【摘 要】本文以鐵能公司曉南礦N1-1405工作面回采實(shí)踐為依據(jù)，論述了不規(guī)則工作面扇形轉(zhuǎn)角回采工藝和回采過程中使用替棚支架作為超前支護(hù)邊采邊加支架所采用的各種特殊的施工工藝，為替棚支架在不規(guī)則工作面中的應(yīng)用和回采技術(shù)管理方面總結(jié)出了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】綜采工作面；不規(guī)則工作面；替棚支架；設(shè)備對接

鐵煤集團(tuán)曉南礦自1982年開始綜合機(jī)械化開采以來，已有30多年的歷史，綜合機(jī)械化采煤工藝得到了迅速發(fā)展，但隨著礦井機(jī)械化開采程度的加大，礦井服務(wù)年限在逐年縮短，為提高資源回收率，礦井、采區(qū)邊界煤柱或受地質(zhì)構(gòu)造影響的煤層的開采被排上日程，由于受自然地質(zhì)條件的影響，又要考慮資源的回收率，這些工作面常被布置成不規(guī)則形狀，給綜合機(jī)械化開采技術(shù)的應(yīng)用帶來難度，同時(shí)煤礦職工逐漸老齡化、退休等自然減員現(xiàn)象也給生產(chǎn)帶來很大的困難。研究和探索在不規(guī)則綜采工作面使用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，對于提高礦井資源回收率，提升回采工效、延長礦井服務(wù)年限具有重要意義。

1.工作面概況

N1-1405工作面位于曉南礦北一采區(qū)西南部，南為大興井田；北部以北一14層皮帶、軌道、回風(fēng)中巷與N1-1401工作面（未開拓）相鄰；東以F35-1號斷層為界與曉南礦南翼采區(qū)SW1407工作面相鄰；西部以F2斷層為界與大興井田相鄰。工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，為單斜構(gòu)造。工作面最大傾斜長度179m，走向長度660米，受斷層影響，回風(fēng)巷從切眼往前70米段巷道成弧形布置，從開切眼往前495米處，回風(fēng)巷向工作面外側(cè)偏移3o，與開切眼成93o夾角。工作面形成后，運(yùn)輸巷超前回風(fēng)巷70米。

2.回采工藝

2.1巷道布置及支護(hù)形式

N1-1405工作面沿煤層的走向布置。采區(qū)內(nèi)布置一條材料上山與二水平北一運(yùn)輸石門相通，運(yùn)順通過北一14層皮帶中巷聯(lián)系二水平北翼皮帶暗斜井?；仨樛ㄟ^北一14層回風(fēng)中巷與二水平北翼集中回風(fēng)上山相通。工作面巷道均沿煤層頂板布置，運(yùn)輸巷沿采區(qū)邊界布置，回風(fēng)巷受斷層影響，呈不規(guī)則布置；運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷均采用錨桿金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。運(yùn)、回順超前支護(hù)20m均為為雙排共6組ZT9200-22/42型替棚支架，兩排替棚支架間距2.4m。

2.2采煤方法及巷道布置

N1-1405工作面采用走向長壁后退式全部垮落法控制頂板綜合機(jī)械化采煤方法，采用端部斜切進(jìn)刀，雙向割煤，往返一次進(jìn)兩刀的割煤方式；采用MG400/940-WD型電牽引采煤機(jī)割煤；ZZ6400/24/47型液壓支架支護(hù)頂板；SGZ800/800型刮板輸送機(jī)、 SZZ/800/315型轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)煤。

2.3特殊回采工藝的技術(shù)管理

2.3.1初采工作面的調(diào)斜

針對回風(fēng)巷標(biāo)高底于運(yùn)輸巷20米，回采過程中為防止輸送機(jī)下滑，需采取回風(fēng)巷超前運(yùn)輸巷10～15米的偽傾斜開采方式，所以開采初期需大幅度調(diào)整兩順開采進(jìn)度，采取以輸送機(jī)機(jī)頭為軸心的轉(zhuǎn)角開采，為防止工作面在轉(zhuǎn)角過程中輸送機(jī)機(jī)頭因轉(zhuǎn)角縮進(jìn)工作面而影響向轉(zhuǎn)載機(jī)卸煤和運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾前安全出口的寬度，在工作面最初設(shè)計(jì)時(shí)，回風(fēng)巷從開切眼往前70米段巷道向外成弧形布置，工作面在轉(zhuǎn)角開采時(shí)，保證工作面的長度不變。通過實(shí)踐，此種設(shè)計(jì)方案在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果 ，對工作面初采調(diào)試階段的順利開采起到了重要作用。

2.3.2工作面調(diào)斜扇形回采施工工藝

（1）調(diào)斜扇形回采分為準(zhǔn)備、調(diào)采、調(diào)整三個(gè)階段，合理調(diào)整機(jī)頭、機(jī)尾的推進(jìn)度。

