8111工作面采煤方法及工艺流程的研究

于呈祥

（大同煤矿集团铁峰煤业有限公司，山西 大同 037200）

1 工作面巷道及设备布置

1.1 工作面巷道布置

同煤集团铁峰煤业增子坊矿8#层301盘区8111工作面位于总回风下山巷东北翼，沿侏2#煤层走向布置，切眼在井田东部边缘，倾角14°～16°，工作面自西向东沿煤层走向推进，其风、运巷沿底板分别布置在北侧和南侧。工作面倾斜长度为160m，走向长度为760m。

1.2 工作面巷道支护特征

8111工作面风运巷均采用全锚网支护。运巷的顶帮锚杆均采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，规格20#-M22-2000mm；风巷的顶帮锚杆均采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，规格20#-M22-2000mm，配套螺帽为高强度加长螺母，锚杆全部打设在钢筋托梁的方格内。巷道支护特征如表1所示。

1.3 工作面设备选型

8111工作面设备明细表如表2所示。

表1 巷道支护参数

2 采煤方法

8111综采工作面采用走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法，顶板管理为强制放顶全部垮落法。工作面煤层平均厚度4.35m，其中采煤机滚筒割煤4.2m±100mm，滚筒截深0.8m。采煤机割煤一刀为一正规循环，其循环进度0.8m，工作面长度160m，煤回收率93%。

循环割煤产量：

式中：

L-工作面长度，m；

M-割煤高度，m；

R-回收率；

r-煤体容重，t/m3；

B-滚筒截深，m。

表2 工作面设备明细表

3 采煤工艺流程设计

3.1 正常回采循环工艺

（1）工艺流程。安全检查→收片帮板→开架间及机组喷→机组割煤→移架→机组返空刀→推溜→机组进刀→清煤→冲支架。

（2）进刀方式。工作面采用靠机尾侧斜切留三角煤进刀方式，具体过程如下叙述。采煤机割透机头，上行到距大溜机尾30m处时，开始割机尾三角煤。大溜随采煤机上行推向煤墙，如图1所示。直到采煤机割透机尾，调换滚筒反向牵引下行开始进刀。待采煤机进刀工序完成后，大溜由进刀处向机尾推向煤墙成直线。直到采煤机割透机头，反向上行时，开始进入下一个循环，如图2所示。机组割煤时，采用前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤的方式。

图1 大溜随采煤机上行推向煤墙示意图

图2 反向上行进入下一个循环示意图

（3）割煤顺序。采煤机在工作面由机头空刀上行至尾部割三角煤，割透机尾后，反向牵引下行斜切进刀后割透机头，以此顺序割煤。

（4）移架方式。工作面移架时，采取及时支护方式，本架手动操作，机组下行时移架，上行不移架。

（5）推溜方式。工作面推大溜，正常时采用从大溜机头单向推溜的方式，即机组上行时推溜，下行不推溜。保证推移大溜弯曲段不少于30m，逐步将大溜推移成一条直线。

3.2 采煤工艺技术要点分析

3.2.1 割煤

工作面采用MG500/1130-3.3电牵引采煤机，依靠驱动轮与齿轨的啮合沿工作面移动。采煤机螺旋滚筒不断旋转割煤，采煤机滚筒直径2.24m，割煤高度4.2m±100mm，采煤机割煤时，应遵循以下规定。

