摘 要：潘一礦2131（3）工作面為大采高綜采面，通過(guò)選擇合理先進(jìn)的機(jī)械化綜采設(shè)備、制定有力的技術(shù)保障措施和瓦斯治理方案，實(shí)現(xiàn)了工作面的安全高效開(kāi)采。本文介紹了其成功的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，為類(lèi)似條件下的工作面的回采提供了參考。

關(guān)鍵詞：突出厚煤層；大采高綜采；安全高效開(kāi)采

一、 問(wèn)題的提出

淮南礦區(qū)C13-1槽厚煤層資源豐富，C13-1槽開(kāi)采在淮南礦區(qū)生產(chǎn)中占有重要的地位。怎樣將C13-1槽這樣的厚煤層開(kāi)采出來(lái)呢？淮南礦區(qū)隨著綜采機(jī)械化水平的提高，C13-1槽厚煤層先后經(jīng)歷了分層開(kāi)采、放頂煤開(kāi)采和2007年剛開(kāi)始實(shí)踐的大采高綜采開(kāi)采等三種開(kāi)采方法。分層開(kāi)采需要兩次掘進(jìn)回采巷道，而且再生頂板需要半年以上的時(shí)間，開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)，回采效率低；放頂煤開(kāi)采雖然可一次性采完，但是放頂時(shí)矸石比煤重，煤沒(méi)放完矸石就滾落出來(lái)，煤質(zhì)灰分大，回采效率低。大采高綜采一次性采全高，煤質(zhì)好，回采效率高。因此發(fā)展大采高綜采技術(shù)，是厚煤層實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效、提高經(jīng)濟(jì)效益的主要技術(shù)途徑。

二、 工作面地質(zhì)條件

2131（3）工作面走向長(zhǎng)1602m，傾斜長(zhǎng)195m，對(duì)應(yīng)的上區(qū)段為2121（3）采空區(qū)，下區(qū)段為13-1煤層未采實(shí)體煤塊段。13-1煤層總厚0.2～6.2m，平均5.2m，煤層傾角5°～13°，平均9°。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，普氏系數(shù)f=0.3～0.5；煤層偽頂為裂隙較發(fā)育的碳質(zhì)泥巖，厚0～0.4m，普氏系數(shù)f=0.5～1.0；直接頂為裂隙較發(fā)育的砂質(zhì)泥巖，平均厚2.6m，普氏系數(shù)f=2.5～3.5；老頂為裂隙局部發(fā)育的中細(xì)砂巖，平均厚2.5m。局部地段發(fā)育一層泥巖夾矸，夾矸厚約0.4m。根據(jù)工作面掘進(jìn)揭露面內(nèi)共發(fā)育8條斷層，其中f21313-2正斷層下盤(pán)與f21313-3正斷層上盤(pán)形成一變薄帶（煤厚為0.2～3.0米），F(xiàn)e7、Fe7正斷層橫穿整個(gè)工作面。本面13-1煤層自然瓦斯含量為13～15m3/t，為具有突出危險(xiǎn)性煤層。

三、 大采高綜采面裝備

1. 液壓支架采高的加大，容易誘發(fā)片幫冒頂?shù)氖鹿?，所以支架必須有足夠的初撐力和工作阻力，?lái)減輕煤壁承壓，保持煤體整體穩(wěn)定，避免片幫冒頂。根據(jù)工作面的開(kāi)采條件，工作面支架選用ZZ9200/24/50型支撐掩護(hù)式液壓支架，兩端頭支架初步選為ZZ9200/24/48型支撐掩護(hù)式液壓支架，這兩種支架的工作阻力均為9200kN，初撐力均為7750kN，最小高度均為2.4m，最大高度分別為5.0m和 4.8m。

2. 采煤機(jī)要實(shí)現(xiàn)大采高綜采技術(shù)的高產(chǎn)高效，就必須研究使用大功率高生產(chǎn)能力的電牽引采煤機(jī)，本工作面的煤厚0.2～6.2m，平均5.2m，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外采煤機(jī)機(jī)型的研究、分析，初步選用MGTY750/1715—3.3D型電牽引雙滾筒采煤機(jī)，該采煤機(jī)功率1715kW、截深0.865m、截高2.5～5.0m、牽引速度0～24.8m/min。

