不规则炮采工作面过综采工作面组装硐室回采技术

刘保华，武 毅，周小龙

(安徽皖北煤电集团百善煤矿，安徽淮北235154)

不规则炮采工作面过综采工作面组装硐室回采技术

刘保华，武 毅，周小龙

(安徽皖北煤电集团百善煤矿，安徽淮北235154)

百善煤矿采用适应强、灵活多变的炮采工艺进行回采过程中遭遇到综采工作面的组装及拆除硐室，为确保安全，以往做法采取留保护煤柱或直接跳过，但面对资源匮乏的状况，需要全部或部分进行回收，采取对组装硐室附近范围进行加强支护，工作面沿组装硐室布置通风导硐及对工作面进行甩采，安全高效回收保护煤柱，取得了良好的安全效果和经济效益。

不规则;炮采;组装硐室;导硐;甩采

Practice of Irregular Blasting Mining over Installing Cave for Full-mechanized Mining Face

皖北煤电有限公司百善煤矿6537工作面位于六五采区东南部，该面机巷底板标高-145.8～-238.7m，风巷底板标高-146.6～-239.7m。其北部以6544采空区为界;东部为6543采空区;西部邻近6511，6512采空区;南部为6513，6514采空区及宽缓的煤层风氧化带区域，走向长度890～1000m，平均700m;倾向长50～190m，平均79m，煤层倾角4～16°，平均煤厚3.0m，机风巷均使用矿用11号工字钢梯形架棚支护，系一不规则孤岛开采工作面。

采煤工艺：该面采取爆破落煤、人工装煤、SGW-55T刮板运输机运输煤炭，DZ系列支柱配合HDJA-1200型铰接顶梁，齐梁齐柱形式，一梁一柱后定位900/300mm进行顶板支护，最大控顶距4.8m，最小控顶距3.6m，全部垮落法控制顶板。

1 工程概述

该工作面预计推进至中段联巷时，风巷侧将遇原6512综采工作面组装硐室，长×宽×高为：10m×6m×4m，该硐室位置如图1所示。

该硐室位于风巷侧，施工6537风巷时，右帮施工揭露组装硐室未冒落，架棚接木垛9个穿过，用半圆木500根已接实顶板。该硐室横跨工作面内及风巷，其中向工作面延伸6m，距离前方联巷10m，风巷部分由于木垛接实顶板，完全没有冒落，顶板完好;工作面部分木垛也已接实顶板，顶板基本完好，只有在木垛之间的部分顶板冒落。木垛未腐烂，完整性较好。

图1 原施工方案

2 施工方案

2.1 原施工方案

原计划工作面推进至设计停采线，即距离组装硐室5m，机、风巷分别为12m，16m时，前方联巷 (跳采切眼)提前支护完毕，再将工作面刮板输送机拆除搬至联巷内进行生产;其中机巷至前方联巷处10m工字钢棚予以回收，风巷至前方联巷20m工字钢棚不予以回收，只在风巷与联巷交接处打木垛加强支护;此计划目的留取保护煤柱将组装硐室撇掉，不破坏组装硐室支护稳定性，确保安全生产。

百善煤矿经过多年回采，煤炭资源几近枯竭，此方案造成资源损失，为此采区技术人员对过组装硐室进行技术可行性论证，该工作面顶板稳定，上覆含水层具有较好的“三隔”，6537工作面四周存在6543，6513，6514，6512，6511采空区，其中6543采空区内存在动态老空积水，水量约0.5m3/h，该水能沿6537机巷自流入654集运巷，故回采过程中加强顶板控制，严防抽冒能够杜绝水患威胁，决定采取以下施工方案过原6512综采面组装硐室。

2.2 改进后的施工方案

工作面推进至前方联巷尚余30m时，提前对风巷组装硐室进行加强支护，在风巷向前推进方向距组装硐室5m直至前方联巷总计20m范围内使用木垛加强支护，该处巷道使用长度3.2m工字钢梁架设，使用φ0.2m×2.6m木料以“井”字型架设木垛，木垛上部接实上方工字钢棚，木垛间隔0.5m，平行向前架设，共计架设8架木垛。

木垛架设完毕后，工作面向前推进至距离组装硐室法线距离4m时，即停止推进，由工作面向前方联巷施工导硐用以通风，导硐平行组装硐室且距离组装硐室保持3m安全保护煤柱，导硐施工前由技术员分别在工作面和联巷内给出施工中线。导硐施工结束后，即可将工作面刮板运输机缩短13m，同时将刮板输送机缩短段铰接顶梁棚回收。随后工作面正常推进至前方联巷，与前方联巷 (跳采切眼)的刮板输送机搭接后，形成的工作面切眼整体推进，工程结束。施工方案如图2所示。

