李同榮

（霍州煤電集團河津杜家溝煤業(yè)有限責任公司，山西 河津 043300）

1 工程概況

霍州煤電集團河津杜家溝煤礦主要開采2號、10號煤層，開采深度+840～ +600 m。2號煤層復采區(qū)域范圍存在多處小窯舊巷，小窯開采的上分層區(qū)域遺留下大量的優(yōu)質煤炭資源。2號煤層位于山西組上部，復采區(qū)煤層厚2.45～3.35 m，平均3.05 m，一般傾角2°～10°，結構簡單，含0～1層夾矸。為提高礦井經(jīng)濟效益，決定對部分區(qū)域進行復采。

一采區(qū)位于礦井井田中南部，開采水平+720 m，東至井田邊界保護煤柱，南至原楊洼煤礦采空區(qū)邊界，西至煤層風氧化露頭邊界，北至可采區(qū)邊界。2-101復采工作面位于一采區(qū)巷道東部，工作面采用一進一回“U”布置，工作面切眼布置在穩(wěn)定實體煤層中，工作面切眼長度200 m，采用綜采一次采全高采煤法。選用MG-250/600-WD型采煤機割煤，液壓支架選用ZZ6400/18/38型支撐掩護式液壓支架，刮板機為SGZ-764/800型刮板機。

2 復采工作面回采頂板控制方案

在2-101復采工作面推進過程中，復采工作面可能會遇到形式各樣的空巷、空區(qū)、冒落區(qū)，為此制定了2-101復采工作面圍巖控制方案[1-2]。

2.1 復采工作面頂板管理要求

工作面保持“三直兩平兩暢通”：復采工作面采高控制在3.2 m以內，割平底板，不留傘檐。割煤后做到“三直兩平兩暢通”，即煤壁直、溜子直、支架直，溜子平、支架頂梁平，上下隅角、安全出口暢通。

及時拉架，減少工作面空頂時間和減小控頂距：

（1）機組割煤期間距前滾筒不超過2個支架，應及時伸出暗箱伸縮前梁打開護幫。

（2）待機組機身過后，采取擦頂帶壓移架控制頂板，減少漏頂漏矸，移架距離后滾筒不得超過2架。

（3）過空巷、采空區(qū)特殊區(qū)段，必須堅持帶壓擦頂拉架；頂板破碎時，支架下降行程不得低于100 mm。

（4）拉架后，相鄰支架高低錯差不大于頂梁側護板2/3，不擠不咬不倒。

（5）過實體煤時支架的初撐力不得低于24 MPa；過空巷、采空區(qū)特殊區(qū)段頂板以護為主，保證支架頂梁平直。

2.2 復采工作面過空巷頂板管理

（1）過采空區(qū)時的作業(yè)方式：依據(jù)正規(guī)循環(huán)作業(yè)正常推進。進刀方式：工作面機組每循環(huán)進刀時必須選取無空頂且頂板完整地段。采煤機在割煤過程中，頂板完好的區(qū)段采用追機方式作業(yè)，割至采空區(qū)段時必須控制采煤機運行速度，采用超前帶壓擦頂拉架的方式，及時維護頂板；遇支架不好拉或漏矸嚴重的地段，必須停機拉架，待超前拉架、頂板穩(wěn)定后方可繼續(xù)割煤；若超前拉過的支架護幫板影響采煤機通過時，超前機組前滾筒1架收回護幫板。

（2）移架方式：① 頂板相對穩(wěn)定段采用單架依次順序移架方式，滯后采煤機后滾筒2架進行拉架。②過空巷及采空區(qū)時移架方法：割煤前保證支架平直，不得出現(xiàn)低頭或抬頭支架，相鄰兩個支架錯差不得超過頂梁側護高度的2/3，拉架時要從頂板破碎區(qū)的兩邊向中間進行超前拉架，縮小頂板破碎范圍；頂板冒落較高、支架不能接頂?shù)膮^(qū)域，要求支架以護為主、以支為輔，保證支架頂梁平直，支架間距不得大于100 mm。若拉架時出現(xiàn)漏矸現(xiàn)象，必須停機拉架。

（3）矸石處理方法：割煤期間發(fā)現(xiàn)頂板矸石垮落時，必須停止?jié)L筒運轉，同時反向牽引采煤機，保證矸石滾落至采煤機前部，將矸石拉至距離工作溜子機頭處，采用人工風鎬破碎方式對矸石進行破碎。

2.3 復采工作面過冒落區(qū)頂板管理

2-101工作面2#煤層較厚，煤層、直接頂先后發(fā)生垮落，垮落煤巖碎脹后與基本頂仍有空區(qū)，復采工作面有高冒區(qū)。工作面遇冒落區(qū)空間關系如圖1。

圖1 2-101工作面遇冒落區(qū)空間關系示意圖

2.3.1 工作面調斜法

當工作面上方出現(xiàn)大面積空頂時，選擇工作面虛心調斜通過冒落區(qū)。（1）虛心調斜將旋轉中心設置在工作面范圍之外，旋轉過程中采面兩端均有一定推進，可在一定程度上緩解頂板和煤壁難以維護的困難。（2）確定調斜比例。通過提前趕溜、擺架和延長溜槽等多種手段調斜回采。（3）根據(jù)調斜工作面具體情況，對于冒頂區(qū)采取注漿充填等其他措施配合使用。工作面調斜法工藝施工方案如圖2。

圖2 調斜法工藝施工方案圖

2.3.2 過冒落區(qū)安全技術措施

（1）工作面高度不得忽高忽低，并嚴格按要求將采高控制在2.6 m左右。

（2）采用帶壓移架，超前支護，追機作業(yè)。

（3）相鄰支架錯差不大于頂梁側護板2/3，不擠不咬不倒。

（4）工作面揭露采空區(qū)時，沿底板推進，確保支架接頂嚴實。

（5）正、副巷端頭為采空區(qū)或頂板破碎時，回收原巷道支護（U型棚或工字鋼棚）會引起煤幫側嚴重片幫，因此，只回收煤柱側棚腿，棚梁及煤幫側棚腿不回收。

（6）正巷巷道支護為U型棚，使用一根單體柱緊靠轉載機溜槽支設在U型棚棚梁上，使用木楔子楔牢；另使用一根單體柱以戧柱形式支護，柱頭支護在U型棚二牛背上，并使用木楔子楔牢。

3 結語

針對2-101復采工作面遇到不同的空巷、冒落區(qū)等情況提出了復采區(qū)工作面頂板控制技術方案，工作面、巷道頂?shù)装搴蛢蓭妥冃屋^小，保障了復采工作順利進行，可為同類型復采工作面提供技術參考。