中厚煤层综采工作面搬迁技术应用研究

邢宇林

【摘 要】 本文以山西某矿2406综放工作面的设备搬迁的具体实际情况为背景，分析得到综放工作面在设备搬迁过程中会遇到煤层自然发火严重、井下设备运输不便、回撤巷道支护困难和煤矿安全事故易发的问题，详细介绍了搬迁前的准备工作、回撤通道的掘进、生产设备的搬迁和采空区防灭火技术等。

【关键词】 中厚煤层;综采工作面;搬迁技术

【中图分类号】 TD82-9 【文献标识码】 A

【文章编号】 2096-4102（2019）05-0008-03

在煤矿开采过程中经常会遇到采煤工作面的接替和搬迁工作。工作面搬迁过程中，由于搬迁时间较长，会严重影响到采煤工作面和煤矿的正常安全出煤。同时，工作面后方采空区内的遗留煤炭会发生不同程度的自燃，对采煤工作面的高效运转带来极大的安全隐患。因此，在保证矿井高效、安全生产和高经济效益的前提下，探索安全、快速、高效的采煤工作面搬迁技术就显得尤为重要。

1工程概况

山西某矿2406综放工作面主采4号煤层，厚度为6.35m，煤层倾角为3°，煤层采用全部垮落法对工作面后方采空区进行处理。2406综放工作面长度190m。2406综放工作面煤层赋存情况如图1所示。在2406综放工作面回采完毕后，需对该工作面内的生产工作设备进行搬迁。

2搬迁过程中的问题

以往在综放工作面的搬迁过程中，由于所需要的时间较长，且综放工作面在采空区的遗留煤炭资源较多，因此在工作面搬迁过程中往往会出现以下问题：

（1）在2406综放工作面回采结束后，由于2号煤层属于极易自燃煤层，煤层的自燃发火周期较短，因此综放工作面采空区内的遗留煤炭自然发火的可能性非常高，在综放工作面搬迁过程中要时刻注意采空区内煤层的自燃发火情况，对综放工作面采空区进行防灭火处理，以防止煤层的自燃给搬迁环境带来严重的不便，进而影响搬迁队人员的正常工作。

（2）由于矿井设计生产能力为90万t，自身的设计生产能力不大，因此矿井在回采阶段，回采巷道的巷道断面积较小，而在綜放工作面中，常规综放工作面所使用的重量大、体积大、能力高的生产设备无法正常使用，只能依靠自制的中型设备进行开采，且在生产设备的运输上也只能使用矿用中小型设备进行运输，运输不便利。2406综放工作面主要生产设备的具体参数如表1所示。

（3）2406综放工作面由于煤层开采厚度较大，上覆岩层顶板岩层下沉的活动范围较大，造成综放工作面采场形成的矿山压力比正常综采工作面的要较大，且在采场停采线附近，在煤层中布置回撤巷道，由于受到工作面前放煤壁的超前支承压力的影响，巷道两帮及顶板为松软破碎岩体，巷道的围岩较为破碎，变形量因此增大，导致回撤巷道的支护难度也比传统的回采巷道的支护难度大，因此需要对停采线附近的回撤巷道的支护提出更加严格的方案，为综放工作面设备的搬迁提供充足的搬迁空间，保证综放工作面设备的正常搬迁。

（4）在综放工作面设备的搬迁过程中，工作面主要生产设备要经历回撤工作面-回撤通道-回采巷道-准备巷道-开拓巷道-地面的搬迁路线，使得设备运输的运输线路复杂、距离长、环节多，设备搬迁的时间较长，因此在综放工作面的设备搬迁过程中要极其注意列车的脱轨，并严防倒车倒架事故的发生，并且由于在设备的搬迁过程中需要的劳动力较多，从而需要时刻保证搬迁队工人的生命安全，避免发生伤亡事故。