（2）準(zhǔn)備階段，做好相關(guān)生產(chǎn)管理記錄，準(zhǔn)確掌握工作面推進(jìn)度；將相關(guān)材料、設(shè)備準(zhǔn)備到位，工作面安裝防滑千斤頂缸；工作面采高保持平穩(wěn)，防止采高起伏大造成頂板不穩(wěn)定；加強(qiáng)設(shè)備檢修，提高開機(jī)率，尤其是液壓支架的管路、立柱、側(cè)護(hù)板等，以保證工作面轉(zhuǎn)角回采中的各環(huán)節(jié)銜接正常。

（3）調(diào)采階段，以運(yùn)輸機(jī)頭為中心，單獨(dú)推進(jìn)機(jī)尾并保證工作面成直線，利用液壓缸控制運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)，隨時(shí)調(diào)整工作面支架狀態(tài)。本階段重點(diǎn)是控制好輸送機(jī)的下滑量，調(diào)整好轉(zhuǎn)載機(jī)與輸送機(jī)搭接，同時(shí)也要防止支架擠、咬現(xiàn)象發(fā)生。

（4）調(diào)整階段，主要是以一般調(diào)采為主，期間調(diào)整好運(yùn)順和回順超前量，將工作面調(diào)整到正常狀態(tài)。

2.3.3斜回順段邊采邊加支架施工工藝

工作面正?；夭赏七M(jìn)495m后進(jìn)入斜回順，回順側(cè)開始邊采邊加支架。斜回順長度191m，平均28.5m加一組液壓支架，共計(jì)6組支架，見下圖。

待接支架提前安裝在斜回順的硬幫側(cè)，安裝支架前計(jì)算好對接支架的位置，在擺放支架的位置提前拉底，凈高達(dá)到3.3m，支架擺放到位后將支架升起使其達(dá)到初撐力，有效支護(hù)頂板。

生產(chǎn)過程中受采動影響，回順巷道有兩幫移近及底鼓現(xiàn)象，提前在替棚支架前開幫、拉底，保證超前支護(hù)段巷道高度不低于3.3m，寬度不低于4.7m。工作面回采初期回順拉底量較大，平均深度達(dá)到1.6m?；仨樌壮鲐浭褂眯⌒凸伟遢斔蜋C(jī)配合自制加工電滾筒小皮帶向工作面刮板輸送機(jī)上貨。電滾筒小皮帶安裝在兩排替棚支架中間位置。

當(dāng)超前支護(hù)進(jìn)入斜回順后，為了替棚支架硬幫側(cè)留有待接支架的空間，提前將小型刮板輸送機(jī)和電滾筒小皮帶拆除，拉底改用人工出貨。替棚支架防倒千斤頂換成1.1m長的千斤頂，硬幫側(cè)替棚支架拆除護(hù)臂板及護(hù)臂千斤頂，使替棚支架與硬幫之間的寬度不小于1.8m，兩排替棚支架間行人寬度不小于1.5m。超前支護(hù)外待接支架之間頂板破碎區(qū)域補(bǔ)打錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，超前支護(hù)內(nèi)待接支架之間靠硬幫側(cè)增加一排單體點(diǎn)柱，單體距離硬幫1.0m，柱距0.9m。工作面后端頭架與硬幫距離超過1.0m時(shí)，補(bǔ)打一排單體點(diǎn)柱，超過1.5m時(shí)，補(bǔ)打2排單體點(diǎn)柱，柱距均為0.9m。當(dāng)工作面支架與待接支架平行后，開始刮板輸送機(jī)加中部槽、對接支架作業(yè)。保證設(shè)備長度與工作面產(chǎn)度相適應(yīng)。

3.結(jié)束語

（1）N1-1405工作面實(shí)現(xiàn)了不規(guī)則工作面復(fù)雜地質(zhì)條件下的安全、高效開采，新的支護(hù)設(shè)備、新的施工工藝得到成功應(yīng)用，為今后類似工作面的開采積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

（2）工作面斜切眼的設(shè)計(jì)并成功回采共多回收煤炭資源2.3萬噸，直接經(jīng)濟(jì)效益11多萬元。

（3）超前支護(hù)替棚支架作為一種新型的支護(hù)技術(shù)，在使用、維護(hù)方面還有很多需要完善、改進(jìn)的地方，對于不同的礦井、地質(zhì)條件、不同的工況，其使用形式會有很大變化 ，還有很多問題有待進(jìn)一步研究、探討。

（4）隨著礦井的開采，每個(gè)礦井都將面臨著保護(hù)煤柱、采區(qū)或礦井邊界、地質(zhì)構(gòu)造帶等邊緣煤炭資源的回收問題，研究和探索不規(guī)則工作面新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用，并有針對性地制訂相關(guān)措施，對提高資源的回收率、提高回采工效，延長礦井的服務(wù)年限、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。