综采工作面回采接替方案优化探讨

武庆凯

（汾西矿业孝义煤炭管理公司 晋汾新天综合服务公司，山西 孝义 032300）

1 工作面概况

1221、1223工作面位于井下一采区北翼，1221工作面东部为1219工作面，西部为1223工作面，南部为三采区总回风大巷、轨道大巷和皮带大巷，北部为井田边界，两个工作面均为东北高，西南低。

1221、1223工作面所采煤层为2#煤层，为二叠系下统山西组煤层，2#煤层厚1.8～2.3 m，平均2.1 m，属中厚煤层，是井田较稳定地段，煤层结构简单，有时一层含夹矸，工作面大部分稳定可采，黑色，属中灰、低中硫的瘦煤、焦煤，煤层倾角为2°～10°，平均倾角6°。2#煤层煤尘有爆炸危险性，2#煤层煤自燃倾向性质为Ⅱ类自燃煤层，自然倾向性性质为自燃。

其中1221工作面巷道布置情况如下：1221工作面由1221运输巷（已掘，长度为1800 m）、1221材料巷（原3219留巷，长度为1625 m）、1221回风巷（即1223运巷，已掘进515 m，剩余1300 m未掘进）、1221工作面切割巷（长度180 m）构成。1221运输巷、材料巷及回风巷均沿2#煤层顶板掘进，1221预抽巷（已掘进1237 m，剩余609 m未掘进）布置在1221运巷西侧，与1221运巷外错45 m，将K3砂岩作为顶板掘进，与2#煤间距为12～15 m，所有巷道均与三采轨道巷及三采回风巷连接，从而形成工作面完整的运输、通风、排水等系统。

2 存在的困难

由于1221、1223工作面盖山厚度在600 m以上，煤层埋藏深，工作面掘进时出现了回风流瓦斯浓度偏高，同时，根据矿井工作面的布置情况及煤层地板等高线，通过计算，两个工作面机头、机尾高差在17～60 m。由于工作面使用Y型通风沿空留巷工艺，工作面在回采过程中顶板管理尤其是沿空留巷的管理存在一定困难。机头机位落差大，给通风管理也造成一定困难。

3 工作面回采接替方案

3.1 方案一

自上而下，逐面回采，即先采1221工作面。

（1）通风方式

1221、1223工作面均采用“U”型通风。

（2）巷道布置方式

1221工作面由1221材料巷（原3219留巷，长度为1625 m）和1221运输巷（已掘，长度为1800 m）构成，因1221材料巷比1221运输巷标高高（高差为17～60 m），故在回采过程中1221材料巷作为回风巷道，1221运输巷作为进风巷道（即为上行通风）。

1223工作面由1223材料巷（需新掘进，预计工程量为1950 m）和1223运输巷（已掘进515 m，剩余1300 m未掘进）构成，因1223材料巷比1221运输巷标高高，故在回采过程中1223材料巷作为回风巷道，1221运输巷作为进风巷道（即为上行通风）。

（3）回风隅角瓦斯治理

因1221、1223工作面均采用“U”型通风，在工作面回采过程中回风隅角瓦斯容易积聚，因此采用在回风巷道内错25 m施工高抽巷的方式进行回风隅角瓦斯管理，预计1221高抽巷工程量为1670 m，1223高抽巷工程量为1850 m。

3.2 方案二

自下而上，阶段回采，即先采1223工作面。

（1）通风方式

1223工作面采用“Y”型通风；1221工作面采用“U”型通风。

（2）巷道布置方式

1223工作面由1223运输巷（已掘进515 m，剩余1300 m未掘进）、1223材料巷（即1221运输巷，长度为1800 m）、1223回风巷（原3219留巷， 长度为1625 m）、1223工作面切割巷（长度180 m）构成，1223运输巷和1223材料巷作为进风巷道，1223回风巷作为回风巷道，促使1223工作面形成上行通风，同时，1221运输巷为沿空留巷，可以为1221工作面回采时服务。

1221工作面由1221材料巷（原3219留巷，长度为1625 m）和1221运输巷（1223留巷，长度为1625 m）构成，因1221材料巷比1221运输巷标高高（高差为17～60 m），故在回采过程中1221材料巷作为回风巷道，1221运输巷作为进风巷道（即为上行通风）。

（3）回风隅角瓦斯治理

1223工作面采用Y型通风及沿空留巷无煤柱开采技术，加之工作面范围内布置有1221预抽巷和1223预抽巷，可以满足工作面瓦斯治理要求；而1221工作面采用“U”型通风，在工作面回采过程中回风隅角瓦斯容易积聚，因此采用在回风巷道内错25 m施工高抽巷的方式进行回风隅角瓦斯管理，预计1221高抽巷工程量为1670 m。

3.3 两方案比较

项目 方案一 方案二工程量1223材料巷：1950 m，1221高抽巷：1670m，1223高抽巷：1850m；共计5470m，工程量较大。1221高抽巷：1670 m；共计1670 m，工程量较小。瓦斯治理1221、1223 工作面 均 需施工高抽巷，瓦斯治理相对困难。1221工作面需施工高抽巷，1223工作面采用Y型通风，加之1223预抽巷抽采，可以满足瓦斯治理要求。采掘衔接影响先采1221工作面，则需提前施工1221高抽巷（预计工期10个月），在1221工作面采完接替1223工作面时，需施工1223材料巷和1223高抽巷，且需在1221采空区稳定后方可掘进，预计停滞期为24个月，严重影响采掘衔接。先采1223工作面，在1223运巷掘进到位方可安装回采，1223工作面回采完毕接替1221工作面时，仅需施工1221高抽巷（预计工期10个月），停滞期较短，且在停滞期间可以回采三采区4#煤层工作面，对采掘衔接影响不大。顶板管理1221、1223 工作面 两 巷至少有一条巷道为新掘进巷道，顶板管理相对比较容易。1221工作面两巷分别为3219和1223工作面的留巷，且1221为孤岛工作面，两巷顶板压力较大，顶板管理困难。

通过综合比较，方案二无论从技术、经济、安全等方面均明显优于方案一，最终选择方案二。

4 结语

通过1221、1223综采工作面回采方案实例，综合地理位置及工作面瓦斯情况，拟定了工作面不同开采顺序、不同开采方式的两个方案，从施工工程量、瓦斯治理、采掘衔接影响、顶板管理四个方面进行对比分析，从技术、经济、安全综合考虑，最终选定方案二为佳。