趙書遠(yuǎn) 董崇軍 劉鵬 寇曉明

［鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司曉南礦］

一、地質(zhì)條件

1.工作面位置

SE1402 綜采工作面位于曉南礦井下二水平南翼采區(qū)東南部；西部為F23-3 斷層；東部為SE1403 工作面老空區(qū)；北部為南翼回風(fēng)大巷；南部為南翼采區(qū)可采邊界。

圖1 SE1402 綜采工作面巷道布置示意平面圖

2.煤層情況

SE1402 綜采工作面煤層厚度0.90m～3.20m 之間，平均為2.27m，工作面兩端薄，向中間逐漸變厚，14#煤層為半亮型，條帶狀結(jié)構(gòu)，貝殼狀斷口，質(zhì)脆，節(jié)理發(fā)育。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾石0-9 層，厚度0～1.70m，夾石巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖。

3.地質(zhì)構(gòu)造

SE1402 綜采工作面總體為單斜構(gòu)造，走向24°～55°之間，傾向294°～325°之間，煤層傾角7°～18°之間，北部較緩，向南逐漸變陡。受斷層影響，SE1402 綜采工作面布置成不規(guī)則工作面，具體斷層參數(shù)見下表。

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二、設(shè)備布置

工作面共安裝液壓支架191 組，其中2 組ZTZ22500-19/35 型端頭液壓支架，2 組ZYG6800-15/35 型過渡液壓支架，102 組 ZY6800-15/35 型液壓支架，85 組 ZZ6400-17/35 型液壓支架。采煤機(jī)型號(hào)為MG300/720-AWD，刮板運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為SGZ800/800，轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為SZZ-800/400，破碎機(jī)型號(hào)為PLM-2000，乳化液泵站型號(hào)為GRB-315/31.5。

由于工作面坡度較大，在ZY6800-15/35 型液壓支架上安裝了防倒千斤頂，在運(yùn)輸機(jī)上安裝了防竄千斤頂。

三、回采工藝

SE1402 綜采工作面由于兩順非平行巷道，導(dǎo)致工作面長(zhǎng)度出現(xiàn)變化，回采過程中，經(jīng)歷了邊采邊減液壓支架、轉(zhuǎn)角回采、邊采邊加液壓支架，同時(shí)渡斷層及渡舊巷回采，給安全工作帶來(lái)了一些困難，根據(jù)實(shí)際情況，回采期間及時(shí)制定相關(guān)措施，避免了安全隱患。

1.邊采邊減液壓支架

SE1402 工作面通過圖紙測(cè)量和井下實(shí)際測(cè)量計(jì)算得出工作面回順平均推進(jìn)10 米，需要抽出一組液壓支架和一塊中部槽，回順巷道與工作面夾角30°，運(yùn)輸機(jī)尾安全出口較小未達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)此需多拆一塊運(yùn)輸機(jī)中部槽以保證安全出口，共計(jì)拆除96 組液壓支架和97 塊中部槽。

SE1402 工作面牽引液壓支架采用回柱絞車和滑車配合，液壓支架拖運(yùn)使用特制鐵板，液壓支架外移前，由于后安全出口不滿足外移條件，工作面需要先拆除一塊運(yùn)輸機(jī)中部槽，然后才能外移支架，運(yùn)輸機(jī)尾縮進(jìn)后，原位置與巷道底板存在高差，采用編織袋裝貨和大柈組成“過橋”，使用手拉葫蘆將鐵板遷移至液壓支架柱腳前，采用自抬柱腳方式上鐵板，并使用自身推拉千斤固定在鐵板上移步至鐵板中心，回柱絞車通過牽引鐵板外移液壓支架至指定位置分解并裝車。

2.轉(zhuǎn)角回采

SE1402 工作面運(yùn)順逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)31°，旋轉(zhuǎn)回采分為準(zhǔn)備、初調(diào)、第一次調(diào)整、調(diào)采、第二次調(diào)整五個(gè)階段，運(yùn)順、回順的推進(jìn)度分別按合理的比例進(jìn)行，將工作面分割成若干個(gè)小扇形轉(zhuǎn)向斜切回采，采用長(zhǎng)短刀結(jié)合的切割方式。

