论文部分内容阅读
摘要：本文就黄陵建庄井田煤层底鼓严重、埋藏深、矿压大的综采放顶煤工作面的快速回撤方法，做了详细的论述，总结出了一套适应于该井田特点的，综采放顶煤工作面的快速回撤方法。
关键词：煤层底鼓严重;矿压大;工作面;快速回撤
Abstract: This paper analyzes the Huangling Jianzhuang mine coal serious floor heave, burial depth, fully mechanized top coal caving working face of mine pressure large fast withdrawal method in detail, summed up a set of suitable for the mine characteristics, fast removing method of fully mechanized top coal caving working face.
Key words: Coal serious floor heave; mine pressure; workinge; rapid retracement
中图分类号：TD82-9文献标识码：A
黄陵建庄井田属于黄陵煤田的一部分，煤层结构较简单，平均可采煤层厚度5.54m，主体部分煤层稳定在4～10m，平均7.00m，属厚煤层，主采4-2号煤层。煤层倾角较小，为近水平煤层。矿井布置了一个综采放顶煤工作面生产，工作面长220m。由于该井田煤层底鼓严重，为工作面的生产、回撤造成了很大困难。为了克服煤层底鼓、矿山大给回撤带来的问题，经过几年的生产实践，总结出了一套适应本矿井特点的综采工作面快速回撤方法。下面就该井田工作面快速回撤方法进行如下简要论述。
一回采工作面停采线位置的选择
回采工作面停采线位置是否合理，直接影响着工作面的回撤安全及回撤进程。合理地选择工作面停采线位置，是摆在该矿面前的一项重要工作。从原则上讲，工作面停采线位置应避开压力区、地质构造带、煤层顶底板变化区域。建庄井田矿压大、煤层底鼓严重，该井田首采工作面由于缺少相关煤层的回撤资料及回撤经验，工作面停采线位置是理论位置，实际停采线位置并未到达设计的停采线位置，其停采线位置的确定完全是无奈的选择。回采工作面未到达设计停采线时，工作面支架多处被压死，实在是难以前行，在无奈的情况下，选择了当时工作面的停采位置，使该工作面的支架回撤耗时达两个月有余，耗费了大量的人力、物力、财力。
总结首采面及此后102、103工作面的回撤经验，笔者认为在工作面回撤之前，必须对工作面的顶板压力、底鼓情况进行全面了解，进行不间断的顶底板观测，不断总结经验、掌握顶底板活动规律，将工作面停采线位置选择在基本顶来压活动趋稳、底鼓量小，避开支撑压力的区域内；其二，根据井田地质资料，尽量将工作面停采线位置选在无构造影响区域，保证回撤的安全。
102、103工作面的回撤位置定在距一盘区辅助运输巷50－60m处，避开了矿压集中、地质构造影响区域。事实证明，合理选择工作面停采線位置，可以确保工作面的安全、快速回撤，减少了因矿压、底鼓、构造对回撤造成的困难，节约了回撤成本，提高了回撤效率。
二 回撤方案的确定
建庄井田一盘区回采工作面采用前进式回采，结合本地区煤层矿压大、底鼓严重的因素，如果选用多通道回撤，可能会造成局部区域矿压集中，致使回撤通道、及盘区准备巷道维护困难的问题。工作面回撤方案的选择依然是以利用原有区段巷道作为回撤通道进行回撤的方案。工作面回撤通道利用采煤机切割形成并加以维护的方法，回采工作面设备通过回风巷进行回撤。参见下图
图1工作面回撤方案示意图
三 回撤通道的施工准备工作
1 维护、修复工作面回风巷、运输巷作为工作面设备的回撤通道。
1.1 工作面支架从工作面回风巷撤出，在工作面与回风巷连接处做Φ7m的抹角，便于回撤车辆通过。
1.2 严格控制回风巷（回撤通道）的坡度，补打巷道钢带、锚索、锚杆，加强巷道支护，保证回撤安全。锚网规格为：间、排距800mm,锚杆Φ20mm，长2.5m，锚索采用Φ21.8mm,长8.3m的钢铰线， 钢带K140支护。
