综采工作面过向斜构造分析与总结

李旭滨++李孟辉

摘要：向斜构造由于其特殊性，对工作面生产会造成较多影响，通过对河南正龙煤业城郊煤矿21601工作面过向斜构造期间可能出现的各种问题进行一一列举，深入分析出现问题的原因，总结采取的应对措施，最终归纳出过向斜构造时行之有效的一套方法。

关键字：向斜；缩面；排水；支护

工作面过向斜区域期间出现的主要问题、原因分析及应对措施：

（一）工作面出现设备向内收缩、窜移现象，造成采煤机无法顺利割透两端头，端头撒煤多，清煤量大；同时运输机搭接不好，回头煤多，易憋死运输机；并且支架内窜与端头巷道脱节，无法完全支护工作面与巷道过渡区域，造成顶板出现漏矸严重现象。

原因分析：

21601工作面整体仰采，胶带顺槽地势较轨道顺槽高，且为上山巷道，而轨道顺槽推进至向斜影响区域后，进入下山俯采区段，此消彼长，导致两顺槽落差持续增大，机尾推进至向斜轴时，工作面两顺槽落差由35m增大至43.5m，较进入向斜区域前增大近8.5m，造成工作面变长近2m，加之工作面内局部出现起伏，变长量进一步增大，造成设备窜入工作面。

应对措施及经验总结：

1、根据工作面变长情况，及时掐接运输机中部槽，并调整好两端头推进度，控制运输机位置，保证运输机长度满足采煤机割煤及运输机与转载机搭接需求，确保采煤机能够顺利割透端头，提高拾煤效果，降低运输机拉回头煤量。

2、加强支架控制与调整，拉移支架时尽量将支架侧护板展开，增加支架侧护板展开数量，加大工作面支架支护范围，同时根据两端头支架进入巷道情况，对支架进行调整，使两端头支架均能支护到端头巷道顶板，避免一头出头过多，一头支护不到的情况。

（二）向斜轴处为巷道低洼点（轨道顺槽通尺1352m附近），该处布置排水泵坑一个，当工作面进入向斜区域后，泵坑出现积水、於煤严重现象，由于排水不力，积水漫出泵坑，当工作面机尾推进至该处时，造成机尾端头巷道积水严重，影响安全正常生产。

原因分析：

1、工作面机尾进入向斜影响区域后，多股水流在向斜轴部低洼处汇合，水量迅速增大：

（1）工作面整体仰采且两顺槽顶底板渗水量大，外部涌水均向工作面汇集，由于向斜轴部为轨顺地势最低处，轨道顺槽外部涌水基本进入该处泵坑，泵坑排水压力大。

（2）工作面机尾回采期间一直存在老塘水回涌现象，经测算水量在20m3/h左右，工作面推进至进入向斜区域后，机尾段进行俯采，老塘涌水自流入向斜轴部巷道低洼处泵坑内汇集，加剧了该处积水程度。

2、工作面下半段进入俯采段后，胶带顺槽流入老塘的涌水从工作面中部回涌进入架间，通过工作面时，挟带大量架间煤泥一同汇入轨道顺槽泵坑，导致泵坑淤积，水泵被於死，泵坑蓄水、排水能力受到严重影响。

3、由于工作面设备内窜，运输机机尾进入工作面，导致采煤机无法顺利割透端头、拾净撒煤，造成机尾端头处散煤堆积，清理困难，老塘及皮顺涌水流经机尾端头时，挟带散煤流入泵坑，加剧了泵坑淤积。

4、工作面备用水泵数量不足，导致工作水泵被於死或出现故障后，能够立即投入使用的水泵少，同时备用水泵中新水泵数量较少，大部分为修复的水泵，性能不足，排水效率低，且易出现故障，不够可靠。

5、排水系统不完善，向斜轴处泵坑积水均外排至改造巷800m泵坑，两泵坑落差达65m，落差过大，工作水泵被於死后，投入的备用水泵，部分扬程不足，扬程足够的排水量相对又较小，排水不够及时。

6、对现场情况的认识不到位，前期没有发现引发积水严重现象的本质原因是泵坑淤积过多而导致的水泵排水能力下降，造成排水不及时，单纯认为增加水泵即可，没有及时对水泵於堵进行处理，对问题缺乏正确判断。

应对措施及经验总结：

1、在胶带顺槽超前内外，连续布置两个临时泵坑，将胶带顺槽流入工作面的水流截断，减小进入轨道顺槽泵坑的水流量。

2、控制泵坑淤积，避免於堵水泵：

（1）在工作面设置多道挡水堰，疏导水流，将进入工作面的涌水挡入老塘内，同时采煤机每隔一排在工作面底板割出一道导水槽，使老塘内水流经导水槽自流，避免水流再次流入工作面；同时在工作面挡水堰处布置水泵进行排水，防止出现水量过大，漫过挡水堰，进入架间的现象。防止水流挟带架间煤泥造成淤积。

（2）及时掐接运输机中部槽，使采煤机能够顺利割透端头，拾净撒煤，并做好端头清煤工作，避免端头堆积散煤混入水流。

（3）在轨道顺槽泵坑入水口上方，连续设置两处临时沉淀池，并使用编织袋设置挡水堰，及时沉淀淤煤并安排专人清理，减少进入泵坑淤煤量。

3、提前备用数量充足的水泵，根据各排水点位置，对水泵性能要求进行准确计算，保证水泵扬程、排水量均能满足现场排水要求，并且尽可能领用新水泵，保证性能可靠。备用的水泵必须接好管路及电源，保证出现异常能够立即投入使用，做到防患于未然。

4、建议完善排水系统，特别是存在防治水隐患的工作面，应避免接力排水点高差过大，需针对常用水泵的性能，适当进行布置，或在中间增加辅助排水点。

经济效益：

1、可保证工作面安全高效生产，加快工作面过向斜构造时推进速度。工作面过向斜构造期间，影响生产合计两个圆班，实施后预计可减少工作面生产影响两个圆班，以一个圆班生产10刀煤，每刀煤450吨计算，可增加原煤产量9000吨，每吨煤按售价500元计算，可增加收入450万元。

2、过向斜构造期间前期因应对不当，造成投入大量人员、设备进行应急处理，经估算人工及设备投入费用达50万元，项目实施后预计可避免出现类似现象，节省投入费用。

参考文献：

[1]万世文；；综放工作面过向斜构造深孔全封闭注浆加固技术[J]；煤炭科学技术；2010年04期

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[3]王俊杰；；综采支架初撑状况的分析与改进途径[A]；中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学（北京）百年校庆学术会议论文集[C]；2009年endprint