吳春濤+++楊清成++張?chǎng)?/p>
摘 要:文章以鐵煤集團(tuán)曉南礦W3-720工作面回采實(shí)踐為依據(jù),論述了多切眼超長(zhǎng)工作面在復(fù)雜條件下回采過程中所采用的各種特殊的施工工藝,為防治自然災(zāi)害在回采技術(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;超長(zhǎng)刮板輸送機(jī);渡舊巷;多切眼;技術(shù)管理
1 項(xiàng)目緣起
曉南礦西三采區(qū)屬殘采采區(qū),受FW23-1、FW23-2和廢舊巷道影響,原設(shè)計(jì)在煤柱內(nèi)布置2個(gè)相互垂直的工作面,W3-720和W3-721工作面,其中W3-720工作面呈不規(guī)則布置,設(shè)計(jì)采止線布置在西三煤柱皮帶中巷邊緣,回采結(jié)束后設(shè)備搬家至W3-721工作面。此設(shè)計(jì)造成工作面的保護(hù)煤柱增加,已圈定煤量損失。
為此,我礦在充分論證的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,打破傳統(tǒng)常規(guī)模式,決定把兩個(gè)工作面合并成一個(gè),進(jìn)行轉(zhuǎn)角渡舊巷回采,這樣不僅能減少一次搬家倒面,而且將節(jié)約大量的材料投入,并可多回收優(yōu)質(zhì)煤三萬噸以上。
2 工作面概述
該工作面位于西三采區(qū)的中部,北以F23-1斷層為界;東部為W3-719采空區(qū);南部為W1N700、W1N701、W1N702、W1N703采空區(qū)(1984~1988年回采):西以F23-2斷層為界。工作面上方為西三四層采空區(qū) (2011.11采終)。工作面走向長(zhǎng)度883米,傾斜長(zhǎng)度由57米至327米逐漸遞增。
2.1 工作面多切眼布置
工作面布置4個(gè)切眼,3條斜回順。一切眼57m,安裝液壓支架44組,一回順101米,每隔8米安裝一組液壓支架,共11組;二切眼43米,安裝液壓支架28組;二回順351米,二切眼向外141米與運(yùn)順平行,剩余210米內(nèi)每隔12米安裝一組液壓支架,共17組;三切眼120米,安裝液壓支架78組;三回順255米,三切眼外每隔6米安裝一組液壓支架,共14組;四切眼37米,安裝液壓支架28組。
2.2 工作面內(nèi)舊巷布置
工作面從三切眼對(duì)接后開始渡舊巷回采,先后需要度過9條舊巷和一個(gè)廢棄的煤倉(cāng),其中7條舊巷與工作面在一個(gè)平面內(nèi),2條舊巷與工作面傾斜交叉。原西三三期材料上山從工作面下方斜穿至工作面,與其揭露時(shí)先揭露舊巷頂板,然后逐漸全部揭露舊巷。西三回風(fēng)上山斜穿7#煤層,揭露后工作面的上方和下方都是舊巷。西三三期煤倉(cāng)在煤柱皮帶中巷內(nèi),工作面將從煤倉(cāng)上口通過。
2.3 超長(zhǎng)刮板輸送機(jī)
三切眼對(duì)接后工作面長(zhǎng)度增加至260米,四切眼對(duì)接后工作面長(zhǎng)度增加至327米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過SGZ880/800型刮板輸送機(jī)額定250米的運(yùn)輸長(zhǎng)度。
2.4 轉(zhuǎn)角回采
兩個(gè)工作面合并后,為了較少煤炭損失和巷道掘進(jìn)工作量,當(dāng)工作面推進(jìn)至煤柱皮帶中巷時(shí),以輸送機(jī)頭為軸,工作面旋轉(zhuǎn)21度。此期間機(jī)頭不動(dòng),機(jī)尾扇形推進(jìn)108米。
3 生產(chǎn)技術(shù)管理
3.1 技術(shù)管理1——斜回順邊采邊加中部槽和液壓支架
