魏 凱(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司，山西 興縣 033600)

斜溝煤礦是山西焦煤集團(tuán)公司第一個(gè)千萬噸級(jí)礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)1 500萬t/年，目前礦井主采8#、13#煤層，6#煤層局部可采?，F(xiàn)礦井生產(chǎn)任務(wù)重、采掘銜接緊張、安拆工作量大，采煤工作面能否安全、快速、順利實(shí)現(xiàn)收尾，很大程度上決定了礦井能否正常銜接、順利生產(chǎn)。

1 概 述

1.1 工作面相關(guān)情況

23103工作面是斜溝煤礦21采區(qū)第一個(gè)采用放頂煤工藝開采的工作面，所采煤層為13#煤層。工作面走向長(zhǎng)度2 857.5 m，傾斜長(zhǎng)度242.4 m. 23103工作面煤層厚度14.00～15.92 m，平均14.38 m，煤層傾角8.2°～10.7°，平均9°. 煤層一般含夾矸1～3層，多為炭質(zhì)泥巖，層厚0.10～0.93 m. 該工作面老頂為中粒砂巖，直接頂為泥巖，老底為中粒砂巖，直接底為泥巖；23103綜放工作面正常涌水量為20～50 m3/h，最大涌水量為200 m3/h；該工作面屬于低瓦斯礦井，煤以不自燃為主，13#煤層火焰長(zhǎng)度為25～1 625 mm，加巖粉量50%～90%，有爆炸性。

1.2 工作面設(shè)備選型

23103綜放工作面采用低位放頂煤采煤方法進(jìn)行回采，采用SL750型采煤機(jī)，SGZ1000/2×1200型前部刮板運(yùn)輸機(jī)和SGZ1250/2×1200型后部刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，ZF15000/26/40型低位放頂煤支架支護(hù)頂煤(頂板)。

2 工作面收尾技術(shù)

2.1 確定停采線

23103綜放工作面停采位置依據(jù)2#副斜井保護(hù)煤柱確定(保護(hù)煤柱留設(shè)100 m)，位置為：材料巷26#點(diǎn)向北85.187 m，皮帶巷9#點(diǎn)向北60.162 m. 停采線位置示意圖見圖1.

2.2 整體提溜、調(diào)斜

工作面推進(jìn)距停采線80 m開始整體提溜，距停采線80～30 m為整體提溜段，保證推至停采線30 m時(shí)工作面機(jī)尾平走至頂板(141#架緩慢過渡至107#)，中間沿頂板(15#—106#架)。工作面1#—14#架、107#—141#架為托頂煤段，15#—106#架為沿頂板段。推進(jìn)至30 m時(shí)開始控制采高并調(diào)整機(jī)頭機(jī)尾尺寸，當(dāng)推進(jìn)至距停采線20 m時(shí)，工作面采高控制在3.6 m，并且與兩巷垂直。在工作面推進(jìn)至距停采線30 m時(shí)，要提前對(duì)工作面托頂煤處進(jìn)行注漿，防止頂煤離層。23103綜放工作面布置示意圖見圖2.

2.3 停采不放煤的距離

工作面推至距停采線50 m時(shí)工作面整體不放煤。工作面回采時(shí)距停采線80～50 m，每刀必須將工作面頂煤放干凈，確保每個(gè)架都見了矸石，形成矸石隔離帶，以防止工作面停面后，采空區(qū)浮煤氧化自燃。

圖1 23103綜放工作面停采線位置圖

圖2 23103綜放工作面布置示意圖

2.4 機(jī)割回撤通道

23103工作面采用采煤機(jī)自割回撤通道的方法進(jìn)行回撤，回撤通道為矩形斷面，寬4.5 m，高3.6 m. 工作面推至距停采線4.5 m時(shí)停止拉架，開始擴(kuò)幫做回撤通道，采用支架框架配合圓木的方式進(jìn)行推溜。