3. 輸送機(jī)根據(jù)液壓支架和采煤機(jī)的型號(hào)，按照“三機(jī)”配套的原則，工作面選用SGZ—1000/2×700型刮板輸送機(jī)，其功率1400kW、運(yùn)輸能力2500T/h。

四、 采煤工藝和頂板煤幫管理

（一） 采煤工藝

（1）采煤方法：走向長(zhǎng)壁區(qū)內(nèi)后退式全部垮落綜合機(jī)械化采煤法。（2）工藝流程端頭斜切進(jìn)刀→割煤→推移刮板輸送機(jī)→移架→端頭斜切進(jìn)刀。（3）落煤方式工作面采用MGTY750/1715-3.3D型采煤機(jī)落煤，煤機(jī)采取端頭斜切進(jìn)刀，全工作面雙向割煤，煤機(jī)往返一次進(jìn)兩刀。（4）裝煤方式本面采用滾筒螺旋葉片進(jìn)行主裝煤，刮板運(yùn)輸機(jī)鏟煤板進(jìn)行輔助裝煤。（5）運(yùn)煤方式工作面使用SGZ-1000/2×700刮板輸送機(jī)，將采煤機(jī)落下的煤炭運(yùn)至機(jī)巷，機(jī)巷使用SZZ1000/400轉(zhuǎn)載機(jī)、DTL1200/2×315S型皮帶機(jī)將煤炭運(yùn)出工作面系統(tǒng)。（6）支護(hù)方式工作面使用ZZ9200/24/50液壓支架、端頭使用ZZ9200/24/48液壓支架支護(hù)頂板，移架方式為煤機(jī)前滾筒割煤后立即用伸縮梁護(hù)住頂板，后滾筒割煤后用護(hù)幫板護(hù)住煤幫；移架順序采用分段隨機(jī)作業(yè)，按順序移架。

（二） 頂板及煤幫管理

（1）支架要排列成一條直線，垂直頂?shù)装?，相鄰支架不擠不咬，架間間隙不超過(guò)200mm。當(dāng)支架出現(xiàn)歪倒、陷底、擠架等現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)用護(hù)幫板、單體等調(diào)架。（2）頂梁和頂板要平面接觸，不允許線接觸，更不允許煤幫空頂?？仨敹嗣婢嗖怀^(guò)340mm，支架伸縮梁要及時(shí)伸出護(hù)住頂板，二級(jí)護(hù)幫板必須正常使用，緊護(hù)煤幫。（3）泵站的供液壓力不得低于30MP，泵站由原先的“兩泵一箱”改為“四泵兩箱”，并隨時(shí)監(jiān)測(cè)泵站壓力，及時(shí)檢查供液管路；正確操作移架后升柱，保證立柱有足夠的活柱行程，保證支架有足夠的初撐力。（4）加強(qiáng)對(duì)大采高工作面的頂板活動(dòng)規(guī)律的觀測(cè)，從礦壓觀察分析看，工作面來(lái)壓的主要表現(xiàn)為煤壁片幫嚴(yán)重，頂板局部地段破碎、掉頂，支架的安全閥卸液等。（5）采煤機(jī)割煤后為了減少空頂時(shí)間，移架采用帶壓移架、少降快拉的方式。煤機(jī)前方的支架，提前采煤機(jī)1～2架才將護(hù)幫板收起來(lái)，使工作面煤壁始終在擴(kuò)幫板支撐下。（6）工作面機(jī)尾頂板容易破碎、漏頂，機(jī)尾5架鋪設(shè)雙層金屬網(wǎng)加強(qiáng)頂板管理，且確保支架護(hù)幫板下有2m的余網(wǎng)，保證人員的聯(lián)網(wǎng)安全。（7）盡量加快工作面的推進(jìn)速度，確保工作面正常循環(huán)，使壓力不集中在煤壁。上下風(fēng)巷超前支護(hù)不少于20m，超前支護(hù)要及時(shí)，強(qiáng)度要加大，保證頂板不下沉，為工作面快速推進(jìn)創(chuàng)造條件。

