红岭煤矿综采工作面回采工艺分析

红岭煤矿综采工作面回采工艺分析

蒋猛猛

（安阳鑫龙煤业（集团）红岭煤业有限责任公司 河南安阳 455141）

摘要：随着煤矿科学技术的发展，综采技术已经成为了煤层开采的主流技术。综采技术的应用不仅提高了开采的效率，还提高了开采的安全性。通过分析综采工作面回采工艺流程，探讨了未来综采工作面回采工艺的发展趋势，可以为认识综采技术提供一定的参考。

关键词：综采工作面；回采工艺；工艺流程；发展趋势

0 引言

根据相关数据显示，近年来，我国的煤炭需求量不断增加，但煤矿资源开采量日趋减少，这就导致开采量与需求量之间的比例严重失衡，从而出现了供不应求的情况[1]。要想解决这一问题，首先要做的就是对煤矿开采工艺进行不断优化，以便于提高煤矿开采效率，进而达到增加煤矿开采数量的目的[2]。对于煤矿开采工艺的优化问题，现今我国煤矿行业主要的关注点在于综采工作面的回采工艺[3]，通过增加矿井的回采次数、提高回采效率，力争进一步地改进煤矿开采工艺，从而满足煤矿开采工作的开采量[4]。因此本文针对红岭煤矿1509综采工作面为研究对象，分析综采工作面的回采工艺，为工作面提高资源回收率提供参考。

1 工作面基本概况

红岭煤矿1509工作面位于15采区南翼,东部为F407断层保护煤柱，南部为14采区采空区，西部为1507采空区，北部为东风井保护煤柱；工作面平均煤厚7.0m，平均倾斜长度139.4m，平均走向长度797m，可采储量100.5万吨，服务年限14个月。1509综采工作面上巷与-300m行人道及15采区回风巷相连；下巷与四部轨道运输下山及六部胶带下山巷相连。上巷可采走向长783.7m。外段约450m沿煤层底板掘进，半圆拱型断面，采用U36矿用钢+金属网+铁背板支护，里段约330m沿煤层顶板掘进，在巷道最里段50m，使用金属网、T钢带、螺纹钢锚杆配合锚索和槽钢进行支护，巷道断面为梯形，巷道净宽4600mm，中高约3000mm，净面积约为13.8m2。下巷可采走向长810.2m，沿煤层顶板掘进，使用金属网、T钢带、螺纹钢锚杆配合锚索和槽钢进行支护，巷道断面为梯形，巷道净宽4600mm，中高约3000mm，净面积约为13.8m2；里段约50m，半圆拱型断面，采用36U矿用钢+金属网+铁背板支护，巷道拱基线处净宽5.2m，净高3.4m，柱腿下扎角为80°，棚距700mm，净断面积15.35m2。

2 1509综采工作面采煤方法

1509综采工作面开采条件较好，采用走向长壁后退式放顶煤采煤方法，根据液压支架的支撑高度（1.7～3.2m）、煤层实际厚度的变化和采煤机适应采高（1.8～3.2m）以及工作面三机尺寸配套关系，确定工作面的采高为2.6m±0.2m（根据煤墙片帮程度：片帮严重时可降低采高，但不得低于2.4m）。放煤厚度为4.4m±0.2m。采用双滚筒采煤机破煤和装煤、刮板输送机和伸缩带式输送机运煤，液压支架支护顶板，采用全部垮落法管理顶板。

3工作面配套设备

1509综采工作面采用ZF6800-17/32型液压支架，由于工作面不规则，工作面支架数量随工作面推进不断增加，初采时51架，逐步增加到136架，3架ZFG6800-19/35过渡支架以及2组ZT19600/21/38型端头支架，结合相邻工作面以及本工作面实际情况，采煤机选用MG300/700-QWD型采煤机，配套SZZ730/160中双链桥式转载机、PLM1000破碎机、2部SGZ730/400中双链刮板输送机等进行开采。

4回采工艺分析

（1）回采工艺及流程

1509综采工作面采用综合机械化（放顶煤）采放煤工艺，其回采工艺为：采用采煤机割煤装煤，由支架反复支撑及尾梁的上、下支撑等综合方式松动顶煤，支架尾梁支撑配合伸缩插板低位放煤,放出的顶煤进入后部刮板输送机进入煤流系统。

工艺流程：采煤机距上安全口15m位置向下斜切进刀→上行割三角煤→下行割煤→追机伸伸缩梁（放护帮板）→滞后采煤机机组6～9m（4～6架宽）自上而下分段移架→上行返空刀→由下端头开始自下而上推前部刮板输送机→自上而下放煤→自下而上拉后部刮板输送机。

