铁山南煤矿-1212（21）工作面极复杂条件开采方案探讨

铁山南煤矿-1212（21）工作面极复杂条件开采方案探讨

刘润

川煤华荣能源达竹铁山南煤矿 四川 达州 635041

摘要：铁山南煤矿1212（21）综采工作面地质条件极其复杂，给本矿井开采施工带来很大难度，同时也对在此工作面的安全生产提出了更高的要求，通过对工作面的地质覆存条件分析针对性性的提出了切眼的安装工艺、设备配置、安全管理等一系列针对性措施，以确保该工作面的正常回采。

关键词：极其复杂  矿井开采 针对性 正常回采

一、综采工作面概况

1、铁山南煤矿-1212（21）综采工作面位于东翼-100m水平-121采区，开采K21煤层，煤层厚度0.4～1.6m之间，平均1.45m；夹一至二层夹矸，平均厚0.2m；倾角在45°～60°之间；平均52°。风巷走向长度为1241m，机巷走向长度为1217m，工作面平均走向长度为1229m。

2、K21直接顶为平均厚度4.9m的灰黑色中厚层状泥质细粒砂岩，泥质细砂结构，均匀层理，含植物化石。直接底为平均厚度1.5m的深灰色泥岩，中厚层状，泥质结构，水平层理，产植物化石，夹粉砂条带和薄层泥，含炭屑。

  3、-1212（21）工作面采用走向长壁后退式，综合机械化回采工艺，全部垮落法管理顶板。由于工作面为急倾斜工作面，便于现场架态管理提高效率，及时了解顶板来压情况，后期减少对支架的阀片、窜、漏液维修，故选用ZY3200/11/23JD掩护式电液控支架。工作面采用SGZ730/160型刮板输送机，通过中部槽自溜运至机巷。为了防止工作面片帮，则采用俯伪斜推进，风巷超前机巷距离13m～17m；为了缓解采掘接替紧张，机巷采用沿空护巷的方式布置。

二、综采切眼的施工与安装

（一）切眼的施工

     切眼初次掘进宽度为2.4米，当掘进贯穿后再进行扩刷，以满足安装电夜控支架的要求。为了减少电夜控支架在工作面的安装难度，以及为了对电液控支架的设备保护，本矿在-1212工作面第一次采用横向下放支架的方式进行支架的安装，由于ZY3200/11/23JD支架降到最低位时长度达到了5.784米，但对切眼扩刷的宽度要求较高达7米，跨度增加顶板暴露面积大，顶板支护采用锚索+锚杆交替进行加强支护。在扩刷过程中同时安装支架运输轨道，便于材料运输。由于工作面倾角较大，工作面对顶、底、帮全面支护，每隔20米全断面隔断，防止窜矸伤人事件的发生。

（二）支架的安装

     工作面上出口安装两台主绞车下放与调整支架，平巷安装一台牵引绞车对支架进行牵引到指定下放平台点。两架支架安装完成后再安装两块槽子交替进行，以确保支架与槽子的安装同步。

三、急倾斜伪俯斜的开采

（一）设备的配置

1.工作面采用MG2×160/710-WD3型采煤机组螺旋滚筒叶片和SGZ730/160型刮板输送机，采用ZY3200/11/23JD型电液控支架支护顶板，由于工作面坡度大，结合相关开采经验，工作面只安装了中部槽，未安设机头机尾、电机等，煤炭通过自溜至机巷。

2.水处理采用陶瓷过滤系统→4TH反渗透→乳化液自动配比箱→乳化泵箱→乳化泵→高压出液→高压全自动过滤站→工作面支架

（二）工作面的开采及拉架管理

1.工作面呈俯伪斜布置，工作面拉伪斜后，采煤机截割过程中，煤流经工作面溜子、煤壁下滑，减少了飞煤矸飞入人行道的可能，加上工作面溜子上设置的挡矸板以确保人员安全。

2.进刀方式随工作面刮板运输机斜切式进刀，采用下行割煤，空刀上行收浮煤，截深0.6m。跟机移架，工作面采用二次移架方案，即割煤期间采用跟机移架，控制好顶板，然后另一组人(两人)进行二次移架，满足推进度要求；充分利用防倒防滑缸与支架的侧护板、调架梁、调推缸，对支架进行上移调架，将工作面调整成阶梯型，使支架与运输机槽子形成一个小于90°的夹角，保证每一刀煤在俯斜向前推进过程中，运输机槽子与支架的下滑力与上调支架力保持一个平衡，防止了支架与槽子下滑。如遇地质等原因，可以改变支架与运输机中部槽的夹角，调整支架的上窜与下滑，以适应生产的需要。

