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韩城矿业桑树坪二号井下分层综采工作面末采、回撤技术研究

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  摘要:1301下分层综采工作面是韩城矿业桑树坪二号井首个下分层工作面,由于末采、回撤过程中存在的一系列问题均为我矿首次面对解决,矿上进行了多次现场调研,提出并总结了下分层综采工作面末采、回撤技术方案,实现了安全高效回撤。
  关键词:下分层综采;末采;回撤
  1 1301下分层工作面概况
  1.1 工作面位置
  该工作面位于矿井中部,地面为高山丘陵地貌,有季节性洪沟,无河流。回采区域内无建筑物。该工作面煤层底板高程247.9--258.0m,工作面地面高程447--461m,工作面煤层盖山厚度195--251m。工作面西为马家塔村庄保护煤柱和井田边界,东为矿井消防水池保护煤柱,东西两边3号煤未开采,上方及四周2号、11号煤均未开采。
  1.2 工作面上部情况
  该工作面是1301上和1303上两工作面的下分层,1301上、1303上工作面(上分层)已分别在2012年和2013年开采。工作面南侧的进风顺槽位于1303上工作面下部,北侧的回风顺槽位于1301上工作面下部。
  1.3 工作面顶底板情况
  顶板:上分层开采时铺设有塑编网,塑编网搭接少、连接差或局部无搭接,再生顶板粘结效果不好,煤层上方矸石松散,极易发生漏顶。
  底板:为深灰色薄层状质泥质泥岩含植物化石,厚1.3--2.2m.泥岩下部为3号下煤,厚0.35m。
  2 1301下分层综采工作面末采挂网技术方案
  2.1 末采挂网准备工作
  距停采线位置20米,提前在支架上方上一道钢丝绳,间隔15米(10架),做为上第一道钢丝绳的固定辅助绳。
  2.2 末采挂网控制距离及挂网方式
  距停采线11.6米开始挂网,即:末采挂网8米(上绳10道)、回撤巷3.6米。
  挂网采用双层铁丝网(挂网期间采取对接方式,每张单网压半茬双网),横向掺合200mm。
  2.3 挂网工序
  2.3.1 挂网前最后一茬:推溜完成后,必须保证支架保持拉移超前架状态,收缩伸缩梁,使支架顶梁端头与煤壁紧密接触。
  2.3.2 挂网第一茬:割煤完成后,及时伸出伸缩梁、推移工作溜,准备挂网工作。
  2.3.3 挂网第一茬:a、收回伸缩梁300mm;b、人工将网头钢丝绳放置在支架顶梁上方(尽量拉向老空);c、进行降架拉架工作,拉架方式为隔架拉架;d、有固定辅助绳的支架处,将钢丝绳与支架上方固定辅助钢丝绳固定。
  2.3.4 挂网第二茬及以后,按照正常程序联网→割煤→推溜→降架移架,依次进行。
  2.3.5 挂网期间片帮、漏顶段处理:提前采用φ250mm圆木(或半圆木)及单体在煤壁进行支护(人工刷帮),将网附在圆木上方,然后进行拉架。
  3 1301下分层综采工作面回撤巷制作技术方案
  由于1301下分层综采工作面顶板为再生顶板,较破碎,此次回撤巷制作无法进行锚网索支护,针对这种情况,我矿根据现场实际情况,设计了切实可行的回撤巷制作支护方案。
  3.1 回撤巷制作规格
  宽×高=3.6×2.8m。
  3.2 回撤巷施工方案及支护方式
  3.2.1 工作面先做缺口,由缺口开始施工,施工方向:自机尾向机头。
  3.2.2 工作面缺口设置3处:①第一处缺口:机尾端头处煤壁;②第二处缺口:95#支架处;③第三处缺口:45#支架处。注:第二、三处缺口在设置地点附近5架范围均可,根据现场顶板条件确定具体位置。
  3.2.3 回撤巷支护顶部铺设一层芭片和一层金属网、帮部铺设一层金属网,使用π梁或工字钢梁+单体或U型钢棚腿支护,帮部使用圆木或木棍背帮,不少于5道,均匀交替布置。
  3.2.4 缺口及回撤巷施工采用人工手镐、风镐破煤,人工攉煤上工作溜。
  3.3 回撤巷缺口施工及支护方式
  3.3.1 第一处缺口:①靠近煤壁处先支设一架抬棚,抬棚一头担在支架顶梁上方,一头使用单体或U型钢棚腿固定;②更改施工区域内超前铰接梁+单体至回顺巷中,拆除原U型钢棚腿(长度范围3.6m),其他位置支护不变;③破煤、攉煤、支护。
  3.3.2 第二、三处缺口:①缺口宽度3米,深度3.6米,一次循环进度0.6米;②铺网、支护,支护采用长度2.8米圆木(直径不小于200mm)及单体进行临时支护,一梁三柱;③回撤巷宽度达到要求后,使用π梁或工字钢梁进行二次永久支护,π梁或工字钢梁一头担在支架顶梁上方,贴帮煤壁处使用单体或U型钢棚腿固定。
  4 1301下分层综采工作面支架回撤技术方案
  4.1 撤架顺序
  自机尾向机头依次撤架,即先撤119#架,最后撤1#架。
  4.2 撤架支护
  4.2.1 老空侧采取木垛支护,撤完架后及时打设木垛,木垛自老空侧一直打设到煤壁,保证老空空间,方便拉架撤架,同时减缓老空压力,留出通风风道。
  4.2.2 架前支护
  支架前方采用抬棚梁形式进行支护,使用1对4.2mπ梁进行超期支护,齐头支护,随撤架迈步前移。
  4.2.3 支架拉出调向
  邻架挂设导向轮,使用拉架绞车配合单体将支架拉出调向。
  5 实施效果验证
  1301下分层综采工作面末采挂网共施工10天;回撤巷共施工13天;回撤支架(119架)共施工16天。
  经过1301下分层综采工作面末采挂网及撤架实践论证,此方案安全可靠,且施工难度较小,工期相对较短,实现了下分层工作面安全高效回撤。
  作者简介:薛斌(1985--),男,陕西韩城人,本科,工程师,现就职于桑树坪二号井生產技术部
  沈少康(1993--),男,安徽池州人,本科,助理工程师,现就职于桑树坪二号井生产技术部
  (作者单位:陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井)
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