宜兴煤业5809综采工作面开采方案研究

张 磊

（山西汾西宜兴煤业，山西 孝义 032302）

1 概况

1.1 工作面概况

宜兴煤业5809综采工作面走向长度1080～1150m，倾斜长度226m，面积250408m2。煤层顶底板岩性见表1。

表1 顶底板岩性表

1.2 煤层赋存及储量情况

表2 工作面储量表

1.3 水文地质情况

工作面8#煤底板标高809～892 m，奥灰水位标高约825 m，工作面切眼至轨顺132 m，切眼至皮顺约107m处为带压区（切眼标高809～814 m）隔水层厚度为80 m，突水系数Ts为0.011 MPa/m。

在工作面上方有5302、5301采空区，在西翼轨道巷对5302、5301采空区进行了探放水，共放积水约50万m3，采空区积水已基本放完，在5301切眼处可能有少量积水，对回采没有影响。在5809高抽巷对5302采空区已进行了探放水，采空区积水已基本放完。在工作面范围内有113号钻孔，终孔层位在4#煤下，对该工作面无影响。预计正常涌水量为5 m3/h，最大涌水量为20 m/h。

2 支护方式

2.1 支护方式

5809工作面共设计134个支架支护顶板，其中端头架6架，过渡架2架，基本架126架。采空区采用全部垮落法管理。对工作面两端头支护及两巷超前维护，切顶、端头支护均采用戴帽点柱支护，支柱采用单体支柱，柱帽采用铁质柱帽，规格为600 mm长7#“π”型梁，其长边垂直于工作面布置。当顶板破碎时，采用木质柱帽，规格：800×200×100 mm。

2.2 支护材料

工作面备有10%的备用支护材料，堆放在轨道顺槽超前外50～100 m处，随着工作面回采进行搬移。具体规格数量：单体DZ-4500 mm，10根；单体DZ-4200 mm，15根；单体DZ-3800 mm，15根；板梁1/2Φ200×4500 mm，40根。

2.3 采高控制

工作面8#煤层总厚度在4.00～5.85 m之间，平均厚度4.94 m，8#上煤厚度在0.5～1.2 m之间，平均厚约0.71 m，8#煤厚度在3.6～4.35 m之间，平均厚约3.17 m。根据采煤机及支架配套关系，采煤机滚筒直径2.7 m，机身高度2.35 m，工作面所选支架型号为ZY-9600/25.5/55型支撑掩护式支架，支撑高度在2.55～5.5 mm，支架最低支撑高度上下留有300 mm的载活量，最大支撑高度上下留有200 mm的载活量，支架允许高度在2.85～5.3 m之间。根据上述两种关系，该工作面采高控制在4～5.3 m之间。煤层厚度在4～5.3 m时跟顶跟底开采，超过5.3 m时，跟顶留底开采。

3 5809工作面开采方案研究

3.1 采煤设备配置及布置

5809工作面的采煤设备主要有采煤机1部，刮板输送机1部，转载机1部，PCM200破碎机1台，液压支架134架，设备列车为自主研究。设备主要的技术特征参数如下表3所示。

3.2 采煤方法及工艺

5809工作面的采煤方式为倾斜长壁后退式综合机械化采煤法。其工艺流程主要为：双滚筒采煤机割煤（装煤）→刮板运输机运煤→拉移液压支架支护顶板→推移刮板输送机→采空区处理。下面就具体的采煤过程进行分析：

（1）割煤、装煤：使用艾科夫SL500型电牵引采煤机，滚筒直径2.7 m，双向穿梭式割煤工艺，平均采高4.94 m，截深0.8 m。装煤过程通过采煤机的螺旋叶片自动地向刮板输送机进行装载。

（2）采煤机的进刀方式：采用斜切式割三角煤的方式，进刀长度为50 m。

（3）运煤：采用SGZ-900/1050型双中心链可弯曲刮板输送机与SZZ-900/315转载机相搭接进行运煤，采用PCM200型破碎机进行破碎煤块。

（4）移架支护顶板：采用ZY9600-25.5/55型支撑掩护式支架，本架操作，追机作业，及时拉架支护。移架步距0.8 m，初撑力不低于25.2 MPa，端面距不大于580 mm。推移运输机：采用液压支架的推移千斤顶推移，距采煤机后滚筒不小于25 m开始推移，推移步距为0.8 m，弯曲段长度不小于25 m。

（5）拉移转载机：采用液压自移式拉移，转载机每循环拉移一次，步距0.8 m。清扫浮煤：主要通过人工方式进行清扫。采空区处理：全部垮落法。

表3 采煤机主要性能技术特征参数

4 劳动组织

4.1 劳动组织图表

以正规循环作业为前提，出煤班按工种和工序，以采煤机为中心，追机作业，检修班负责设备检修、维护、保养及大型设备的更换，并且按要求搞好两顺槽超前维护。

4.2 循环作业

采用“四六”制作业，即乙班为检修班，丙班、丁班、甲班为生产班，其中乙班工作6 h，丙班工作6 h，丁、甲班工作12 h。采煤机往返一次割煤两个循环，循环进度0.8 m，出煤班每天完成六个循环。循环产量=采长×平均煤厚×截深× 容 重 =226×4.94×0.8×1.37=1223.6 t； 日 产 量=1223.6×6=7341.6 t；月产量 =7341.6×23=168856.8 t。

表4 劳动组织汇总表

4.3 交接班

交班时必须做到跟班队干部之间交班，班长和班长之间交班，工种与工种之间交班。交班时，交班人员必须将工程质量、设备运行状况、遇到的问题及处理情况、配件及材料消耗情况和接班后必须注意的问题交代清楚，交班人员对本班内能够处理的问题必须在交班前解决，否则接班人有权不接。交班双方应做到“三不交接”，即：文明生产不合格不交接，故障不排除不交接，问题不交代清楚不交接。所有进行交接班人员均要严格执行现场交接班制度，不得找任何借口破坏制度的实施、执行。

5 总结

本文对宜兴煤业综采工作面的开采方案进行了研究分析，主要是对开掘方式、支护方式、所用设备型号及劳动组织等进行了详细的分析阐述。实践结果表明，该开采方有助于提高5809综采工作面的开采效率，能产生巨大的经济效益。