1.3 严格控制巷道回撤断面尺寸。对巷道断面变小处，需进行扩巷补强处理，保证巷道支护强度。
1.4 在巷道中铺设地坪，硬化路面，保证回撤车辆通行。
2 工作面回撤通道的施工
2.1 在工作面掘进到停采线20m处开始铺双层10#菱形铁丝网，网边搭接长度不小于100mm；在距停采线10m处开始沿工作面倾向在金属顶网下挂直径Φ18.5mm的钢丝绳，钢丝绳两端用锚杆（全长锚固）固定在两巷肩窝处。
2.2 距停采线4.0m时，不再推移工作面液压支架，只推移工作面输送机，采煤机继续割煤，割出工作面回撤通道。通道尺寸要求确保最大支架车辆正常通行，高度控制在3.5m。
2.3 回撤通道采用锚索桁架及∏型梁与单体液压支柱组成棚式支架加强回撤通道的支护。煤壁处挂单层金属网护帮。采用全锚索支护，锚索规格：Φ21.8mm，长8.3m，与工作面平行布置。
2.4 工作面回撤通道处顶板采用瑞米1号加固。
2.5 回撤通道形成后，先拆除采煤机、输送机，形成工作面回撤通道。
2.6 在回撤通道打C30砼地坪，厚度300mm。
3 在工作面接近停采线10m时，停止放顶煤，以降低工作面采高，减小顶板岩层的垮落空间，以降低工作面顶板压力的强度。
4 安设调架绞车，在工作面煤帮上加打固定导向轮锚杆。
四、回撤工作
1 回撤顺序：端头支架、设备列车等从工作面运输巷回撤；其它设备通过工作面回撤通道经工作面回风巷回撤。
2 支架回撤时，利用绞车将工作面液压支架抽出、调架后，支架车直接进入工作面装车整体运出。
3 支架抽出后，在原支架处补打木垛，以加强空顶处的支护强度，确保支架的回撤安全。
五 结论
经过三个工作面的回撤实践及不断的研究，针对建庄井田煤层底鼓严重，煤层埋藏深，矿山压力大的情况下，实现综采工作面的快速回撤，是摆在建庄公司面前的一项重大难题，经过公司上下的不懈努力，不断总结经验，进而形成了该公司前述的综采放顶煤工作面的快速回撤方法。采用该回撤方法后，虽然在回撤通道方面投入相对大一些，但相对来说，能使工作面快速、安全回撤，是很难能可贵的。第二、第三个综采放顶煤工作面支架设备回撤只用半个余月时间就完成了。并且安全可靠，由此带来的效益是可当可观的，因此，对于相同类型矿井的回撤具有一定的借鉴意义。
关键词：煤层底鼓严重;矿压大;工作面;快速回撤
Abstract: This paper analyzes the Huangling Jianzhuang mine coal serious floor heave, burial depth, fully mechanized top coal caving working face of mine pressure large fast withdrawal method in detail, summed up a set of suitable for the mine characteristics, fast removing method of fully mechanized top coal caving working face.
Key words: Coal serious floor heave; mine pressure; workinge; rapid retracement
中图分类号：TD82-9文献标识码：A
黄陵建庄井田属于黄陵煤田的一部分，煤层结构较简单，平均可采煤层厚度5.54m，主体部分煤层稳定在4～10m，平均7.00m，属厚煤层，主采4-2号煤层。煤层倾角较小，为近水平煤层。矿井布置了一个综采放顶煤工作面生产，工作面长220m。由于该井田煤层底鼓严重，为工作面的生产、回撤造成了很大困难。为了克服煤层底鼓、矿山大给回撤带来的问题，经过几年的生产实践，总结出了一套适应本矿井特点的综采工作面快速回撤方法。下面就该井田工作面快速回撤方法进行如下简要论述。
一回采工作面停采线位置的选择
