厚煤层综放工作面扇形收尾工艺实践

范 冬 阁

（山煤集团左云长春兴煤业有限公司，山西 左云037100）

1 工作面概况

山煤长春兴煤业位于山西省左云县境内，区域批复可采煤层为22#煤层，煤层平均厚度为11m，平均倾角为5°，煤层上部未遭受采动影响，煤层上覆直接顶为砂质泥岩，平均厚度为4.28m，基本顶为细砂岩，平均厚度为5.64m，基本底为砂质泥岩，平均厚度为6.22m。

矿井301 综放工作面采用后退式开采工艺，沿22#煤层底板布置有301 运输顺槽、301 回风顺槽两条巷道，其中，301 运输顺槽与南盘区皮带大巷呈45°夹角贯通，301 回风顺槽通过转采巷与南盘区辅运大巷垂直贯通，301 综放工作面在设计时受断层影响，为了提高巷道掘进利用效率，增加煤炭回收率，在工作面末采时采用大角度扇形收尾施工。

2 收尾准备工作

1）为确保巷道支护强度，保证301 综放工作面在回撤期间留有充足的空间，预先在运输顺槽与回风顺槽停采线前后20m 的位置处利用锚索吊挂矿用11#工字钢，同时在联巷与工作面超前20m 处吊挂钢梁，各钢梁的间距为1m，每根钢梁打设三根规格为Φ17.8×9.5m 的锚索，保证锚索锚固至坚硬岩体的长度≧2m。

2）为保证工作面在转采和末采期间运输机有足够的运行空间，在301 综放工作面转采前，需提前调刀，使运输机上窜，为后续转采施工提供条件[1]。

3 施工工艺

301 综放工作面在末采阶段的收尾施工工序可分为以下几个步骤：

1）301 运输顺槽推进至距转采点24m 位置时，为确保工作面顶板的稳定性，不对1#—10#液压支架进行放煤；

2）301 运输顺槽推进至距转采点14m 的位置时，对1#—5#液压支架进行挂网，同时在液压支架前方打设两组规格为4500×275×2.75mm 的5 眼钢带，每组钢带上间隔1m 打设规格为Φ17.8×9.5m 的锚索，锚索采用五花布置，各锚索的间排距为2000×1000mm；

3）301 运输顺槽推进至距转采点5.8m 的位置时，对1#—6#液压支架进行挂网；同时利用奇偶调刀法对工作面进行转采[2]，采煤机从工作面端头依次截割到90#支架、70#支架、30#支架、1#支架为一个循环；采煤机从工作面端头依次截割到100#支架、60#支架、40#支架、1#支架为第二个循环，循环往复，进行转采，每个循环转采机头、机尾的推进度分别为0.2m 和6.4m，采煤机奇偶调刀示意如图1 所示；

图1 采煤机奇偶调刀示意图

4）5 个循环转采后，对1#—9#液压支架进行挂网；

5）7 个循环转采后，后部运输机上窜较快，不能与转载机正常搭接，需将后部运输机机尾及电机、减速机、刮板等相关设备安全撤出，只保留后部运输机机头；

6）10 个循环转采后，对1#—11#液压支架进行挂网，301 综放工作面属于扇形回采，需自机尾侧网片的边缘向机尾方向每隔1m 吊挂一根规格为Φ28油丝绳；

图2 301 综放工作面扇形转采和末采挂网示意图

7）29 个循环转采后，301 综放工作面停止拉移液压支架，分别选用规格为Φ18×2200mm 的左旋无纵筋螺纹钢锚杆、规格为Φ17.8×9500m 的锚索和规格为3.2×2200mm 的菱形网对巷道顶板进行联合加强支护，各锚杆、锚索的间距分别为2m，巷道两帮选用规格为Φ16×1600mm 的锚杆和规格为3.2×2200mm 的菱形网进行加强支护，各锚杆的间排距为1m。301 工作面扇形转采和末采挂网示意如图2 所示，301 综放工作面扇形收尾施工效果如图3所示。

图3 301 综放工作面扇形收尾施工效果

4 技术创新

1）改进支架调整工艺。工作面扇形转采施工中，301 综放工作面技术人员充分利用支架侧护板功能（维持前侧护板闭锁、后侧护板打开的状态），通过后侧护板将支架进行调整，确保支架与运输机垂直，同传统利用短单体液压支柱进行调架的工艺相比，该工艺劳动强度低，大大缩短了大角度扇形转采收尾的时间[3-4]，此次扇形旋转45°，上巷转采185m，在20 内为工作面创造了安全的回撤条件。

2）通过技术手段改变矿压规律。山煤左云长春兴煤业301 综放工作面引进了“移动互联网+煤矿管理系统”中矿压在线监测模块，实现了对矿压显现情况、周期来压步距的实时分析预测，根据矿压显现规律，301 综放工作面在距离转采开始位置30m 时放缓了推进速度，在距转采位置24m 时，通过施行局部不放煤的措施改变了周期来压步距，确保了转采期间的稳压推进。

3）预先施工转采巷。为确保工作面大角度扇形收尾工艺的安全性，301 综放工作面在掘进期间预先施工圆弧形转采巷[5]，使工作面在转采期间保持等长，同传统转采工艺相比，有效避免了工作面机尾处煤机割不透的问题，提高了工作面扇形收尾的速度。山煤左云长春兴煤业301 综放工作面扇形收尾工艺的成功实践，产生的生产效果和经济效益总结如下：

5 结 语

1）为资源枯竭矿井回收边角煤、地质构造复杂矿井受落差较大断层影响的区域不能布置规则综放工作面的末采工艺提供了一定的实践参考，通过旋转回采施工工艺，降低了回采巷道吨煤掘进率、提高了工作面扇形收尾的速度。

2）山煤左云长春兴煤业301 综放工作面通过采用厚煤层大角度扇形收尾的施工工艺，提高了巷道的利用率，降低矿井的万吨掘进率，为矿井多回收煤炭资源32 万t，同时为企业多创造利润6400 万元。