3.1.1 工藝流程
我礦綜采隊(duì)采用雙九一六制作業(yè)方式,兩班生產(chǎn),一班檢修,延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)利用檢修班進(jìn)行,支架對(duì)接由生產(chǎn)班組在動(dòng)態(tài)中完成。斜回順待接支架提前安裝在預(yù)定位置,靠巷道右?guī)蛿[放,待刮板輸送機(jī)推過待接支架后,開始進(jìn)行延長(zhǎng)輸送機(jī)作業(yè)。工作面回采初期由于切眼短,每天推進(jìn)速度較快,平均每天加一組支架。對(duì)接二切眼后,切眼長(zhǎng)度增加,待接支架間距較遠(yuǎn),平均每3天增加一組支架。
3.1.2 頂板管理
回順超前支護(hù)20m均為雙排單體支柱和金屬鉸接梁構(gòu)成的一梁兩柱支護(hù)形式。雙排鉸接避開待接支架位置,支架間補(bǔ)打一排單體點(diǎn)柱,柱距0.8米。待接支架升實(shí)接頂,達(dá)到初撐力。
3.2 技術(shù)管理2——渡舊巷
3.2.1 延工作面走向布置的舊巷
管理相對(duì)簡(jiǎn)單,按照順槽超前支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)管理,超前支護(hù)外背工字鋼單體棚加強(qiáng)支護(hù),巷道斷面保證安全行人和通風(fēng)。
3.2.2 上下方向貫穿工作面的舊巷
與工作面上下方向揭露的舊巷有2條,一條是原西三三期材料上山,從工作面下方與工作面揭露后延走向布置;另一條是西三回風(fēng)上山臨近下部車場(chǎng)段,整條舊巷上下貫穿工作面,工作面與其貫通后,從下部車場(chǎng)上方通過,車場(chǎng)頂板與煤層底板間距0~5米。
針對(duì)傾斜舊巷我們采取了提前充填的方法:西三回風(fēng)大巷下部車場(chǎng),利用掘進(jìn)期間拉底產(chǎn)生的矸石進(jìn)行充填,回風(fēng)材料上山在煤層頂板上方施工沙門子,向內(nèi)充填沙帶。
西三三期材料上山,在距離煤層底板下方5米位置施工擋貨墻,然后向內(nèi)充填工作面過舊巷拉底產(chǎn)生的矸石,充填至煤層底板以上0.5米位置。
舊巷充填后,仍有少量空間未能填滿,當(dāng)工作面臨近舊巷時(shí),受動(dòng)壓影響,舊巷斷面逐漸變小,充填貨被壓實(shí)。
3.2.3 延工作面傾向布置的舊巷
西三煤柱皮帶中巷延工作面傾向布置,從輸送機(jī)機(jī)尾開始揭露舊巷,最長(zhǎng)揭露長(zhǎng)度163米。
針對(duì)此條舊巷我們采取的主要技術(shù)手段有:
(1)預(yù)先加強(qiáng)舊巷內(nèi)的支護(hù)強(qiáng)度、密度,提高穩(wěn)定性。
(2)根據(jù)工作面臨近舊巷的頂板變化情況,對(duì)工作面及時(shí)進(jìn)行拉底,控制好運(yùn)輸機(jī)的狀態(tài),保證液壓支架對(duì)頂板的有效支護(hù),以此保證工作面頂板的完整性,避免因煤層和頂板高差發(fā)生變化出現(xiàn)支架不接頂和死架現(xiàn)象,進(jìn)而造成漏頂事故。
(3)工作面通過舊巷的過程中,在保證采煤機(jī)通過的前提下,盡量降低采高,以減少破頂和破底,頂板下沉不超過300mm,不破頂板,以保持頂板完整;如果頂板下沉較多,則應(yīng)該適當(dāng)破頂,不應(yīng)使支架鉆得太低,否則在鉆出舊巷時(shí)由于煤層突然恢復(fù)正常,支架無法適應(yīng)頂板的急劇變化造成抽條現(xiàn)象。
(4)工作面過舊巷過程中,由于要進(jìn)行破頂和破底,巖石量明顯增大,對(duì)綜機(jī)設(shè)備造成一定的損害,需要特殊加以維護(hù)。