综放工作面大坡度俯采、仰采工艺技术总结

赵立龙

摘要：为了延长矿井服务年限，维护矿区稳定，必须采取安全高效的开采方法对难采煤层进行回采。经过生产实践，探索出了一套切实可行的开采方法和管理模式。

关键词：大坡度 俯采和仰采 技术

1 矿井概况

红会四矿属于破产矿井，矿井实际可采储量290万吨，井田深部煤层赋存条件差，倾角大，给综放工作面回采造成很大困难。为了延长矿井服务年限，维护矿区稳定，必须采取安全高效的开采方法对难采煤层进行回采。经过几年来的生产实践，我矿在难采区域综放工作面管理中探索出了一套切实可行的开采方法和管理模式。

2 俯采技术

2.1 4710-3工作面地质情况 4710-3工作面设计走向长320.0m，倾斜平均长95m，煤层厚度7.5m，地质储量30.7万吨，可采煤量24.6万吨，煤层硬度系数f=1.5，工作面沿走向坡度-28°-+8°，工作面开采初期就以-28°进行俯采。

2.2 工作面简况 工作面采用MG200/500—QWD型采煤机落煤，工作面选用SGZ—730/200型前部刮板运输机和SGZ—730/200型后部刮板运输机；运输巷采用SZZ—730／160桥式刮板运输机，SDJ—160型带式输送机运煤；下端头采用一主两副ZTZ14400/20/30型端头支架配合两付ZFG4800E/20/30型过渡架支护。工作面支护选用ZFQ3800—16/30综放支架，共61付。

2.3 工作面回采的难点 ①工作面下底量大，而采煤机的卧底量仅为210mm，不能满足下底要求；②运输顺槽坡度达到-28°，转载机落煤后下滑力大，煤块在落至皮带机时翻滚，转载机操作人员不安全，人员行走和巷道清理人员安全无保障，安全管理难度大；③俯采坡度大，容易造成架后漏矸严重，影响煤炭质量和支架管理。④俯采时架前压力大，极容易造成架前切顶或架头接顶不实，若得不得不到及时控制，当顶煤破碎时架前抽冒严重，造成支架失稳。

2.4 工作面回采过程中解决的措施 ①从开切眼开帮开始在煤帮侧人工下底，使前溜倾角达到-28°(与工作面俯采坡度一致)，为防止由于俯采过大造成支架前柱被压成死柱，在《工作面回采规程》中规定前柱升缩量必须大于支架后柱升缩量(100mm)；②为防止块煤下滑过大，翻滚伤人，在转载机机头位置安装缓冲链，以减少煤块抛射距离，使煤块形成自由落体落到皮带上运输；③在机道皮带机架两侧安装防护网，减少个别弹起的煤块落地量，并规定在皮带、转载机运转期间严禁运输顺槽内有人员行走，确需人员行走时，经语音信号联系必须停止设备运转；④在工作面放煤时，严格执行作业规程规定，采用多轮顺序放煤，见矸即停，每次放煤量为顶煤厚度的1/3分两次放完，局部顶煤较厚时三次放完。当支架尾梁与工作面底板间隙过大不能较多的控制漏矸时用金属网、板皮等材料辅助堵漏。⑤机组割帮前，采用提前移架，及时控制顶板，以防止架前冒落。

2.5 取得的效果 4710-3工作面于2008年1月开始回采，2008年5月底回采结束，共采出煤量29.3万吨，多采出煤量4.7万吨，回采期间未发生轻伤及以上事故，取得了良好的经济效益。

3 仰采技术

3.1 4704工作面地质情况 4704工作面回风顺槽沿F8断层布置，与断层面之间的距离为3-8m，F8断层落差为5.5-15m，工作面沿走向处于一向一背构造中。原地震勘探中探测为一落差达17m的断层，在实际巷道施工过程中探时为煤层急剧变化，最大倾角达38°，为保证工作面顺利回采，在回采巷道布置中局部地段破底板，局部留底煤，人为调整巷道坡度，使回风顺槽坡度小于280，该段长度90m。

工作面设计走向长530m，倾斜长75m，煤层厚度8-10.96m，设计可采煤量38.6万吨。煤层硬度f=1.8，煤层顶板为冲刷顶板，岩性为含砾粗砂岩，胶结性差，随采随跨落。