（1）严格执行采煤机司机操作规程及岗位标准化作业标准。（2）割煤时，相互配合，严防割前梁、片帮板，尤其在斜切进刀时，司机要特别注意。（3）机组司机在操作采煤机割煤时，应随时注意煤墙的软硬变化及机组的运行状态，若出现异常，立即摘开离合器，闭锁大溜，进行检查，处理后方可重新开机。（4）机组在割煤过程中，司机一定要掌握好负荷与速度的关系，运行速度控制在3m/min范围内，机组在割机头尾时，必须将速度控制在1m/min范围内。（5）机组在运行状态中，机组司机必须集中精力注意机组运行情况。在机组附近进行破炭工作时，必须切断机组电源，摘开离合器，闭锁大溜，将片帮板背紧煤墙，专人监护顶板，方可作业。（6）严禁机组在无冷却水、喷雾不完好的情况下开机，严禁停机后不关喷雾及冷却水现象。机组割煤时，应注意机组履带的涨紧及拖拉情况，防止损坏电缆、水管事故的发生。（7）机组司机随身携带便携式瓦斯报警仪，并随时注意机载瓦斯断电仪显示的浓度，当机组前后及机身20m范围内瓦斯浓度达1%，则立即停止采煤机，闭锁大溜，及时汇报，待瓦斯浓度降至1%以下，确认无误后，汇报调度及有关领导，经领导批准，方可开机。（8）采煤机前滚筒从6#、105#架开始向两端头平缓过渡，使采高由4.2m过渡到风巷3.3m、运巷3.3m的高度，同时保证两端头的管理。

3.2.2 装煤

（1）机组滚筒旋转时，煤体被截齿破落，并由螺旋叶片装入运输机，少量煤在推大溜时由铲煤板装入大溜中。（2）支架与大溜之间的浮煤及支架与支架间的浮煤，由清煤工清入大溜中，其操作注意事项：清煤工必须等大溜推出去，支架停止动作以后开始清煤。清煤工作业时，必须随时注意煤墙及顶板情况，保证支架片帮板全部背紧煤墙，确认支护可靠时方可作业。清煤工必须面向机尾，随时注意大溜的运行状况，以防止大溜涌出大炭或其他物件伤人。清煤工作业时，与支架动作地点距离不少于10m，与采煤机的距离不少于20m。

3.2.3 运煤

工作面（采煤机→大溜）→运巷（转载机→顺槽皮带）→下山二部皮带→下山一部皮带→1350水平皮带→主斜井皮带→地面煤场。

3.2.4 移架

本面使用ZZ7500/22/45型一次采全高支架，操作方式为手动本架操纵，采用跟机及时支护的方法管理顶板。采煤机前滚筒割过后，立即打出片帮板临时支护暴露的顶板。正常割煤时移架紧跟机组后滚筒，操作顺序：微降前、后柱，同时开始移架，边移边收片帮板，支架到位后升起前后柱，手把要持续3～5s再恢复零位，以保证其初撑力，打出片帮板护住煤墙。跟机移架距机组后滚筒最远不超过6m，超过6m，应立即停机移架。如顶板破碎必须超前移架控制顶板或采用紧跟前滚筒及时移架的方式，严防冒顶。

3.2.5 推溜

工作面每组支架都有带框架的倒装千斤顶，千斤顶活塞行程0.85m，推溜步距0.8m，移大溜时，滞后采煤机后滚筒进行，推移时必须将大溜移成一条直线，同时符合以下规定：

（1）大溜要移成一条直线，50m偏差不得超过±50mm。机道及大溜要保持平直，严禁采煤机啃底或留底煤造成大溜不平直。（2）推溜要从一端顺序作业方式，工作面必须有3～4组的支架推移顶同时动作来完成大溜的推移工作。（3）弯曲段溜槽不少于20节，且弯曲段滞后机组后滚筒不少于5m，以免顶坏滑靴。（4）推溜到位后，支架工将支架推移手把复零位，以免发生高压管崩破伤人或顶坏大溜的事故。（5）若工作面坡度较大，或机头、尾长度不合适时，采取单向顶溜或进行采斜调整机头（尾）伸入巷道内长度。

4 结语

增子坊矿8111工作面的开采方法及工艺流程已实践应用开采近1年的时间，顺利完成了该工作面的回采任务。该开采技术方案通过严格的施工组织，无大的安全事故发生，有效地保障了工作面的开采安全。