①采高控制

根据液压支架的支撑高度（1.7～3.2m）、煤层实际厚度的变化和采煤机适应采高（1.8～3.2m）以及工作面三机尺寸配套关系，确定工作面的采高为2.6m±0.2m（根据煤墙片帮程度：片帮严重时可降低采高，但不得低于2.4m）。放煤厚度为4.4m±0.2m。

②循环进尺

根据工作面三机配套尺寸，循环进度为600mm。

③工序间距

收、放护帮板：护帮板必须护紧煤墙，超前机组割煤3～5架收护帮板，煤墙片帮严重时超前2～3架收护帮板，滞后机组1～3架放护帮板。

割煤：采煤机距上安全口15m位置向下斜切进刀。

伸伸缩梁：采用跟机方式，采煤机割过上部煤后，滞后采煤机1～2架伸出伸缩梁，支护暴露顶煤。

移架：滞后采煤机机组6～9m自上而下分段移架，采用本架操作，顺序式移架，移架时边收伸缩梁边移架，移架步距

600mm，顶板破碎或煤墙片帮严重时，采用带压擦顶移架并及时伸放伸缩梁、护帮板护好顶帮，必要时先超前移架再割煤，严禁空顶作业。

推前部刮板输送机：返空刀后，按照由下向上的顺序连续进行，保证刮板输送机弯曲段长度不小于15m。

拉后部刮板输送机：必须由下往上连续进行，操作时要注意架间和输送机的连接部位，防止槽子脱口和掉链事故的发生，保证刮板输送机弯曲段长度不小于15m。

放煤与移架间距不小于20m。

（2）综采放顶煤主要工艺过程

①支架对顶煤反复支撑的次数n和顶梁长度L和截深B有关，其关系式为：L=nB。

1509工作面支架顶梁长度L=4290mm，采煤机截深为600mm。

故1509工作面支架尾梁对顶煤反复支撑的次数n=4290/600=7次即可将顶煤放出。所以工作面在放煤期间，至少反复支撑7次，必须确保过煤高度不小于500mm。放煤结束后，关好后插板，后插板距后部刮板输送机槽沿的高度不小于300mm。

②放煤方式：自上而下多轮、分段、顺序、等量放煤，放煤时一次放出顶煤煤量的1/3～1/2，然后反复2～3轮将煤放净。

（3）初采初放及收尾期间采放煤工艺流程

初采初放期间少放煤或不放顶煤以外，收尾期间不放煤，工艺流程与正常回采期间工艺流程一致。初采初放、收尾必须制定专项安全技术措施。

①初采初放期间采煤工艺

为防止初采初放期间工作面采空区顶板不垮落造成悬空[5]，初采过程中老顶初次来压以前严禁放煤，过后，工作面开始逐步放煤，由三分之一到全部放煤（顶板全部垮落充满采空区后）。

②收尾期间采煤工艺

为加强收尾期间工作面采空区顶板管理，从开始上绳到停采线时，工作面严禁放顶煤。

5作业安排

1509综采工作面采取“三八”制作业方式，即每天一个检修班，两个生产班（八点班为检修班、零点和四点班为生产班）。工作面管理范围为从巷道口到工作面的生产、运输、安全等全部工作。采煤机司机、安全员、电工、煤溜、皮带司机、瓦斯员、乳化泵工为专业工种，端头工、清煤工、支架 （放煤） 工为综合工种。工作面采用正规循环作业，循环进尺 0.6 m，月循环个数104个，月日进尺62.4m。

6 结论

综采工作面的回采工艺是煤矿开采的重要内容，认识其工艺流程对于安全高效开采十分重要。在整个1509综采工作面的回采施工中，采用了科学合理的装备及回采工艺，尤其是结合整合矿井及开采煤层的实际特点，选取了适合的设备，确保了矿井回采工作面的正常推进。

参考文献

[1]赵永茂．综采工作面回采工艺分析[J]．西部探矿工程，202l，33(5)：157—158．

[2]闫进波．综采工作面回采工艺研究[J]．山西冶金，2020，43(3)：38—39．

[3]马杰举.煤矿综采工作面低位放顶煤回采工艺分析[J].能源与节能,2020(6):104-105，180.

[4]迟国铭,杨永亮.浅析一次采全高改放顶煤回采工艺技术[J].陕西煤炭,2014,33(1):84-86.

[5]刘金辉，牟国礼，王森全.厚煤层不规则综放工作面开采技术与应用［J］.矿业研究与开发，2010，30(4)：5-6.

作者简介：蒋猛猛（1985.06--），男，汉族，河南永城人，本科学历，辽宁工程技术大学，工程师。

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