3.2 工作面简况 工作面采用MG200/500—QWD型采煤机落煤，工作面选用SGZ—730/200型前部刮板运输机和SGZ—730/200型后部刮板运输机；运输巷采用SZZ—730／160桥式刮板运输机，SDJ—160型带式输送机运煤；下端头采用一主两副ZTZ14400/20/30型端头支架配合两付ZFG4800E/20/30型过渡架支护。工作面支护选用ZFQ3800—

16/30，全工作面共配备基本架49付。

3.3 开采的难点 ①工作面仰采坡度大，进刀难度、移架困难，放顶煤后顶煤滑落至采空区，回采率无法保证。②采煤机割煤时容易侧翻、飘刀。③工作面支架下滑，由于工作面倾角变化大，造成工作面长度变化大。④当顶板较破碎时极易造成支架的顶梁不能与顶板呈面接触，在移架时，顶板掉下来的煤矸向掩护梁方向充填，在升架时则后梁接顶后，前梁的上方则比较空，整架升紧后，前立柱超高，后立柱逐渐到达最低高度，造成顶梁与顶板不成同一方向的面接触，容易使支架前立柱造成超高使用，给下次移架造成困难，即后立柱降不下来(后柱被压死)。

3.4 回采中采取的安全技术措施 ①工作面距底弯道10m处开始起坡，使支架具有一定的爬坡趋势，为工作面仰采创造条件。②开始仰采后推前溜时使仰角小于10°，推溜后在前溜靠采空区侧溜子下加楔形垫木，以保证采煤机行走时不会造成侧翻。每次推溜时开始提溜子，使前溜仰角与回风顺槽坡度一致；支架前立柱比后柱伸缩量小100-150mm，使支架顶梁坡度与推采坡度一致，底座坡度比推采坡度大8-10°。③为防止片帮煤翻滚伤人，制定了专门措施：采煤机司机必须在架箱内操作；采煤机运行时严禁任何人员在工作面行走或进行其他工作，确需进行其他工作时不得运转采煤机；采煤机必须停放在机头段坡度平缓处进行检修等工作。④由于沿倾斜方向工作面坡度大(26-32°)，局部达35°(机尾)，为了保证采煤机运行正常，规定采煤机上行装煤，下行割煤，回采率，提高煤质，放煤时从回风顺槽向运输顺槽逐架多轮放煤，三次放完顶煤，每次放出顶煤1/4。⑤上端头随工作面的推进，最后一付支架至回风顺槽间距处于变化中，当这段空顶区的长度小于1m时，采用带帽点柱支护，柱为DZ—2800型液压单体支柱，柱帽为800*200*150mm的板梁，平面贴紧顶板煤，柱帽沿倾斜架设，柱距0.6m。当空顶宽度为1.5m时，用两对花边长钢梁(3.2m)配合2.8m长单体支柱，一梁四柱沿走向成对迈步架设，迈步距离为0.6m。其后宽度每增加1米，机尾增设一对一梁四柱迈步长钢梁支护。最多时架设六对。⑥为防止压死支架，首先，在割煤前对前部运输机的坡度要进行调整，使其坡度与工作面仰角即支架底梁仰角一致，保证采煤机在割煤过程中没有留顶现象，为移架创造条件；其次，移架前要对顶板情况掌握透彻，必须采取带压擦顶移架，移架过程中要严格遵守特殊条件下的操作规定，降架时先降前柱，升架时必须先升后柱，使移过支架的顶梁与顶板成平行状态，确保升架后立柱垂直顶底板。再次，在移架过程中必须利用支架侧护板将支架顶梁向回风侧进行调整，防止支架沿工作面倾向方向倾斜，造成支架不正，受力状态不好。

3.5 验收标准 ①推溜后用坡度尺测量溜子倾角，使坡度不超过10°，前柱低于后柱100-150mm。②端头架与过渡架留有300-400

mm的间隙，防止工作面支架下滑造成端头架挤死，推移困难。③相邻支架间侧护板错茬小于100mm，防止由于工作面坡度大而造成支架咬架。④当前溜下窜300mm时即进行调整开采伪斜度，阻止支架进一步下窜。⑤每班验收放煤情况，发现过放或放煤量过少时要及时调整放煤工序或提前拉后溜。防止架顶放空或回采率降低。

3.6 回采效果 ①工作面每天平均推进3.0m，仅用二月份一个月时间推完大坡度段，回采期间设备运行正常，无任何人身事故。②当月推进95m，月产量达到6.18万吨，综合回采率达到78.6％。达到了预期目的。