準(zhǔn)備階段：做好相關(guān)生產(chǎn)管理記錄（工作面高差變化記錄、工作面日角度變化記錄，運(yùn)輸機(jī)頭竄動(dòng)記錄），準(zhǔn)確掌握工作面推進(jìn)度；將相關(guān)材料、設(shè)備準(zhǔn)備到位，防止輸送機(jī)竄動(dòng)的液壓缸及相關(guān)鏈接件、運(yùn)順兩盤40T 刮板輸送機(jī)等設(shè)備安裝、調(diào)試好；工作面采高保持平穩(wěn)，防止采高起伏大造成頂板不穩(wěn)定；加強(qiáng)設(shè)備檢修，尤其是液壓支架的管路、立柱、側(cè)護(hù)板等，以保證工作面旋轉(zhuǎn)回采順利進(jìn)行。

初調(diào)階段：運(yùn)順推進(jìn)38m，回順推進(jìn)37.6m。按照生產(chǎn)進(jìn)度及工作面尾架情況，進(jìn)行拆除中部槽和抽出支架作業(yè)。并在回采過程中逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)載機(jī)位置，保證在轉(zhuǎn)載機(jī)在通過運(yùn)順拐點(diǎn)的設(shè)計(jì)行走區(qū)域內(nèi)，本階段重點(diǎn)是掌握好轉(zhuǎn)載機(jī)的推進(jìn)方向，控制住輸送機(jī)的前后竄動(dòng)，調(diào)整好轉(zhuǎn)載機(jī)與運(yùn)輸機(jī)搭接、轉(zhuǎn)載機(jī)頭位置、替棚支架位置，同時(shí)也要防止支架擠、咬現(xiàn)象發(fā)生；控制回順進(jìn)度保證抽支架和中部槽的施工日期間距。

調(diào)整階段：工作初次調(diào)角后，工作面高差發(fā)生變化，工作面坡度發(fā)生變化，及時(shí)對(duì)支架、運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行調(diào)整，此階段以平推調(diào)整為主，調(diào)采為輔。工作面按照進(jìn)度排好回順抽支架時(shí)間，防止調(diào)采期間工作面抽支架作業(yè)密集，造成人員不足檢修不到，出現(xiàn)其他嚴(yán)重后果。

調(diào)采階段：工作面調(diào)斜回采，運(yùn)順和回順按（1：2、1：3、1：4、1：5）比例推進(jìn)，工作面以機(jī)頭為旋轉(zhuǎn)中心，運(yùn)順推進(jìn)18.4m，回順推進(jìn)64m，拆除全部小刮板輸送機(jī)，恢復(fù)轉(zhuǎn)載機(jī)與皮帶輸送機(jī)搭接之后結(jié)束調(diào)采階段。本階段重點(diǎn)是機(jī)頭割通不推進(jìn)，工作面前半部推進(jìn)量小、支架調(diào)整頻繁，頂板采取鋪網(wǎng)、打錨桿、鋪鋼絲繩等方式加強(qiáng)頂板維護(hù)（作業(yè)人員在調(diào)整支架底座時(shí)，架間空隙過大易出現(xiàn)掉塊傷人）；防止工作面輸送機(jī)竄動(dòng)量過大，及時(shí)使用液壓缸拖拽輸送機(jī)；調(diào)整好轉(zhuǎn)載機(jī)與輸送機(jī)搭接，保證出貨正常；及時(shí)調(diào)整支架狀態(tài)，防止支架擠、咬現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)控制好轉(zhuǎn)載機(jī)位置，保證替棚可牽引空間。

調(diào)整階段：以一般調(diào)采為主，工作面調(diào)整到正常推進(jìn)后結(jié)束調(diào)整階段。期間工作面主要掌握好運(yùn)回順推進(jìn)量，根據(jù)運(yùn)、回順高差，及時(shí)將工作面調(diào)整到正常狀態(tài)，同時(shí)調(diào)整好運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接。并按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行邊采邊加支架作業(yè)。