回采工作面停采线位置是否合理，直接影响着工作面的回撤安全及回撤进程。合理地选择工作面停采线位置，是摆在该矿面前的一项重要工作。从原则上讲，工作面停采线位置应避开压力区、地质构造带、煤层顶底板变化区域。建庄井田矿压大、煤层底鼓严重，该井田首采工作面由于缺少相关煤层的回撤资料及回撤经验，工作面停采线位置是理论位置，实际停采线位置并未到达设计的停采线位置，其停采线位置的确定完全是无奈的选择。回采工作面未到达设计停采线时，工作面支架多处被压死，实在是难以前行，在无奈的情况下，选择了当时工作面的停采位置，使该工作面的支架回撤耗时达两个月有余，耗费了大量的人力、物力、财力。
总结首采面及此后102、103工作面的回撤经验，笔者认为在工作面回撤之前，必须对工作面的顶板压力、底鼓情况进行全面了解，进行不间断的顶底板观测，不断总结经验、掌握顶底板活动规律，将工作面停采线位置选择在基本顶来压活动趋稳、底鼓量小，避开支撑压力的区域内；其二，根据井田地质资料，尽量将工作面停采线位置选在无构造影响区域，保证回撤的安全。
102、103工作面的回撤位置定在距一盘区辅助运输巷50－60m处，避开了矿压集中、地质构造影响区域。事实证明，合理选择工作面停采線位置，可以确保工作面的安全、快速回撤，减少了因矿压、底鼓、构造对回撤造成的困难，节约了回撤成本，提高了回撤效率。
二 回撤方案的确定
建庄井田一盘区回采工作面采用前进式回采，结合本地区煤层矿压大、底鼓严重的因素，如果选用多通道回撤，可能会造成局部区域矿压集中，致使回撤通道、及盘区准备巷道维护困难的问题。工作面回撤方案的选择依然是以利用原有区段巷道作为回撤通道进行回撤的方案。工作面回撤通道利用采煤机切割形成并加以维护的方法，回采工作面设备通过回风巷进行回撤。参见下图
图1工作面回撤方案示意图
三 回撤通道的施工准备工作
1 维护、修复工作面回风巷、运输巷作为工作面设备的回撤通道。
1.1 工作面支架从工作面回风巷撤出，在工作面与回风巷连接处做Φ7m的抹角，便于回撤车辆通过。
1.2 严格控制回风巷（回撤通道）的坡度，补打巷道钢带、锚索、锚杆，加强巷道支护，保证回撤安全。锚网规格为：间、排距800mm,锚杆Φ20mm，长2.5m，锚索采用Φ21.8mm,长8.3m的钢铰线， 钢带K140支护。
1.3 严格控制巷道回撤断面尺寸。对巷道断面变小处，需进行扩巷补强处理，保证巷道支护强度。
1.4 在巷道中铺设地坪，硬化路面，保证回撤车辆通行。
2 工作面回撤通道的施工
2.1 在工作面掘进到停采线20m处开始铺双层10#菱形铁丝网，网边搭接长度不小于100mm；在距停采线10m处开始沿工作面倾向在金属顶网下挂直径Φ18.5mm的钢丝绳，钢丝绳两端用锚杆（全长锚固）固定在两巷肩窝处。
2.2 距停采线4.0m时，不再推移工作面液压支架，只推移工作面输送机，采煤机继续割煤，割出工作面回撤通道。通道尺寸要求确保最大支架车辆正常通行，高度控制在3.5m。
2.3 回撤通道采用锚索桁架及∏型梁与单体液压支柱组成棚式支架加强回撤通道的支护。煤壁处挂单层金属网护帮。采用全锚索支护，锚索规格：Φ21.8mm，长8.3m，与工作面平行布置。
2.4 工作面回撤通道处顶板采用瑞米1号加固。
2.5 回撤通道形成后，先拆除采煤机、输送机，形成工作面回撤通道。
2.6 在回撤通道打C30砼地坪，厚度300mm。
3 在工作面接近停采线10m时，停止放顶煤，以降低工作面采高，减小顶板岩层的垮落空间，以降低工作面顶板压力的强度。
4 安设调架绞车，在工作面煤帮上加打固定导向轮锚杆。
四、回撤工作
1 回撤顺序：端头支架、设备列车等从工作面运输巷回撤；其它设备通过工作面回撤通道经工作面回风巷回撤。
2 支架回撤时，利用绞车将工作面液压支架抽出、调架后，支架车直接进入工作面装车整体运出。
3 支架抽出后，在原支架处补打木垛，以加强空顶处的支护强度，确保支架的回撤安全。
五 结论
经过三个工作面的回撤实践及不断的研究，针对建庄井田煤层底鼓严重，煤层埋藏深，矿山压力大的情况下，实现综采工作面的快速回撤，是摆在建庄公司面前的一项重大难题，经过公司上下的不懈努力，不断总结经验，进而形成了该公司前述的综采放顶煤工作面的快速回撤方法。采用该回撤方法后，虽然在回撤通道方面投入相对大一些，但相对来说，能使工作面快速、安全回撤，是很难能可贵的。第二、第三个综采放顶煤工作面支架设备回撤只用半个余月时间就完成了。并且安全可靠，由此带来的效益是可当可观的，因此，对于相同类型矿井的回撤具有一定的借鉴意义。