深部矿井综采工作面改进小面回采管理的方法研究

曹 苏

（淮北矿业集团公司 桃园煤矿，安徽 宿州 234116）

目前有些综采工作面为了尽可能的利用资源，在进行设计时采用不等长布置，这种布置方式将导致回采过程中出现小面，小面施工过程中耗费的人力及物力较多，同时给顶板管理带来困难和隐患，为了小面施工时提高煤炭资源回收率，减少无效成本投入，必须积极采取措施强化过程及源头控制，充分发挥技术和管理降成本的作用，提出了切实可行的方案。

1 概况

工作面随回采出现小面后，使用单体配合金属铰接顶梁支护，小面机头、机尾用长度为Φ0.24m×3m 半圆木过顶，中间地段使用小笆、塘材过顶，由于底板为煤底，为保证支柱初撑力及工作阻力达到要求，必须在柱鞋下下底梁（成捆大笆或半圆木）；机尾小面与大面搭接处采用两根π 型梁对棚迈步，进行端头支护；小面长度达到10m 时铺设链板机配合出货。

因而，导致施工过程中爆破作业较多，人员进入煤帮打眼、装药存在较大的安全隐患。使用木料较多、材料回收率低，每峒小面平均使用3.0m 半圆木4 块、塘材5 根、小笆4 片、大笆3 片。煤炭资源回收率较低，工作面煤厚平均3.7m，此种办法施工小面，回采高度不能超过2m，施工过程中资源回收率低。单体支柱损坏多，施工过程中单体支柱使用较多且频繁，容易出现单体压坏的情况，压坏的单体支柱不利于安全生产。劳动强度较大、作业时间长，施工过程中人员需搬运大量木料及单体，增加职工劳动强度，小面较长时人工攉煤需要的时间较多，降低循环进度。

2 综采工作面改进小面回采管理方法

桃园煤矿Ⅱ1025 工作面为Ⅱ2 采区第五个工作面。工作面标高为-620.6～-679.0m，走向长738m，倾斜长119～155m 平均129.2m。煤层平均倾角22°，煤厚0.6～4.6m，平均3.6m，回采面积99386 m2。老顶为砂岩，厚4.44m；直接顶为泥岩，厚4.26m；直接底为碳质泥岩岩，厚0.52m；老底为粉砂岩，厚2.54m。工作面，回采至F11 点时开始出现小面，一直到预计收作线小面共长达43m。工作面开始回采时有ZY6800-19/40 支撑掩护式液压支架57 架，在F11 点前77m 处、F7 点前52m 处及F4 点前18m 处共有三个改造切眼，分别有支架21 架、11架、11 架。为提高安全生产效率，经矿研究后，对Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法进行了改进。

2.1 Ⅱ1025 工作面小面回采管理方法

在风巷内安设好一部绞车，将准备接的液压支架用绞车拉移至风巷小面出现位置，待小面出现后用风巷内支架支护顶板，将风巷内第一架液压支架供液，采用绞车挂回头滑子及单体配合支架本身使支架与工作面同步，放炮后及时伸出液压支架前梁、护帮板及侧护板进行支护，确保支护到位后再进行人工攉煤，以保证安全。之后随工作面推进利用舌板及风巷内绞车使支架向前拉移，直至小面内有足够需要接的支架后再进行接架（一般每次接架2～4 架）。

采用这种方法施工小面，不需要使用木料及塘材，大大减少了材料的使用。节约了大量的人力进行清理及来回搬运木料及单体的时间，减轻了职工的劳动强度，减少了职工的撇勾延点。支架支护顶板，减少了空顶作业时间，减少了安全隐患。小面施工进行爆破作业时，由于支架护帮板已经伸出，有效的支护了顶板降低了打眼及装药过程中的隐患。增加了小面部分的采高，提高了原煤产量，由原来的采高2m提高到3.3m，每平方米小面多出2.1 吨煤。

2.2 工作面小面回采管理方法改进前后安全经济效益分析

用工量及工人劳动强度大大减少，每圆班节约用工8 个，每月节省用工240 个，当月平均每工260 元，每月节省用工费用62400 元。同时加快了循环进度，如按原来方案施工，小面施工用人用时较多，制约循环进度。

施工过程中小面面积约为10430m2，炮采小面支护时柱距为500mm-550mm，排距为1000mm（偏差不超过±100mm），改进方案后小面木料及笆片使用量得到大幅度节约。

表1

小面施工时支架支护效果比单体支护效果好，减少了爆破作业及火工品的使用，同时减少了链板机的使用，安全系数大幅度提高。

单体支柱使用数量及损坏数量均减少，租赁费用及赔付单体费用均大幅度减少。工作面风巷压力大，每圆班按损坏一棵计算，每月减少损坏支柱30 棵。

表2

资源回收率大幅度提高，从出现小面开始至工作面收作，预计能够多出22289 吨煤。每吨煤按430 元计算，可多收入9584270 元。

3 结语

通过对深部矿井综采工作面小面管理方法的改进，即在工作面小面出现后采用液压支架对顶板进行支护的先进方法，更有利于顶板管理及安全管理，同时能够创造更多的经济效益。值得同类综采工作面的采用推广。