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7m大采高綜采工作面末采安全高效貫通實踐

文檔作者：楊金樓，高登彥文檔來源：神華神東煤炭集團大柳塔煤礦		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月28日
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第24卷第3期
2015年3月
中 國 礦 業(yè)
CHINA M INING M AGAZINE
Vol_24，NO．3
M ar． 20i5
7m 大采高綜采工作面末采安全高效貫通實踐
楊金樓，高登彥
(神華神東煤炭集團大柳塔煤礦，陜西神木719315)
摘要：基于大柳塔煤礦7m大采高綜采工作面末采貫通現(xiàn)場實踐，采用對比分析、現(xiàn)場觀測與工程
實踐相結(jié)合的方法，分析了大采高綜采工作面在末采貫通中存在的問題，并從設備選型、技術(shù)措施和管理
等方面提出了解決方法。
關(guān)鍵詞：大采高綜采工作面；7m采高；工作面末采貫通；大柳塔煤礦
中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A 文章編號：1004—4051(2015)03—00141—05
Discussion about the safe and efficient m ining of 7m large m ining
height through the end of fully—mechanized face
YANG Jin-lou。GAO Deng—yan
(Daliuta Mine，Shendong Coal Group Corporation Limited，Shenhua Group，Shenmu 719315，China)
Abstract： In order tO summarize the experience of 7m large miningheight through the end of fullymechanized
face，this paper is based on the field practice of 52303 large mining height through the end of
fully—mechanized face，combining with the use of comparative analysis，field observations and engineering
practice，analyzing the issue of through the end of the surface．Finally，in order tO provide technical support
and accumulate experience for the safe and efficient mine production，we put forward the technical，design，
equipment selection，hanging process，knowledge of management and other aspects of the targeted technical
m easU res．
Key words： large mining height； the end of mining；through；safety and efficient
52303綜采工作面是大柳塔煤礦5—2煤層第二
個7m大采高工作面，通過吸取52304綜采工作面
回采經(jīng)驗，加大了支架的額定工作阻力，額定工作阻
力由16800kN變成18oookN，同時加大了工作面現(xiàn)
場管理力度。但在回采過程，仍出現(xiàn)過不同程度的
漏矸現(xiàn)象和頂板下沉現(xiàn)象，特別是在距停采線300m
處，工作面機尾出現(xiàn)兩次冒頂。
學者對綜采工作面末采貫通問題進行了大量研
究，但基本是關(guān)于快速掛網(wǎng)回撤技術(shù)，以及掛網(wǎng)回撤
過程中的頂板控制 ]，研究對象一般基于5m采高
以下的綜采工作面，極少涉及7m 大采高工作面。
隨著采高向6．O～7．0m 發(fā)展，采場煤壁片幫、冒頂、
壓架、支架失穩(wěn)發(fā)生率高，而對于7m大采高工作面
末采回撤階段頂板控制難度更大。
為實現(xiàn)7m 大采高工作面安全高效貫通，本文
通過分析大柳塔煤礦52303大采高綜采工作面末采
收稿日期：2014—06—10
貫通存在的問題，找出解決問題的關(guān)鍵性技術(shù)措施，
為礦井安全高效生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
1 52303綜采工作面概況
52303工作面為大柳塔煤礦大柳塔井5-2煤層
三盤區(qū)第二個工作面，工作面長301．5m，推進長度
4443．3m，煤厚6．6～7．3m，平均6．93m，設計采高
6．6m，采用一次采全高全部垮落后退式綜合機械化
采煤方法。工作面北側(cè)為52304工作面采空區(qū)，西
側(cè)靠近5—2煤層輔運大巷，東側(cè)靠近井田邊界。工