3.拉架前，将溜子推溜杆防滑千斤顶伸出，使推溜杆斜向风巷，将下方支架固定，上方支架降架，将支架防倒防滑千斤顶同时打开，再逐步拉架，使支架朝向风巷移动。以此反复，使工作面支架、溜子整体防下滑，此种拉架方式基本实现防支架、溜子下滑的目的。

4.推溜过程中，开始使用以往的推溜方式，从上至下或者从下向上，往一个方向。在工作面推进的过程中发现溜子受力不均，哑铃变形、中部槽凹槽磨损严重，导致3处哑铃退出中部槽脱节。随后的两个班组对现场进行了分段调推、观察变化、分析原因，由于坡度大，支架中心距未调整好，造成中部槽损坏，同时推溜步距不应过大，第二次再进行调推到位。由此总结出了加大溜子弯曲孤度，平衡溜子受力状态，严控支架中心距，避免了哑铃变形、中部槽的磨损，同时增加总体推溜步距，提高了循环产量。由于是急倾斜工作面，对人员安全威胁较大，工作面作业人员数量不宜过多，现工作面人员控制在5人，两名割煤司机，三名移架工进行操作。

5.支架风巷一般超前机巷13-17米，根据坡度的大小作适当调整，在-1212工作面是大倾角处（60度）时，风巷超前机巷达25米。薄煤层开采对采煤司机的要求较高，采高要控制好，可调高度范围较窄，否则易造成支架超高倒架或过矮采煤机无法通过被“卡住”。

6.工作面一人跟机移架，其余两人一组进行调架，应用电液控支架一键调技术，大大提高了工作效率。

7.下出口端头1#～5#支架，架架相连，都安装有防倒、防滑装置，工作面其余支架每相邻2架安设1组，并坚持使用和保证正常工作状态。移架时，使用好支架的防倒、防滑和调架千斤顶进行调架，确保机尾支架起到定位作用。

8.采煤机油池采用左右对称排气孔设计改进，以适应急倾斜工作面能力是更强，已得到厂家高度认可，现急倾斜用采煤机厂家已按此要求进行重新设计。

四、下出口管理

1、下出口的管理是急倾斜工作面的一个管理重点，坡度陡，煤矸冲击力极大，同时下出口人行通过极不安全，这成为初期开采时的一个难题。通过多次实践，决定在下出口采用打眼放炮的形式扩刷施工超前缺口，然后架设两节棚，安设下煤嘴，为确保工作面的有效推进，在机巷超前煤壁20米架设两节棚，并每间隔3架两节棚，安设一个下煤眼，超前安设2-3组煤嘴。

2、在预留下煤眼口处安设煤嘴，能控制工作面的下煤量，以防煤量过大压坏机巷运输机，也能保证行人的安全，通过工作面下煤时在垫层上面用煤充填，下煤后滞后眼作为行人眼。在推进过程中，对采过的眼口的木料与其它材料进行回收复用，使材料进行充分复用，减少材料的投入。

3、回采后对下出口采空区侧采用11#工字钢以间距0.5米打设，顶底板紧靠挡矸钢梁沿走向打设一排11#工字钢加固，防采空区窜矸冲击挡矸钢梁，钢梁上方铺设钢丝网、废旧胶皮，用锚杆将网上下固定，相邻两张网用8#铁丝捆绑搭接，搭接长度不少于200mm，达到全封闭效果。

4、煤矸冲击对下出口的两节棚破坏力极强，使用水泥背板进行充填，然后用木料、胶皮在两节棚棚底和拐点铺设垫层，降低煤矸冲击。

5、下出口的引导煤流，经过回采的检验，为最佳工作状态，能有效的解决下出口设备的冲击及人员行走的安全。

6、每天三八制支护及护巷作业，早班高帮打设锚索+T型钢带超前煤壁100m进行支护，下出口滞后5m采用沙袋筑墙，根据回采进度对下出口采空区侧打设挡矸工字钢，及架两节棚支护，中、夜班顶板打设锚索+T型钢带支护。

7、机巷水沟处理，提前预埋4寸管子，把采空区的水引入管路中排出，保持桥转运煤的干燥。

五、结论

   通过对本矿井-1212（21）工作面地质概况分析，因而提出了针对性施工方案措施，在切眼施工、安装、设备选型配置、开采工艺、日常安全生产管理，每个环节都针对性部署，能起到有效应对工作面生产过程中各情况的发生，有效保障该工作面安全生产。

作者简介：刘润，1996年01月，男，汉族，四川达州人。