2.5 鋪網(wǎng)作業(yè)

1) 工作面推進(jìn)到距離停采線18.9 m時(shí)開始鋪設(shè)柔性纖維網(wǎng)，將工作面分成6段，每25個(gè)架鋪一張網(wǎng)(網(wǎng)片規(guī)格為43 m×20 m,網(wǎng)格規(guī)格為10 mm×30 mm). 采煤機(jī)每割一個(gè)循環(huán)，鋪網(wǎng)一次，共鋪設(shè)24刀。

2) 第一刀鋪網(wǎng)前，在支架間打設(shè)d20 mm×2 200 mm固網(wǎng)頂錨桿(此時(shí)不上托盤、螺帽)，錨桿間距為1 750 mm；第一刀鋪網(wǎng)時(shí)，上好托盤、螺帽固網(wǎng)，并且每隔一架用d20 mm×1 800 mm長(zhǎng)的破板固定在纖維網(wǎng)的邊緣壓網(wǎng)。

3) 網(wǎng)與網(wǎng)之間采用搭接方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，搭接長(zhǎng)度為2～3 m，聯(lián)網(wǎng)時(shí)采用專用尼龍繩連接牢固，聯(lián)網(wǎng)間距150 mm. 網(wǎng)片要鋪得平展，不能出現(xiàn)鼓肚現(xiàn)象。

4) 鋪鋼絲繩。

從第10刀至第17刀，每刀上鋼絲繩(d21.5 mm×250 000 mm)，貫穿整個(gè)工作面，共計(jì)8根，鋼絲繩必須拉直，兩頭固定在兩巷的錨索上。

2.6 錨桿、錨索、鋼帶支護(hù)

1) 工作面支護(hù)。

因收尾時(shí)23103工作面機(jī)頭、機(jī)尾部分托頂煤施工，因此工作面收尾時(shí)支護(hù)方式分為兩種：

托頂煤段：第12、14、16刀打設(shè)錨索，吊掛20#槽鋼支護(hù)，槽鋼長(zhǎng)度4 m，兩端頭250 mm處、中心處各有一個(gè)錨索眼，眼距1 750 mm，槽鋼平行于工作面，相互對(duì)錯(cuò)500 mm布置；第13、15、17刀上圓木進(jìn)行支護(hù)，圓木規(guī)格d200 mm×1 800 mm，圓木平行于工作面，每?jī)杉苌弦桓?，間距1 700 mm，前后兩刀交錯(cuò)布置。23103綜放工作面回撤托頂煤段支護(hù)斷面圖見圖3，支護(hù)平面圖見圖4，沿頂板段支護(hù)斷面見圖5，沿頂板段支護(hù)平面示意圖見圖6.

沿頂板段：第12到17刀，刀刀上圓木進(jìn)行支護(hù)，圓木規(guī)格d200 mm×1 800 mm，圓木平行于工作面，每?jī)杉苌弦桓?，間距1 700 mm，排距800 mm，前后兩刀交錯(cuò)布置。

圖3 23103綜放工作面回撤托頂煤段支護(hù)斷面圖

圖4 23103綜放工作面回撤托頂煤段支護(hù)平面圖

圖5 23103綜放工作面回撤沿頂板段支護(hù)斷面圖

圖6 23103綜放工作面回撤沿頂板段支護(hù)平面示意圖

2) 回撤通道內(nèi)支護(hù)。

回撤通道內(nèi)采用錨桿、錨索、鋼帶、柔性纖維網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。采煤機(jī)每割10個(gè)架，必須停機(jī)支護(hù)錨桿、錨索。錨桿采用d20 mm×2 600 mm的螺紋鋼錨桿，第19刀、21刀、23刀間距為1 750 mm，第20刀、22刀、24刀間距875 mm，排距800 mm. 錨索采用d21.6 mm的鋼絞線，錨索長(zhǎng)度視頂煤厚度進(jìn)行選擇，當(dāng)托頂煤厚度超過9 m時(shí)(137#～141#架)，錨索長(zhǎng)度12 m；超過5 m時(shí)(124#～136#架)，錨索長(zhǎng)度9 m；5 m以下時(shí)(1#～123#架)選用7.5 m的錨索。錨索間距1 750 mm，排距1 600 mm. 鋼帶采用250 mm×4 000 mm的五孔鋼帶，孔距875 mm.