图2 更改后施工方案

3 施工主要技术安全措施

3.1 架设木垛技术安全措施

(1)先在每个工字钢棚梁下加打DZ-28单体支柱进行加强支护，单体支柱打在棚梁下方距梁头200mm处，单体支柱加穿200mm×200mm柱鞋，并使用防倒绳将单体支柱栓实。

(2)全部单体支柱打设完毕后，即可架设木垛，木垛架设每组不少于3人，1人负责观察，2人负责架设，要求木垛架设不得歪斜，接实顶底。

(3)随后即可回收加强单体支柱和所有工字钢棚腿，回收至前方联巷。回收时严格遵守一棚一棚回收，先回收加强单体支柱，再回收棚腿，回收时加强观察，严防片帮掉矸伤人。

(4)回收至联巷最后一棚时，在外侧使用笆片封实，严禁人员进入。

3.2 工作面施工导硐安全技术措施

(1)施工导硐时，由技术员给出导硐中线位置，组装硐室侧煤柱宽度不低于3m;两队人员分别从联巷、工作面相向施工，该导硐长17m，联巷侧使用局扇通风方式;其中工作面侧施工长度不超过5m，使用扩散通风方式。

(2)施工使用爆破落煤、人工装煤的方式，断面为上顶宽2m，高度不低于1.8m，棚腿扎脚适当放宽，以满足工作面通风需求即可。

(3)导硐支护使用DZ单体支柱配合HDJA-1200铰接顶梁架设走向棚，单体支柱穿柱鞋，初撑力不低于90kN。

(4)导硐施工过程中瓦检人员随时进行瓦斯监控，确保安全。

3.3 工作面推进安全技术措施

(1)导硐施工完毕后，工作面恢复推进，推进过程中为防止组装硐室受压力影响垮落造成推棚、垮棚现象，必须沿工作面采空区侧架设单排一梁三柱顺山抗棚，抗棚梁为φ0.2m×1.8m半圆木，单体液压支柱做柱，抗棚间距不大于500mm，抗棚应正规有劲。必须架设好抗棚后方可进行采煤或回柱作业。发现顶帮不严或支架失稳、无劲情况必须立即处理，处理好后方可进行其他施工。每班必须安排专人观察顶板，发现顶板出现异常情况时，必须立即撤出人员，待情况稳定，确认安全后人员方可进入施工。

(2)工作面推进接近前方联巷时，为防止前方联巷受压变形严重，在联巷采空区侧架设一梁三柱顺山抗棚 (均由φ0.2m×1.8m半圆木做梁，DZ-28单体液压支柱做柱)加强支护。

(3)工作面推进接近前方联巷时，为防止爆破破坏前方联巷顶板完整性，采取少装药，放震动炮的方式施工。

(4)前方联巷受压变形严重时，应及时更换损坏的顶梁、单体支柱，底板及时进行清挖。

(5)工作面机、风巷与前方联巷距离相差4m，届时工作面自机巷首先揭露前方联巷，揭露联巷后机头停止推进，工作面进行甩采，直至全面揭露联巷。甩采时工作面加强支护，棚距缩小至450～500mm，确保全面与前方联巷接触时，铰接顶梁全部铰接。

(6)工作面自联巷向前推进3～5硐并且压力趋于稳定后，可将联巷段采空区侧一梁三柱顺山抗棚拆除。

4 效果分析

不需要投入设备，安全高效回收了组装硐室保护煤柱，为百善煤矿类似的煤柱回收提供了新的途径，提高了资源采出率。

此次组装硐室保护煤柱的开采多回收了2000多吨煤炭资源，产生效益100万左右，对资源接近匮乏，采面多为边角、不规则的煤矿块段提供了开采经验和方法。

5 结束语

百善煤矿经过多年的综采，资源接近枯竭，采取炮采采煤工艺后，能够将剩余边角、不规则块段煤炭予以回收。同时，在保证安全的前提下，加强技术分析，针对具体情况，采用灵活的过硐室、废巷等技术，可进一步提高资源采出率，对类似的边角、不规则块段资源回收有一定借鉴意义。

［责任编辑：周景林］

TD823.87

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1006-6225(2012)05-0038-02

2012-03-19

刘保华 (1977-)，男，安徽淮北人，助理工程师，从事采矿工程类工作。