均為32°。自東保衛(wèi)煤礦揭露大傾角煤層并回采以來(lái)，為提高礦井的整體經(jīng)濟(jì)效益，有效發(fā)揮礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的潛能，提出綜采開采大傾角煤層的新目標(biāo)。

一、工作面開采情況

1.采區(qū)位置

三采區(qū)36層綜采工作面位于三采區(qū)36層-200回風(fēng)下山左部，上至-170空區(qū)，下至-280接續(xù)面，工作面平均斜長(zhǎng)115m，走向長(zhǎng)880m，回采面積94685m2。36號(hào)煤層上覆煤層為30號(hào)煤層，距36層間距為40m，局部采動(dòng)且無(wú)積水，對(duì)應(yīng)地表為農(nóng)田，無(wú)保護(hù)建筑物。

2.煤層賦存概況

煤層厚度及傾角向三采區(qū)邊界有規(guī)律地變薄及增大，煤層厚度變化范圍為1.65～1.90m，平均為1.75m；煤層傾角變化范圍為20°～48°，平均為30°，煤容重1.3t/m3，地質(zhì)儲(chǔ)量21.54萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量20.68萬(wàn)噸。煤層老頂為6.0m厚的黃白色粗砂巖，直接頂為1～2.5m厚的灰黑色細(xì)砂巖，偽頂為200～500mm厚的黃白色粗砂巖，底板為3.6m厚的黃白色粗砂巖。

3.地質(zhì)構(gòu)造概況

從工作面回采區(qū)域來(lái)看，本區(qū)屬一單斜構(gòu)造，煤層走向113°向100°轉(zhuǎn)折，該區(qū)斷層較發(fā)育，回采巷道內(nèi)實(shí)際揭露三組斷層貫穿整個(gè)工作面，還有三個(gè)局部發(fā)育在回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷的斷層，斷層性質(zhì)為正斷層及逆斷層，落差100～600mm，對(duì)回采存在一定影響。

二、采煤生產(chǎn)概況

1.設(shè)計(jì)概況

三采區(qū)36層-240工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化采煤方法；機(jī)組落煤，工作面煤層傾角大于30°時(shí)單向割煤；煤層傾角小于30°時(shí)雙向往返割煤，采用斜切進(jìn)刀方式，一次采全高；作業(yè)方式為兩班，一班采煤一班準(zhǔn)備；全部垮落法管理頂板。

2.設(shè)備概況

工作面使用ZJ3600-11/23型急傾斜支撐掩護(hù)式液壓支架，上、下端頭采用ZTHJ11400/15/24型液壓支架，采煤機(jī)型號(hào)為MG-200/501QWD，刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ-730/320，乳化泵型號(hào)BRW-160/31.5L/min；工程壓力31.5Mpa，工程流量160L，電機(jī)功率110KW。運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)采用SZD-730/90型，皮帶機(jī)SJ-150型。

三、支護(hù)參數(shù)確定

1.根據(jù)液壓支架推溜缸行程、支架探梁長(zhǎng)度及采煤機(jī)截深確定：ZJ3600-11/23型急傾斜支撐式液壓支架的最大控頂距為4.94m，最小控頂距為4.34m。

2.根據(jù)支架推溜缸行程及機(jī)組滾筒截深，確定循環(huán)進(jìn)度為600mm，放頂步距為600mm。

3.最小控頂距時(shí)，端面距不大于340mm，不小于100mm；煤壁片幫及進(jìn)刀段除外。

4.機(jī)道寬度為1.6m。

四、工作面特殊支護(hù)及支護(hù)參數(shù)確定

1.工作面超前支護(hù)方式確定

(1)超前支護(hù)為單體戴帽點(diǎn)柱支護(hù)，排、柱距為1.8×1.0m，超前支護(hù)距離從工作面硬幫煤壁算起不小于20m，壓力明顯段巷道支護(hù)距離不小于30m。

(2)在上、下巷頂板破碎時(shí)，挑傾向大柈或鋼梁支護(hù)，棚距為1.0m，排距1.8m；若巷道處于應(yīng)力集中區(qū)域，頂板壓力大，也要求挑傾向大柈或鋼梁支護(hù)，必要情況下調(diào)整支護(hù)密度，1.0m棚距調(diào)整為500mm。并沿走向挑大柈抬棚支護(hù)以增加支撐面積。

2.工作面端頭支護(hù)方式確定

(1)上出口端頭支護(hù)。工作面最末支架上側(cè)護(hù)至回風(fēng)巷上幫，為上出口及端頭控頂區(qū)。工作面上出口端頭控頂區(qū)采用單體支柱戴木板帽支護(hù)頂板，當(dāng)頂板破碎時(shí)，傾向挑棚維護(hù)頂板。上出口端頭控頂區(qū)排、柱距為600×700mm?；仫L(fēng)巷尾的末排為單體加密支護(hù)，柱距為350mm。