3) 回撤通道幫部支護(hù)。

回撤巷道幫部采用d20 mm×2 200 mm的玻璃鋼錨桿支護(hù)。采煤機(jī)每割10個(gè)架，必須停機(jī)支護(hù)幫錨桿。最上一排幫錨桿距頂300 mm，間距875 mm，排距1 200 mm，共3排。全斷面掛金屬網(wǎng)，最下排幫錨桿壓網(wǎng)200 mm.

4) 插梁。

回撤通道施工完畢后立即進(jìn)行插梁，所有支架每架插梁兩根5 m長(zhǎng)的11#工字鋼，垂直于工作面布置，插入前探梁500 mm，插梁間距為875 mm，另一端用單體液壓支柱支設(shè)，單體支柱距煤幫200 mm.

5) 打設(shè)木點(diǎn)柱。

在支架停止前進(jìn)后，為了防止支架自降，在每個(gè)支架底座與頂梁之間打設(shè)2根d200 mm的圓木點(diǎn)柱加強(qiáng)支護(hù)。點(diǎn)柱打在支架底座的前腳上，上端緊靠前立柱窩，點(diǎn)柱必須打?qū)嵱袆牛舷露吮仨氂媚局焙湍拘ㄗ颖尘o背牢，并用8#鐵絲將點(diǎn)柱上端聯(lián)在支架上以防倒。

2.7 安全出口加強(qiáng)支護(hù)方式及規(guī)格

為保證安全出口的暢通，工作面順利回撤，停采前采用鋼絞線錨索對(duì)兩巷超前停采位置30 m處加強(qiáng)支護(hù)，一排布置3根，共13排，錨索間排距1.6 m×2.4 m. 停采線以里15.6 m采用錨索吊掛20#槽鋼鋼梁進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，槽鋼鋼梁垂直于巷道布置，間距2.4 m，每根鋼梁長(zhǎng)度為5.0 m，使用3根錨索進(jìn)行吊掛。材料巷錨索使用d21.6 mm×12 000 mm的鋼絞線，皮帶巷錨索使用d21.6 mm×7 500 mm的鋼絞線。

材料巷切頂線外支設(shè)兩個(gè)“井”字型木垛，木垛尺寸為：2 m×2 m×3 m，木垛中心打設(shè)三根d200 mm×3 500 mm的木點(diǎn)柱。兩個(gè)木垛之間打設(shè)兩根d200 mm×3 500 mm的木點(diǎn)柱。23103綜放工作面停采時(shí)兩巷加強(qiáng)支護(hù)圖見圖7.

每根錨索配一支MSCK2380和兩支MSZ2380樹脂藥卷，并配帶一個(gè)規(guī)格為300 mm×300 mm×20 mm鋼托板，錨索的外露長(zhǎng)度控制在露出鎖具外150～250 mm，錨索預(yù)緊力不得小于120 kN，錨固力不得小于200 kN.

圖7 23103綜放工作面停采時(shí)兩巷加強(qiáng)支護(hù)圖

3 高效收尾的意義

斜溝煤礦23103工作面收尾的實(shí)踐，可為特厚煤層放頂煤工作面高效收尾提供合理的技術(shù)參數(shù)，降低了巷道支護(hù)難度，縮短了收尾時(shí)間，保障了工作面的正常銜接，進(jìn)一步提高了工作面的煤炭回收率、生產(chǎn)效率和效益，實(shí)現(xiàn)了礦井的安全高效生產(chǎn)。