轉(zhuǎn)角回采期間，運(yùn)順推進(jìn)76.8m，回順推進(jìn)140m。運(yùn)回順實(shí)際推進(jìn)比為1：1.82。在工作面開始轉(zhuǎn)角前工作面與運(yùn)順夾角為92°，工作面在不斷調(diào)整時(shí)，及時(shí)收集好運(yùn)回順高差、坡度及運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)量變化，用于轉(zhuǎn)角使用，同時(shí)原定運(yùn)順替棚支架在轉(zhuǎn)角前外移至指定位置，但在實(shí)際中通過不斷地測(cè)繪，井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，最終確認(rèn)替棚支架可隨著回采一起與轉(zhuǎn)載機(jī)位移。節(jié)約了大量工時(shí)，減低了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

3.邊采邊加液壓支架

SE1402 工作面邊采邊加的液壓支架是將正?；夭善陂g邊采邊減的液壓支架按照?qǐng)D紙和實(shí)際情況在回順巷道中依次擺放，根據(jù)推進(jìn)度，提前將待加液壓支架拽進(jìn)超前支護(hù)內(nèi)替換單體鉸接梁，形成新的超前支護(hù)，隨著工作面回采推進(jìn)，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)尾安全出口寬度不小于1.8m 時(shí)，直接將待加的液壓支架拽進(jìn)工作面與正常液壓支架一齊，共計(jì)邊采邊加支架19 組。

4.渡舊巷回采

SE1402 工作面回采期間，需要渡過南翼西材料上山舊巷，根據(jù)回采渡過舊巷的位置，提前在南翼西材料上山相對(duì)應(yīng)的位置打木頂子、釘砂門并充填，同時(shí)考慮好可能影響回采的相關(guān)因素，加大瓦斯抽放量，控制舊巷內(nèi)瓦斯?jié)舛龋?dāng)回采至舊巷位置時(shí)，檢查好瓦斯等有毒有害氣體，備好相關(guān)的支護(hù)材料，防止液壓支架傾斜不能有效支護(hù)頂板而發(fā)生頂板事故。

5.渡斷層回采

SE1402 工作面受斷層的影響，從而布置成不規(guī)則的工作面，正?；夭善陂g，由于運(yùn)順臨近斷層，煤層變化較大，根據(jù)煤厚的變化，及時(shí)調(diào)整回采層位，工作面斷層影響區(qū)域順好底板，保證運(yùn)輸機(jī)平穩(wěn)過渡，同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)尾搭接的管理，防止運(yùn)輸機(jī)頭“上翹或者低頭”而影響正常生產(chǎn)。

6.調(diào)斜回采科學(xué)縮減保護(hù)煤柱

SE1402 工作面收尾期間，根據(jù)地表建筑綜合分析，為最大限度回收煤炭資源，采用調(diào)斜回采工藝，科學(xué)縮減保護(hù)煤柱，經(jīng)過運(yùn)順調(diào)采方式，平均多推進(jìn)57 米，多回收煤炭資源4.7 萬(wàn)噸，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益300 多萬(wàn)元。

四、技術(shù)管理

1.運(yùn)輸機(jī)管理

（1）運(yùn)輸機(jī)變化情況

SE1402 工作面初采時(shí)，運(yùn)輸機(jī)長(zhǎng)度270 米，隨著推進(jìn)工作面長(zhǎng)度不斷縮短，最短時(shí)130 米，之后增加至162 米，在末采期間工作面又拆除一塊中部槽，剩余長(zhǎng)度在160.5 米。SE1402 工作面采用單向割煤方式進(jìn)行回采，運(yùn)輸機(jī)向下山方向出貨，運(yùn)輸阻力較小，但是當(dāng)工作面長(zhǎng)度和坡度變化時(shí)，易造成運(yùn)輸機(jī)鏈松緊變化，一旦鏈松極易在運(yùn)輸機(jī)尾堆積出現(xiàn)設(shè)備損壞，對(duì)此各生產(chǎn)在生產(chǎn)過程中，加強(qiáng)觀察，發(fā)現(xiàn)鏈松及時(shí)匯報(bào)，讓白班及時(shí)處理，減少設(shè)備中斷。