跨工作面溜子減速機(jī)、電機(jī)上方頂板采用一梁三柱傾斜鋼粱支護(hù)，柱距從下至上為1400mm和700mm。棚距為600mm，在減速機(jī)、電機(jī)上方，保持5架鋼梁，以保護(hù)減速機(jī)和電機(jī)。單體液壓支柱迎山3°～7°，嚴(yán)禁“光頭”支護(hù)。若工作面傾斜長(zhǎng)度變長(zhǎng)時(shí)，及時(shí)加支架和工作面溜子中部槽，將工作面溜子機(jī)尾與回風(fēng)巷下幫對(duì)齊為宜。

(2)下出口端頭支護(hù)。工作面一架下側(cè)護(hù)至運(yùn)輸巷下幫為下出口及端頭控頂區(qū)。使用急傾斜橫式端頭液壓支架按3#、2#、1#順序由煤壁軟幫向煤壁硬幫并排在運(yùn)輸巷支護(hù)出口處頂板，支護(hù)該區(qū)域頂板，確保下出口安全暢通。當(dāng)3#端頭液壓支架伸縮梁端與1#液壓支架下側(cè)距離超過(guò)600mm時(shí)，必須要打一行單體并挑走向大柈，單體距離為1.2m，大柈長(zhǎng)1.8m。

五、支架性能要求及防倒防滑技術(shù)

1.支架性能要求

(1)工作面支架100部，支撐強(qiáng)度≥0.36 Mpa，工作阻力3100KN。要求適應(yīng)采高最小1.1m，最大2.2m，帶側(cè)護(hù)板，上下端頭各3部防倒支架，架子帶溜子防滑裝置。

(2)支架應(yīng)滿足操縱、行人和躲避安全空間，前梁應(yīng)設(shè)有及時(shí)支護(hù)頂梁裝置，操縱應(yīng)采用上控下式臨架操作。

(3)頭尾各3部支架安設(shè)防倒防滑裝置，前梁連鎖，在支架前梁設(shè)計(jì)防倒裝置，3架為一組，連成一體，形成組架；工作面部分支架應(yīng)設(shè)有防竄矸裝置，每10～15部支架設(shè)一個(gè)。

(4)支架應(yīng)采用倒?fàn)渴角Ы镯?，有利于拉架和保護(hù)工作面輸送機(jī)。

(5)支架推移桿與底座的間隙、支架與輸送機(jī)連接裝置間隙適當(dāng)縮小，以防止支架、輸送機(jī)上下竄動(dòng)。

(6)支架底座寬度適當(dāng)加寬，以增加支架整體穩(wěn)定性，同時(shí)起到減少對(duì)底板比壓。

(7)支架宜采用雙向側(cè)護(hù)板，底座應(yīng)采用整體調(diào)架裝置。支架端面距在100～340mm之間。

2.防滑要求

(1)擬定支架頂梁、掩護(hù)梁加活動(dòng)側(cè)護(hù)板以便調(diào)架，側(cè)護(hù)板千斤頂直徑不小于80mm，側(cè)護(hù)板厚度不小于20mm，高度不低于400mm。

(2)推移千斤頂直徑φ140mm，推移桿與底座的間隙應(yīng)適當(dāng)縮小，支架底座寬度適當(dāng)加寬。為解決支架拉架困難的難題，支架宜在底座前橫橋上增加吊架設(shè)施；為最大限度地降低支架運(yùn)輸高度，閥組布置在底座前橋上方，且方向可調(diào)；護(hù)幫收回后必須貼緊頂梁，且護(hù)幫板厚度不小于25mm。

(3)前梁連鎖：在支架前梁設(shè)計(jì)放倒裝置，3架為一組，連成一體，形成組架；底角連鎖：在支架推移調(diào)底裝置上焊接連接銷，用千斤頂和轉(zhuǎn)向節(jié)連接，設(shè)置防滑裝置。3架相互連接成一組；前四連桿連鎖裝置：防滑千斤頂固定在第三架的四連桿上，另一端用φ22×86－C大鏈和千斤頂連接；后座防滑：在支架后座設(shè)計(jì)倒鏈筒，用大鏈和千斤頂把第一架和第三架連起來(lái)；中間架的放倒防滑：移架時(shí)，設(shè)帶底調(diào)千斤頂裝置。

六、結(jié)論

通過(guò)采取上述有效措施，東保衛(wèi)礦大傾角綜合機(jī)械化采煤方法取得了成功，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，達(dá)到安全、高效的目標(biāo)，為東保衛(wèi)煤礦大傾角煤層采用綜采開采提供了新思路，為提高礦井的整體經(jīng)濟(jì)效益奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。