3综放工作面搬迁技术

3.1搬迁前的准备工作

在综放工作面搬迁之前，需要制定出合理的工作面搬迁方案，并制定出紧急情况的应对措施，之后开始对回撤通道进行掘进。在回撤通道掘进的过程中，首先准备好回撤巷道掘进过程所需的各种工具，包括重要的临时单体液压支柱及其配套装置。其次，在采区回风大巷中布置两台局部通风机，供综放工作面设备搬迁过程中使用，保证设备搬迁工作面保持充足的风量，防止发生瓦斯积聚的现象，使得搬迁队工人处在较优良的环境当中。接着，要对设备搬迁工作面上覆岩层顶板的矿压显现规律进行严格的监控，在之前选定好的停采线位置附近停止对综放工作面的回采，使得综放工作面停止回采的位置避开上覆岩层顶板的周期来压，使该工作面处在上覆岩层老顶形成的悬臂梁之下，有助于综放工作面设备的搬迁。最后，要测量回采巷道的高度、宽度、坡度和断面积，在轨道及列车发生转弯的位置要格外注意其转弯半径，并配备专用人员对巷道的重点位置进行修整，确保巷道路面的畅通，保证综放工作面设备的正常搬迁。

3.2回撤通道的掘进

回撤通道的巷道断面积宽3.4m、高2.8m的矩形断面，回撤通道的长度较综放工作面长度长10m，同时机头位置约10m和机尾位置长约20m的长度较工作面中部多推进2刀，这样可以将工作面采煤机和液压支架的回撤和设备在井下转弯。回撤巷道的支护形式也与2406综放工作面的支护形式存在差异。回撤巷道顶板采用锚索网加锚索梁联合支护形式，回撤巷道两帮则采用锚网支护形式，同时在回撤巷道内局部破碎区域位置布置有单体液压支柱。

3.3生产设备的搬迁

采煤机要首先开到综放工作面机头位置，进行井下的解体，再对采煤机进行起吊装车，经列车由机头向机尾位置回撤，运输出来;刮板运输机则首先要将电缆槽内的所有电缆和管路放下，再将刮板输送机的链条全部抽出，并由机头向机尾方向分段搬迁运输出来;转载机同样首先将链条全部抽出，然后由机头开始分段拆除搬迁运输。

待综放工作面中全部的设备拆除搬迁结束后即可对工作面中综放液压支架进行搬迁，工作面中综放液压支架的回撤顺序是由机头向机尾位置回撤。主要通过慢速绞车对综放工作面内的液压支架进行回撤，并实现综放液压支架在井下的移动。液压支架搬迁和移动的主要部件为滑轮，通过间隔布置在液压支架上的滑轮改变慢速绞车的牵引方向，使得综放液压支架在井下不断横向移动，直到移动到工作面端头顺槽内，运输出来。

3.4采空区防灭火技术

（1）及时通风。在综放工作面的搬迁过程中同样要时刻对工作面的风量进行监测，确保每班都有固定的工作人员监测风量。另外，通过在采区回风大巷布置的局部通风机，实现及时地对搬迁工作面进行供风，达到调整风量的目的。

（2）封闭采空区。在综放工作面两回采顺槽端部进行及时封堵，防止工作面新风流入后方采空区，使得设备搬迁工作面在上下隅角出现大面积的漏风现象，同时提高设备搬迁工作面的供氧条件。

（3）监测采空区发火。及时对采空区内的气体进行监测和分析，重点分析采空区内标志性气体的含量，进而判断采空区内是否出现自然发火状况。若出现自燃发火，则需及时采取采空区防灭火方法对采空区的自燃发火区域进行灭火，保证设备搬迁的安全进行。

（4）在对采空区进行封闭之前，应将综放工作面后部采空区的靠近停采线位置的遗煤清理干净，并对综放工作面上下两顺槽表面进行喷浆，防止巷道煤壁及顶板发生氧化自燃发火现象的发生，影响整个矿井的正常生产。

（5）在综放工作面设备搬迁之后，要在工作面遗留煤体表面喷洒阻化剂，防止综放工作面遗留煤体发生氧化自燃的现象，同时可以向工作面后方采空区注入氮气，形成氮气惰化带，进而防止采空区遗留煤炭的自燃发火。

4结论

本文以山西某矿2406综放工作面的设备搬迁的具体实际情况为背景，通过分析综放工作面在搬迁过程中遇到的问题，并针对工作面搬迁过程中的具体问题采取了针对性的技术，主要得到以下结论：

（1）综放工作面在设备搬迁过程中，会遇到煤层自然发火严重、井下设備运输不便、回撤巷道支护困难和煤矿安全事故易发的问题。

（2）综放工作面在设备搬迁技术上主要包括搬迁前的准备工作、回撤通道的掘进、生产设备的搬迁和采空区防灭火技术等。

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