（2）運(yùn)輸機(jī)防竄管理

本次工作面坡度在5°至23°運(yùn)輸機(jī)在防竄上準(zhǔn)備了很多，但在回采期間受地質(zhì)條件變化，支架位置變化，也出現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)向外竄動(dòng)的危險(xiǎn)情況，對(duì)此采用幾個(gè)方法，具體情況如下：

首先確定運(yùn)輸機(jī)頭竄動(dòng)情況，采用了2 種方法判定，第一種是在運(yùn)順巷道硬幫拉一根鐵線，測(cè)量運(yùn)輸機(jī)頭距鐵線距離變化，以此判斷運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)情況，但是由于采動(dòng)壓力影響巷道變形，此測(cè)量方法不是所有時(shí)間適用；第二種以巷道掘進(jìn)期間的中心線為準(zhǔn)線，采用激光定位的方法，定位運(yùn)輸機(jī)頭位置，此方法較為準(zhǔn)確，并且在轉(zhuǎn)角期間提供了十分有利的幫助。

其次運(yùn)輸機(jī)調(diào)整情況，通過調(diào)整工作面運(yùn)輸機(jī)頭和運(yùn)輸機(jī)尾相對(duì)位置，讓運(yùn)輸機(jī)頭超前運(yùn)輸機(jī)尾，給運(yùn)輸機(jī)推移時(shí)分出一個(gè)向上的力，以此穩(wěn)定運(yùn)輸機(jī)位置。同時(shí)調(diào)整液壓支架柱腳方向，向高處方向排支架，并調(diào)整運(yùn)輸機(jī)推移方式，當(dāng)運(yùn)輸機(jī)頭向巷道竄動(dòng)時(shí)，由運(yùn)輸機(jī)頭開始推移，并逐漸向運(yùn)輸機(jī)尾推移運(yùn)輸機(jī)，配合使用工作面防竄液壓千斤頂拉移來(lái)控制運(yùn)輸機(jī)竄動(dòng)。

2.采煤機(jī)管理

大傾角綜采工作面采煤機(jī)管理也是重點(diǎn)管理之一，由于工作面傾角較大，采煤機(jī)正常割煤至前后三角煤時(shí)、停機(jī)后或正在檢修時(shí)，采煤機(jī)容易通過慣性向下竄動(dòng)，造成人身傷害或損壞設(shè)備，直接制約著安全生產(chǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，每天交接班時(shí)必須對(duì)采煤機(jī)的液壓制動(dòng)器進(jìn)行試驗(yàn)，確保靈活可靠使用，同時(shí)在運(yùn)輸機(jī)前后最后一塊銷排上各安裝一個(gè)限位裝置，當(dāng)采煤機(jī)割煤前后三角煤時(shí)，通過限位裝置，保證采煤機(jī)不竄動(dòng)，采煤機(jī)正常檢修停機(jī)后，在采煤機(jī)前后行走部銷排孔各安裝一個(gè)限位裝置，保證檢修安全。

3.液壓支架防滑、防倒管理

在日常生產(chǎn)過程中，先拉移坡度較高處的液壓支架，使其達(dá)到初撐力，再拉移相鄰的液壓支架，拉移坡度較低處液壓支架時(shí)，通過操作防倒千斤頂輔助裝置的配合，保證液壓支架不倒、不擠，操作人員要互相配合好，保證液壓支架支護(hù)狀態(tài)。

當(dāng)拉移液壓支架向下傾倒不嚴(yán)重時(shí)，也可以使用液壓支架側(cè)護(hù)板調(diào)整支護(hù)狀態(tài)，要求液壓支架側(cè)護(hù)板“一正一反”或者側(cè)護(hù)板分開供液，從而保證調(diào)整液壓支架的質(zhì)量。

