邢东矿大采深工作面末采大角度调采技术研究

艾保庆

（冀中能源股份有限公司 邢东矿，河北 邢台 054001）

1 概 况

邢东矿隶属于冀中能源股份有限公司，于2001 年正式竣工投产，核定生产能力为125 万t/a。矿井为立井多水平开拓方式，布置主、副两个井筒，主井井筒装备1 对多绳箕斗，用于提煤作业，副井为立井罐笼提升，用途为提升人员和物料。通

风方式为中央并列式，通风机工作方法为抽出式，副井进风，主井回风，采区实行分区通风，回采工作面采用全风压独立通风，掘进工作面采用压入式局部通风。矿井为低瓦斯矿井，2 号煤层有煤尘爆炸性，属Ⅱ类自燃煤层，水文地质类型为极复杂型，无冲击地压危险。2125 工作面为邢东矿-980水平2100 采区第5 个回采工作面，上部为2124 设计工作面，工作面南侧有两条巷道，即二水平轨道下山和二水平皮带下山，下距2127 采空区290 m。工作面的走向长度为548 m，倾向长度148 m，煤层标高-1 038—-1 130 m，所采煤层为2 号煤，煤层平均厚度为4.5 m，工作面煤层倾角平均11°。

邢东矿2125 工作面推进至末采阶段面临调采，调采角度为33°，机尾共需调采70 m。按照以往工作面回采经验，面对如此大角度的调采，一般都是采用直接停采的方案，避免末采过程中调采，相对于调采方案，如果采用直接停采的方案，造成煤炭资源的极大浪费。邢东矿井下地质条件复杂，很多工作面应用了调采技术，通过对我矿自身设备条件及以往调采经验分析，确定了2125 作面大角度调采的可行性。

2 工作面调采设计

2125 工作面为提高煤炭资源回收率，需在三角煤区域实行大角度调采，要实现工作面大角度调采的安全推进，就要保证推进过程中解决好调采比例的控制、调整好支架、防止下滑、咬架等情况、且控制好两巷支架的位置，保证液压支架不挤帮、巷道不空顶。2125 工作面支架多、调采角度大，又邻近工作面末采，在调采同时进行上网上绳工序，施工难度大，必须仔细现场考察、多次技术验证，在保证安全的前提下，解决调采比例难控制、支架难调整、易下滑、易咬架、两巷顶板不易控制等诸多难题。设计2125 工作面机头机尾调采比例为1∶6 的大比例调采，为实现30°大角度调采提供技术支持。2125 工作面调采平面如图1 所示，A点放大如图2 所示。

图1 2125 工作面调采平面Fig.1 2125 working face transfer mining

图2 A点放大Fig.2 Amplification of A point

上图中虚线为调采线，运输巷阴影部分为需扩帮部分，运料巷阴影部分为正常回收煤柱扩帮部分。调采全过程必须按设计比例，参照调采线进行（如机头在每个拐弯处A1 位置时机尾必须在对应的B1 位置，依次类推），特殊情况可适当调整。

调采过程中施工单位根据现场实际情况及时调整支架角度，以保证液压支架不挤帮、巷道不空顶及工作面正常生产。针对2125 工作面调采比例大，溜子机头顶板破碎，且需要边调采边末采的情况，对调采期间顶板加强支护工艺进行了设计。

3 工作面调采现场实践

3.1 工作面调采现场施工

2125 工作面开始调采后，由于调采比例大，溜子机头顶板破碎，当2125 工作面推进到上网上绳位置后，先对机头前15 个工作面支架的顶板进行锚网支护，随着溜子机尾的继续往前推，再对机头前30 个工作面支架的顶板进行锚网支护，接着随调采的进行及时对进入锚网支护位置其余支架的顶板进行锚网支护。

支护方式采用φ22 mm×2 400 mm 螺纹钢超强锚杆，每孔使用两卷Z2360 树脂锚固剂锚固，使用φ12 mm 钢筋梁，配合穹形钢托盘、菱形金属网等，间排距800 mm×800mm；顶板采用φ21.8 mm×8 500 mm 19 股钢绞线锚索加强支护，每孔使用3 卷Z2360 树脂锚固剂两卷锚固，迈步交叉式布置，间排距1 600 mm×1 200 mm，靠近煤壁侧距帮700 mm，配合2.6 m14 号槽钢、木垫板等。

为保证2125 工作面调采期间的运料与出煤不受影响，提前一个月对2125 工作面的运料巷与运输巷进行扩帮和卧底。同时煤班在出煤时候，每割一个机尾，都及时调整工作面支架角度，而降低调支架的时间，并及时量取两巷超前量，根据实际回采情况确定上绳架数，保证了调采的顺利完成。

3.2 工作面调采现场实施

针对2125 工作面调采比例大，溜子机头顶板破碎，且需要边调采边末采的情况，对调采期间顶板加强支护工艺进行了设计。通过对工作面调采过程中位置剖面的研究，提前对2125 工作面的运料巷与运输巷进行维护整修，保证工作面调采过程中不会出现因支架蹭帮而扩帮。

随着工作面调采的进行，工作面机尾支架需向工作面机头方向调整，当工作面机尾支架与原有巷道支护单体距离超过1.5 m 时，在支架和原有单体之间及时补打单体支护，配合1 m 铰接顶梁，如两巷顶板破碎或压力较大时，除了及时补打单体支护外，可将单体梁改为一梁两柱。回撤单体时，以不影响机组割煤为原则，不得超前回撤单体。调采期间严格按调采比例调采，及时调整支架，防止工作面出现突然上窜下滑。

工作面调采时，充分利用底调及侧护千斤顶，及时调整工作面支架，坚持一步三调，使其方向、直率与调采相适应，保持支架具有良好的支护状态。必要时，可配合单体调架。采用单体辅助调整支架时，需将单体用8 号铁丝双股绑牢，单体爪抓牢，单体采用远方送液操作，人员躲到5 m 以外安全地点，且单体伸缩方向不得站人。两端头顶板破碎喷渣时，用半圆木或金属网吊与放顶线处挡矸，必要时打设单体背网片和半圆木。

4 结 语

2125 工作面在三角煤区域实行的大角度调采，多回收了3.3 万t 的煤炭资源，产生直接经济效益1 584 万元。邢东矿对2125 工作面末采大角度调采进行的技术研究及实践，实现了复杂地质条件下工作面的安全回采，提高了煤炭资源回收率，缓解了采掘接替紧张。2125 工作面大角度调采工艺的成功实施，对类似条件下的工作面开采提供了技术参考，证明了其在邢东矿其他区域推广的可行性，对矿井实际生产有现实意义，对于开发利用煤炭资源、提高煤炭回收率、延长矿井开采年限和实现高效开采都具有十分重要的意义。