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浅析综采工作面末采及回撤通道施工技术

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  摘 要:针对较薄煤层综采工作面撤出支架易出现煤壁冒顶、压架、死架的现象,从技术方面提出新的回撤工艺、回撤注意事项和措施,提高了回撤支架的安全性,降低了劳动强度,大大缩短综采工作面搬架倒面时间,保障煤矿开采的高产、高效。
  关键词:回撤通道;综采工作面;预掘通道;停采线
  1 目前常见的回撤通道
  ①预掘通道:预先在工作面设计停采线位置利用综掘机掘进回撤通道及辅助措施巷,当工作面推进到停采线时通过预掘的回撤通道回收工作面设备;②末采采煤机割通道:当工作面推进到停采线附近时,提前停止移架,只推输送机,利用采煤机割煤作通道,并进行有效支护后形成回撤通道,用于工作面回收设备。后一种方法施工工程量小,材料消耗少,不影响工作面正常通风,安全高效。
  2 末采及回撤通道施工工艺方案选择
  2.1 工程概况
  某综采工作面为一采区第三个回采工作面,工作面顺槽长1812m,切眼长180m。工作面北部为9号煤层三条大巷,西部为已回采的综采工作面,留设煤柱20m,东部为实体煤,南部为井田边界。煤层平均厚1.6m,赋存区稳定可采,结构简单。煤层顶板为K4石灰岩,局部为泥岩或砂质泥岩,底板为粉砂岩。
  2.2 預掘单回撤通道
  预掘单回撤通道是在工作面停采线处沿工作面倾向方向布置一条巷道作为回撤通道,回撤通道采用锚网索支护,末采后期工作面与回撤通道贯通,采场与回撤通道合二为一,回撤通道作为出架、调架、撤架的空间。预掘回撤通道的优点:工艺简单,可利用现有的掘进设备进行施工,施工回撤通道可与工作面回采平行作业。缺点:末采后期工作面与回撤通道之间的煤墙受超前支承压力的作用,煤体破碎、压酥,对顶板的支承作用有限,回撤通道顶板活动明显,顶板下沉、两帮移近明显加大。
  2.3 预掘双回撤通道
  预掘双回撤通道是在工作面停采线处沿工作面倾向方向平行施工两条巷道,靠近工作面的为主回撤通道,另一为辅回撤通道,主、辅回撤通道之间布置多条联络巷贯通。预掘双回撤通道除具有预掘单回撤通道的优点外,主、辅回撤通道之间的联络巷形成了多通道回撤,可实现多头平行回撤支架,缩短了支架回撤时间,提高了工作效率,多适用于大采高、工作面长度大的工作面。缺点:工程量大,材料消耗多,需要留设煤柱,浪费大量资源。
  2.4 无预掘回撤通道
  无预掘回撤通道是在末采后期推溜不移架,采煤机破顶或破底自行形成回撤通道,回撤通道采用锚网索+钢丝绳支护的方法。无预掘回撤通道的优点:通过锚杆、锚索的组合、悬吊、强化作用,可使顶板形成一个有机的整体,有效控制顶板的初期离层,支架回撤期间顶板下沉不明显。缺点:移溜采用单体柱方式逐段推移,劳动效率低;挂网、挂绳需在机道内完成,安全性较差;所形成的回撤通道空间狭小,搬家速度受到限制,多适用于采高低、三机设备尺寸小的工作面。
  2.5 末采及回撤通道施工工艺方案确定末采阶
  段均采用预掘单回撤通道施工,在工作面推进至距回撤通道约4.5m的位置,顶板活动明显,顶板大面积来压,工作面支架不同程度的出现压架、死架现象,不仅增加搬家倒面的难度,降低生产速度,而且对工作面人身、设备安全造成极大的安全威胁。同时,该矿9#煤层平均厚1.6m,采用一次采全高采煤工艺,采高低,支架运输尺寸小,顶板为30~40cm的K4灰岩,底板为粉砂岩,破底更容易。针对上述三种方案的对比矿区的实际情况,确定采煤工作面末采及回撤通道采用无预掘回撤通道施工,采煤机破底施工回撤通道,通道宽3.2m、高1.8m、长度180m,采用锚网索+钢丝绳支护。
  3 末采及通道施工工艺流程
  ①从末采起点位置开始铺设网片,第一个循环铺设单层钢筋网,第二个循环开始铺设单层菱形网,直到回撤通道煤壁。菱形网铺设标准横向搭接长度200mm,纵向使用网上铁丝穿成一体,联网孔孔绑扎,绑扎不少于3圈;②往前推进2.4m后,菱形网下依次开始绑扎不小于Ф20mm的钢丝绳,2.4-8.8m段,铺设钢丝绳9道,每道间距0.8m;钢丝绳两端连接在两顺槽的顶板金属网上固定,钢丝绳与金属网之间采用隔孔双丝连接,钢丝绳一直联到回撤通道停采线;③8.8-2m段,支护形式采用锚网索联合支护,采用单层菱形网,Ф20×1800mm左螺旋纹锚杆,间排距为900×1200mm,使用120×120×8mm的铁托盘,采用一支msck2335和一支msk2360低粘度树脂药卷锚固,msck2335在前、msk2360在后,锚固力不小于100kN,扭矩不小于200N·m;④工作面撤架通道帮部采用锚网支护方式。规格:采用Ф20×1800mm 左螺旋纹锚杆及配套托盘进行锚固,使用MSCK2335型和MSS2360型锚固剂各一卷进行锚固,间排距1200mm×1200mm。
  4 结束语
  采煤工作面末采及回撤通道采用采煤机破底施工回撤通道,回撤通道采用锚网索+钢丝绳支护,有效地抑制了围岩的变形,回撤通道顶板下沉、两帮移近不明显,未出现压架、死架现象,工艺简单,安全、高效、顺利地完成了搬家倒面。
  参考文献:
  [1]王琼伟,黄金川,魏景,等.综采工作面缩面液压支架回撤的模拟推演[J].煤矿机电,2018(06):79-80+83.
  [2]梁伟.煤矿综采工作面安全管理研究[J].资源信息与工程,2018,33(02):81-82.
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