賈慶豐

(大同煤礦集團(tuán) 四老溝礦，山西 大同 037003)

大同礦區(qū)現(xiàn)主要開發(fā)石炭系煤層，煤層厚度在14～20 m，屬于特厚煤層，現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)大型礦井以綜放開采為主，綜放開采產(chǎn)量占到70%以上。綜放開采雖然產(chǎn)量大，但在開采過程中存在資源回收率低，頂板管理難度大的特點(diǎn)[1-2]，能否實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效對礦區(qū)的安全穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文以大同礦區(qū)某高產(chǎn)高效綜放工作面為例，詳細(xì)介紹了其在支架、頂板、放煤及其他日常管理方面的經(jīng)驗(yàn)，為其他同類型工作面提供參考和借鑒。

1 嚴(yán)格支架管理

嚴(yán)格要求支架初撐力，打破“放頂煤工作面支架后立柱初撐力不考核”的常規(guī)思想，嚴(yán)格要求支架工操作規(guī)范，對初撐力不達(dá)標(biāo)實(shí)行“零容忍”管理，有效提高了支架的管理水平。

1) 嚴(yán)格初撐力管理。工作面支架前立柱初撐力合格率不低于80%，后立柱初撐力合格率不低于70%。單個(gè)支架初撐力不達(dá)標(biāo)，逐架考核累計(jì)罰款。充分認(rèn)識支架升緊后柱對支架整體支護(hù)頂板的重要性，后柱初撐力達(dá)標(biāo)，有效防止了由于后柱接頂不嚴(yán)，將支架頂梁上方的頂煤放下來，導(dǎo)致支架呈“前進(jìn)帽”狀態(tài)，嚴(yán)重?fù)p壞支架后柱的配件及四連桿機(jī)構(gòu)，有利于頂煤從支架切頂線向古塘方向呈倒三角形，這樣支架后方頂煤容易垮落，使放煤更充分；同時(shí)能夠有效防止壓力前移，避免煤壁片幫和機(jī)道漏頂。

2) 規(guī)范操作流程。支架工拉架后先升頂梁后升前梁，確保支架頂梁接頂嚴(yán)實(shí)，有效提高支架初撐力；拉架后，要求對支架前(后)立柱的供液操作時(shí)間不少于1 min，確保立柱接頂有力；每次放煤前必須重新將支架升緊并接頂嚴(yán)實(shí)，防止將支架上方頂煤放空，從而導(dǎo)致支架不接頂現(xiàn)象發(fā)生。

3) 加強(qiáng)檢查力度。每天檢查支架控制閥閥組及密封件，發(fā)現(xiàn)有問題及時(shí)更換，堅(jiān)決杜絕“跑、冒、滴、漏、竄”液現(xiàn)象發(fā)生；每次周期來壓后，對卸載的安全閥及時(shí)更換，并貼好數(shù)字標(biāo)識，以便記錄對比分析。

4) 建立管理臺賬。實(shí)行“一架一賬”制度。對支架日常生產(chǎn)和檢修情況進(jìn)行動態(tài)記錄，及時(shí)掌握支架工況，處理故障，避免支架帶病工作。并按月統(tǒng)計(jì)，逐月對比分析材配損耗原因，降低材配損耗。

2 加強(qiáng)頂板管理

2.1 超前支護(hù)頂板管理

1) 單體柱穿柱鞋。超前支護(hù)段雖然已經(jīng)鋪底，但受超前壓力影響難免會出現(xiàn)底鼓，導(dǎo)致水泥底板發(fā)生破裂翻漿，造成單體支柱鉆底現(xiàn)象。采取了超前支護(hù)實(shí)行“兩柱一鞋”(自制鐵鞋規(guī)格1.2 m×0.35 m×0.02 m)的措施，增大了單體柱的接地面積，提高支柱的支撐力，有效控制了單體支柱鉆底現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也嚴(yán)格控制了柱距，使得單體柱支設(shè)時(shí)更容易對齊。

2) 增加木垛支護(hù)。在原規(guī)程規(guī)定尾超前支護(hù)50 m的基礎(chǔ)上實(shí)行增加兩排“井”字型木垛按邁步式布置，進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)并隨采隨向外支設(shè)，防止超前段受采動影響形成網(wǎng)包。且該木垛改變以往的“井”字形，每一層布置四根道木，增加了木垛的可靠性。

3) 改變梁柱配合。回風(fēng)巷將原有的“一梁四柱”變更為“一梁兩柱”，對頂板起伏不平的地段適應(yīng)性增強(qiáng)，杜絕了斷梁現(xiàn)象的發(fā)生。膠帶巷則根據(jù)頂板狀況實(shí)行“一梁兩柱”和“一梁一柱”間隔式或順序式支設(shè)，即頂板完整時(shí)采用間隔式，破碎時(shí)采用順序式。

4) 減少反復(fù)支卸。在尾超前將單體柱支設(shè)在巷道兩側(cè)各兩排，在中間留有一條1.5 m寬的檢修通道，避免了均勻支設(shè)時(shí)因進(jìn)出材料和大型配件時(shí)反復(fù)支卸單體柱，減少了超前頂板反復(fù)支撐次數(shù)，保證了頂板的完整性。