五、 瓦斯治理

本工作面屬于我礦的C13-1煤層的突出危險(xiǎn)區(qū)域，絕對(duì)瓦斯涌出量35.87m3/min，周期來(lái)壓期間更大，又因該面開(kāi)采強(qiáng)度大，隨之瓦斯也增加大，嚴(yán)重威脅回采安全及高產(chǎn)高效。該面采取固定抽采系統(tǒng)以及邊采邊抽的區(qū)域性防突措施進(jìn)行瓦斯治理，具體有以下5種抽采方法：（1）掘進(jìn)期間，在工作面底板巖層中沿走向施工貫穿整個(gè)工作面的一條底抽巷，并在底抽巷中安裝10寸和14寸兩路瓦斯管路，回采過(guò)程中對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采。（2）掘進(jìn)期間，上風(fēng)巷每隔80m施工一個(gè)鉆場(chǎng)（共19個(gè)），回采期間隨工作面推進(jìn)布置頂板走向鉆孔抽采瓦斯。（3）回采初期，上風(fēng)巷尾巷安裝10寸和14寸兩路瓦斯管路，在回采過(guò)程中對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采。（4）回采期間，上風(fēng)巷安裝一路10寸瓦斯管路在上隅角埋管抽采瓦斯。（5）回采期間，上風(fēng)巷超前工作面50m打順層幫孔抽采瓦斯。

六、 工作面飄車(chē)

2131（3）大采高工作面的底板松軟，在過(guò)斷層、薄煤帶等異常區(qū)域需要飄車(chē)仰采時(shí)，由于工作面設(shè)備重（如工作面鏈板機(jī)一節(jié)中部槽重量近3噸，采煤機(jī)近百噸），煤機(jī)丟底板飄車(chē)仰采很困難。怎樣解決這一難題呢？實(shí)際工作中常用千斤頂?shù)踯?chē)方法解決這一問(wèn)題。（1）每一起吊裝置所許要的材料：ZZ9200-24/50型液壓支架伸縮梁千斤頂一件（行程0.9米），M30的卸扣三件，Φ18×64錨鏈兩條（長(zhǎng)度根據(jù)工作面采高定），兩根高壓膠管。（2）操作步驟：A. 首先用錨鏈和M30的卸扣將千斤頂上部固定在支架頂梁橢圓形環(huán)上。B. 將千斤頂進(jìn)回液管路安裝齊。C. 千斤頂上腔供液將行程伸完，并用錨鏈和卸扣將千斤頂下部和鏈板機(jī)齒條連接好。D. 千斤頂下腔供液將行程收完，此時(shí)鏈板機(jī)被吊起。E. 確保安全后，鏈板機(jī)下面用道板等物料將煤壁側(cè)墊實(shí)。F. 再給千斤頂上腔供液將行程伸完，將鏈板機(jī)落下，這樣就達(dá)到了吊車(chē)的目的?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)多次操作實(shí)驗(yàn)，要將鏈板機(jī)吊起每組千斤頂數(shù)量不得少于6根，每隔一架液壓支架吊掛一根千斤頂，使用后飄車(chē)效果很好。

七、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

（1）工作面回采10個(gè)月，推進(jìn)1408米（其中5月18日～8月20日工作面過(guò)走向長(zhǎng)230m的地質(zhì)異常帶影響了回采進(jìn)度和產(chǎn)量），生產(chǎn)原煤235萬(wàn)多噸，完成產(chǎn)值約108100萬(wàn)元，取得了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。2008年9月5日生產(chǎn)原煤14177噸，創(chuàng)下了建礦以來(lái)單面日產(chǎn)最高紀(jì)錄；工作面平均日產(chǎn)原煤7730噸，平均月產(chǎn)量23.5萬(wàn)噸；2008年9月份生產(chǎn)原煤329172噸，創(chuàng)下了礦井投產(chǎn)以來(lái)，工作面月產(chǎn)最高紀(jì)錄。（2）由于大采高工作面跟煤層頂?shù)装寤夭?，提高了煤炭資源回采率，工作面回采率達(dá)97%以上。（3）由于采用了大采高，并加強(qiáng)了頂板管理，有效地了防止矸石進(jìn)入原煤系統(tǒng)，降低了原煤灰分。原煤灰分降至35%左右（綜放開(kāi)采原煤灰分45%左右），提高了煤炭產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力。

作者簡(jiǎn)介：

崔興陣，安徽省淮南市，淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦綜采一隊(duì)。