徐元元 周紅旗

摘?要：2505綜采工作面回采末期，因煤層走向、傾向角度大，頂板破碎，地質(zhì)條件復雜，為保證綜采工作面順利回撤所有設(shè)備，對綜采工作面回采末段技術(shù)參數(shù)及工藝進行了研究，該技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用效果良好，有效保障了設(shè)備安全回采。

關(guān)鍵詞：復雜條件;上網(wǎng)上繩;支架回撤

Research?and?application?of?roadway?crossing?old?roadway?and?faultcollaborative?construction?technology

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引言

綜采工作面回采結(jié)束后，因地質(zhì)條件的多變性、復雜性，導致設(shè)備在回撤期間難度較大，給煤礦安全生產(chǎn)帶來較大威脅，近幾年來，隨著煤炭資源高強度的開采，煤炭資源越來越緊缺，因此如何為綜采工作面安全、快速地回撤提供安全可靠環(huán)境，保證最大限度回收煤炭資源，是煤礦企業(yè)的一大難題。

1.復雜地質(zhì)條件

2505綜采工作面處于城郊煤礦二水平東翼，煤層埋藏深度較深，回采末期煤層傾角平均21°，局部傾角在26°以上，工作面俯采角度達18°，頂板較破碎，老塘竄矸嚴重，同時工作面瓦斯較大，頂板為多層復合頂板，導致工作面在回采結(jié)束后，支架回撤難度較大。

2.收尾技術(shù)參數(shù)及工藝的優(yōu)化

2.1?收尾開始位置及上第一根繩位置的確定

2.1.1?收尾開始位置距停采線距離L的計算方法：

L=a+b+c

式中：L-收尾時距停采線的距離;

a-首排半圓木落地后塑編網(wǎng)壓人老塘的長度，一般取2m;

b-液壓支架掩護梁與尾梁連接銷孔到支架底座下端塑編網(wǎng)的長度，取3m;

c-上第一根鋼絲繩時工作面距停采線距離。

2.1.2?上第一根繩時工作面距停采線距離c的計算方法：

c=l+m+n

式中：l-回撤通道形成后，支架頂梁梁端與煤壁的距離;

m-支架頂梁的長度;

n-支架掩護梁的長度。

2505綜采工作面所使用支架為ZY3800/16/35掩護式支架，支架頂梁長度3.15m，掩護梁長度1.9m，回撤通道形成后，支架頂梁梁端與煤壁的距離1.9m，代入上式計算得上第一根繩時工作面距停采線距離c為6.95m（數(shù)值取整為7m），收尾開始位置距停采線距離為11.92m（數(shù)值取整為12m）。

2.2?上繩工藝的改進

2.2.1?鋪首排網(wǎng)工藝優(yōu)化

鋪網(wǎng)前要提前調(diào)整工作面，保證液壓支架、刮板輸送機平行于停采線。當工作面推進距停采線12m時，沿工作面支架頂梁前端，開始鋪設(shè)第一排網(wǎng)。工作面鋪設(shè)塑編網(wǎng)采取分段作業(yè)，即在每段內(nèi)采煤機割完煤后逐架操作，具體操作步驟如下：先將塑編網(wǎng)聯(lián)到半圓木上，再將半圓木布置在液壓支架頂梁上，然后移架挑住半圓木，挑好半圓木后將下垂的網(wǎng)片吊掛到支架頂梁上。塑編網(wǎng)采用聯(lián)網(wǎng)繩扣扣聯(lián)接牢固。在移架過程中注意將液壓支架降至足夠低的高度，確保支架頂梁能挑住半圓木。自機尾向機頭方向逐架操作，半圓木便逐架壓入支架頂梁與工作面頂板之間，第一排塑編網(wǎng)也隨之鋪設(shè)完成。

2.2.2?鋼絲繩的合理布置

收尾期間使用舊鋼絲繩，長度為225m（留出5%的富余量用于鋼絲繩的固定），第1根鋼絲繩布置于掩護梁下端，即距第1排半圓木5m處，根據(jù)以往工作面回撤經(jīng)驗，掩護梁處鋼絲繩受力最大。因此，整個掩護梁鋼絲繩布置選用Φ26mm的鋼絲繩，同時將繩間距減小到0.5m。

2.2.3?鋼絲繩數(shù)量的選擇

整個掩護梁加密布置鋼絲繩，間距0.5m，共需上繩4根，第5根鋼絲繩處于頂梁上部?？紤]到回撤期間有掩護架支撐，鋼絲繩受力不大，故至停采線鋼絲繩布置問距為0.6m;在支架頂梁前的網(wǎng)片下鋪設(shè)Φ21.5mm的鋼絲繩，以后工作面每推進一排，鋪設(shè)一根鋼絲繩。故共布置13根鋼絲繩。

2.3?設(shè)備回撤通道的尺寸確定

2.3.1?設(shè)備回撤通道寬度

設(shè)備通道寬度要滿足支架回撤的需要，但又不宜過寬，設(shè)備通道過寬，控頂距離增大，增加回撤過程中頂板管理的難度，同時亦增加材料消耗和延緩收尾速度，因而需根據(jù)不同的支架合理確定不同的設(shè)備通道寬度。設(shè)備通道寬度主要考慮支架回撤時磨架寬度要求和回撤運輸通道寬度要求。根據(jù)經(jīng)驗值取3.5m。

2.3.2?設(shè)備通道高度的確定

設(shè)備通道高度主要考慮支架運輸高度要求，同時考慮一定的安全高度。

工作面回撤設(shè)備通道頂?shù)装甯叨扔嬎悖?/p>

H=e+f+g+h

式中：H-工作面回撤設(shè)備通道頂?shù)装甯叨?，m;

e一支架最小支撐高度，取1.6m;

f-支架頂梁厚度，取0.35m;

g-裝車平臺高度（或通道軌道系統(tǒng)形成后平板車上沿與通道底板的高度），取0.3m;

h-運輸安全高度（考慮安全運輸富余量及頂板下沉量），一般取0.3。

以?ZY3800/16/35支架的參數(shù)代入計算得工作面回撤設(shè)備通道頂?shù)装甯叨菻為2.55m。

3.解決難題

3.1?通過計算收尾時距停采線的距離及上第一根繩距停采線的距離，明確了收尾的開始位置及上第一根鋼絲繩的位置。

3.2?鋪第一排網(wǎng)時，用4m半圓木代替鋼絲繩，安全可靠，適應(yīng)性更強，使鋪首排網(wǎng)工作更輕松方便，同時更能保證支架挑住半圓木的質(zhì)量。

3.3?根據(jù)掩護梁處鋼絲繩受力最大的回撤經(jīng)驗并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，合理布置及加密鋼絲繩，并做好鋼絲繩的數(shù)量計算及繩徑的選擇，從而大大加強了回撤通道老塘側(cè)的支護強度，起到了很好的擋矸作用。

3.4?通過對設(shè)備回撤通道寬度及高度的參數(shù)優(yōu)化，降低了頂板管理的難度，同時也減少了材料的消耗，提高了收尾速度。

4.總結(jié)與認識

通過對工作面上網(wǎng)上繩、鋼絲繩的布置和設(shè)備通道支護等工藝以及收尾開始位置、通道寬度和高度等技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化，為大傾角綜采工作面收尾工作提供技術(shù)參考，為實現(xiàn)工作面安全、快速地回撤提供安全可靠環(huán)境，同時也最大限度回收煤炭資源。