5) 防墜裝置革新。在原π型梁側(cè)面焊接一個(gè)螺絲帽，通過配套螺絲+小鐵鏈與單體柱實(shí)現(xiàn)軟連接，然后將π型梁用鐵絲固定在頂板的金屬網(wǎng)上，整個(gè)防墜裝置操作簡單、改造容易、可靠性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.2 端頭懸板管理

1) 超前退錨。在生產(chǎn)之前，根據(jù)實(shí)際頂板條件，對端頭支架前2～3排永久支護(hù)進(jìn)行退錨，對于永久支護(hù)變形難退錨的情況，通過反復(fù)升降支架或帶壓擦頂移架來破壞原有支護(hù)，實(shí)現(xiàn)損錨。

2) 鋼刀切頂。針對端頭頂板完好，垮落困難的情況，采取了在支架上方安裝自制的切頂鋼刀，通過反復(fù)升降支架實(shí)現(xiàn)切頂。

3 優(yōu)化放煤工藝

在保障礦井正常接序的情況下，提出并實(shí)施綜采工作面“多輪順序間隔效益放煤法”，施行一刀一放，分粗放、細(xì)放、精放三大步驟。具體過程如下：

1) 粗放。即放煤工分前后兩組，每組一人，一組從工作面頭開始放單號支架頂煤(1、3、5…101、103、105)，另一組從工作面尾開始放雙號支架頂煤(104、102、100…6、4、2)。第一輪放煤主要通過反復(fù)動作支架尾梁，配合伸縮梁，使頂煤充分破碎，放煤量約為頂煤的2/3頂煤。

2) 細(xì)放。第一輪放完后，兩組放煤工折返進(jìn)行二輪細(xì)放。第二輪放煤過程要求反復(fù)伸縮尾梁放煤，放掉余下的1/3頂煤。

3) 精放。兩輪放煤過后，在班組長巡查工作面過程中，依次對支架尾梁再次升降動作，將最后的余煤放出，真正做到見矸關(guān)窗。

放煤量過大會造成局部頂板垮落將尾梁壓住，升梁困難，縮小了出煤空間，同時(shí)阻礙后部輸送機(jī)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致煤量銳減。通過實(shí)行“多輪順序間隔效益放煤法”，避免了放煤量過大造成的事故，同時(shí)使工作面煤炭回收率大幅度提升，主要表現(xiàn)在：該工作面從2017年8月開始開采到2018年11月底截止共推進(jìn)1 143 m，采出煤量585.6萬t，每米煤量為5 123 t；從2018年12月實(shí)行“多輪順序間隔效益放煤法”后，2018年12月至2019年2月底推進(jìn)186 m，采出煤量121.6萬t，每米煤量為6 537 t；單刀產(chǎn)量由4 098噸提升至5 229 t，每刀多放煤1 131 t，且工作面未發(fā)生因放煤量過大造成的后部輸送機(jī)過載事故。放煤工程是一項(xiàng)“良心”工程，只有少推多放，精采、細(xì)采、效益開采，才能實(shí)現(xiàn)效益最大化，延長礦井壽命，為礦井可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 強(qiáng)化日常管理

1) 加強(qiáng)工作面頂板壓力觀測，技術(shù)部安排礦壓組派專人每天對工作面所有礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場采集歸納，分析頂板壓力的預(yù)測預(yù)報(bào)并在每天晨會進(jìn)行通報(bào)，逐月考核兌現(xiàn)。

2) 工作面遇地質(zhì)構(gòu)造特殊情況時(shí)，必須由相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)牽頭各相關(guān)部門配合深入現(xiàn)場制定合理性的安全技術(shù)措施，確保安全生產(chǎn)。

3) 嚴(yán)格工作面前后輸送機(jī)上竄下滑管理，每班生產(chǎn)前由生產(chǎn)副隊(duì)長或技術(shù)骨干進(jìn)行現(xiàn)場查看并分析工作面輸送機(jī)的竄動變化，作出合理安排，進(jìn)而調(diào)整采煤工藝，杜絕輸送機(jī)竄頭竄尾現(xiàn)象發(fā)生。

5 結(jié) 語

1) 支架管理措施執(zhí)行后支架初撐力有了明顯提高，杜絕了以往由于支架初撐力低，導(dǎo)致采場壓力大，煤壁片幫嚴(yán)重，甚至發(fā)生機(jī)道漏頂事故。同時(shí)工作面周期來壓步距由原來的12～19 m延長至22～26 m。

2) 超前支護(hù)頂板管理措施執(zhí)行后，避免了單體支柱鉆底造成的支護(hù)效果差的情況發(fā)生，再配合改進(jìn)后的木垛支護(hù)，有效控制了巷道頂板下沉、網(wǎng)包、底板鼓起等現(xiàn)象的發(fā)生，大幅度提高單體支柱初撐力。超前退錨和鋼刀切頂措施執(zhí)行后，確保了古塘頂板及時(shí)塌落，消除了隱患。

3) 通過實(shí)行“多輪順序間隔效益放煤法”，避免了放煤量過大造成的事故，同時(shí)使工作面煤炭回收率大幅度提升，實(shí)現(xiàn)效益最大化，延長了礦井壽命，為礦井可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。