4.回采期間瓦斯和防滅火管理

（1）瓦斯抽采管理

每個(gè)鉆場(chǎng)1#、2#鉆孔孔口內(nèi)下15m 套絲管正常封孔，用于向采空區(qū)內(nèi)注水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定合理風(fēng)量，以控制采空區(qū)漏風(fēng)。加強(qiáng)工作面煤壁瓦斯檢查，采煤機(jī)割煤至工作面后50 架時(shí)，瓦斯檢查員跟機(jī)檢查瓦斯?jié)舛?。在工作面“見方”位置，提前增補(bǔ)瓦斯抽采鉆孔數(shù)量，加大鉆孔及埋管抽采量。施工單位在工作面回順加、減支架期間要對(duì)瓦斯抽采管路進(jìn)行有效維護(hù)，嚴(yán)禁損壞瓦斯抽采管路。

（2）防滅火管理

在回順形成激光火情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)采空區(qū)氣體、溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。加強(qiáng)回順側(cè)煤體松動(dòng)圈防火觀測(cè)，組織施工單位在回順巷道頂板和硬幫施工防火觀測(cè)孔，保證觀測(cè)孔距離不得小于工作面50m，頂板間隔20m 布置1 孔，硬幫間隔10m 布置1 孔，每孔孔深2m，使用聚氨酯封孔。每班向回風(fēng)隅角鋪灑阻化劑，組織相關(guān)單位將阻化劑調(diào)運(yùn)至回順，每班生產(chǎn)結(jié)束后將保安區(qū)需要鋪灑的數(shù)量搬運(yùn)至回風(fēng)隅角處，由瓦斯檢查員進(jìn)行鋪灑并澆水溶解。保證工作面不得留頂煤，減少采空區(qū)遺煤。

（3）采空區(qū)管理

進(jìn)入采空區(qū)前，兩順錨桿、錨索托盤必須卸凈。前后隅角采空區(qū)根據(jù)垮落情況，及時(shí)施工擋風(fēng)墻，減少采空區(qū)漏風(fēng)。根據(jù)采空區(qū)頂板冒落情況，如發(fā)現(xiàn)冒落不好需要及時(shí)在工作面兩順施工切頂預(yù)裂爆破鉆孔進(jìn)行爆破，確保采空區(qū)充分冒落。工作面前45 米至運(yùn)順硬幫，用兩層風(fēng)筒布遮嚴(yán)，減少采空區(qū)漏風(fēng)。每天利用水管清洗支架時(shí)，同時(shí)向架后采空區(qū)進(jìn)行灑水。保證采煤機(jī)內(nèi)噴霧壓力達(dá)到霧化效果。采煤機(jī)回采至距回風(fēng)隅角20m 時(shí)，利用架間高壓水管對(duì)20m 范圍內(nèi)的煤壁進(jìn)行澆水、濕潤(rùn)。采煤機(jī)割機(jī)尾時(shí)，架子不許移動(dòng)；待采煤機(jī)向機(jī)頭方向切割20 米后，方準(zhǔn)移架。準(zhǔn)確掌握周期來(lái)壓時(shí)間和垮落步距，每次來(lái)壓前一個(gè)班要對(duì)回風(fēng)隅角進(jìn)行封堵，減少采空區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量。在回風(fēng)隅角處安設(shè)噴霧向架后持續(xù)灑水。

五、小結(jié)

復(fù)雜條件的綜采工作面，需要結(jié)合多種工藝保證順利回采，要及時(shí)總結(jié)、歸納各種生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用最合理的生產(chǎn)工藝，既能提高勞動(dòng)效率，還能提高安全系數(shù)，同時(shí)要不斷加強(qiáng)作業(yè)人員技能提升及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累，從而保障煤礦安全高效回采，針對(duì)SE1402 工作面采用多種生產(chǎn)工藝結(jié)合回采的研究與總結(jié)，為以后相似的采煤工作面順利回采提供一定的借鑒意義和參考價(jià)值。