作面上覆為大柳塔井2—2煤層22305、22306綜采采
空區(qū)及喬家岔三不拉煤礦采空區(qū)。地表大部為第四
系松散沉積物覆蓋，工作面煤層頂?shù)装鍘r性特征見
表1，在三不拉溝等溝谷發(fā)育區(qū)域見基巖出露。上
覆基巖厚度為132~245m，切眼與回撤側(cè)基巖較厚，
工作面中部溝谷發(fā)育區(qū)域較薄。
工作面配套使用150架ZY 18000／32／70掩護式
液壓支架，支架高度3200～7000mm，寬度2050mm，
工作阻力18000kN，控制方式為電液控制，每個立柱
142 中國礦業(yè) 第24卷
配置兩個安全閥，安全閥開啟值分別為430 450bar
(對應的工作阻力16899．6～17685．6kN)。
2 末采前準備
2．1 工作面末采設計
1)基于52304工作面貫通時發(fā)生支架壓死、工
作面大面積冒頂?shù)膹娏业V壓情況，52303工作面回
撤通道與回撤輔巷之間凈煤柱寬度由原來的20m
增加至30m。同時取消了回撤通道的貫通調(diào)節(jié)巷，
減小了工作面貫通期間的空頂面積。
2)提前設計、施工回撤通道貫通標識孔與注射
瑪麗散孔。在安裝垛式支架前施工好通道貫通標識
孔與注射瑪麗散孑L，同時把標識孔的PVC管和瑪麗
散管下到位，提前預防貫通期間工作面礦壓異常時
需注射瑪麗散進行加固，減少現(xiàn)場處理時間，為頂板
控制贏取時間。
3)距回撤通道混凝土底板2．2m處施工貫通標
識孔，孔間距為10m，貫通標識鉆孔采用MYZ-150
型全液壓坑道鉆機施工，鉆頭采用O85mm合金鋼
鉆頭，成孔直徑90mm。鉆孔保證水平，且經(jīng)過二次
刷孔，確保成型圓滑，然后將直徑為075ram 的PVC
管裝入白灰充填在鉆孔內(nèi)，并將PVC管搗實。共計
施工29個貫通標識孔。
4)回撤通道正幫施工兩排注瑪麗散孔，排距為
1．5m，間距為5m，頂排距頂板0．8m。注馬麗散鉆
孔用O40mm鉆頭鉆孔，孔深均為16m。共計施工
106個注射瑪麗散孔。穿管時16m管和10m 管(前
面交待均為16m)交錯布置，見圖1。
表1 開采煤層頂?shù)装鍘r性特征
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圖1 回撤通道貫通標識孔及注瑪麗散鉆孔施工圖／ram
5)由于取消了貫通調(diào)節(jié)巷，為確保貫通質(zhì)量，在
52303工作面回撤通道要求沿底掘進。
6)補強52303通道兩幫的支護。為了提高頂板
的支護質(zhì)量，按照“護頂先護幫”原則，用027×
2400mm玻璃鋼錨桿對回撤通道正幫進行補強支
護，頂排錨桿距頂板1．4m，間排距為800mm ×
1000m。回撤通道負幫較52304回撤通道負幫加了
一條橫向鋼帶，縱向鋼帶由原來1．5m 的排距變成
113．的排距。
7)加強了末采段兩工作面巷道頂幫的支護，尤
其是二次采動巷道52303回順，52303回順正幫補
了3排O27mm ×2400mm 玻璃鋼錨桿和兩排

144 中國礦業(yè) 第24卷
4 末采存在的問題
1)采煤機司機末采貫通經(jīng)驗不足，至回撤通道
50m、30m、19m 時，由地測站對工作面支架大腳前
底板高程與回撤通道底板高程比對后，采煤機司機
不重視底板高程對比數(shù)據(jù)，工作面底板調(diào)整比較晚，
推到掛網(wǎng)19m 時工作面38 ～5l 架處比回撤通道
低1．6m。工作面前半部分沒有及時抬起來，沒有及
時降下去。導致貫通后工作面前半部分整體比通道
底200～ 400mm，后半部分整體比通道高300～
600mm，同時頂板整體比通道頂板高200 600mm。
2)52303回撤通道支護強度1．72MPa，支護強
度偏弱。導致回撤通道2—5聯(lián)巷頂板下沉400mm
左右。如表2所示。
表2 52303回撤通道支護強度計算
3)回撤通道負幫支護強度偏弱，導致回撤通道
負幫2—3聯(lián)巷鼓幫，凸出300～600mm，幫錨索劃壞
29根垛式支架大柱。同時局部地方鼓幫撕壞了w
鋼帶，使鋼帶起不到應有的作用。
4)回撤通道掘進過程中沒有沿底板掘進，導致
回撤通道底煤過厚，38～51架達到1．6m，給末采貫
通帶來很大的困難。
5)沒有及時調(diào)整工作面來壓步距，導致工作面
推進到距停采線2m 位置來壓，壓力恰好趕至回撤
通道，使回撤通道頂板下沉300～500mm，給工作面
回撤帶來了一定困難。
6)回撤通道口呈鍋型口，增加了掛網(wǎng)貫通的難
度。要求以后回撤通道口段的底板盡量平直。
7)上柔性網(wǎng)工藝不成熟，拉斷上網(wǎng)鋼絲繩，致使
上網(wǎng)影響的時間較長。
8)水平標識孔揭露后，煤機司機沒有足夠重視，
導致落差大調(diào)整困難。
9)工作面準備了4個探底煤錨頭，但實際探底
煤次數(shù)偏少，沒有起到指導現(xiàn)場生產(chǎn)作用。
10)煤機司機調(diào)整工作面底板技能差，擔心抬臥
刀幅度大滾筒撕網(wǎng)。造成7O ～130 支架底板比
回撤通道總體高400mm左右，45 ～50 支架底板
比回撤通道底200mm左右，影響了貫通質(zhì)量。
11)每隔lOm在回撤通道正幫側(cè)垛架間處放置
一個反光標識桿，高度為3．6m(煤機滾筒高度
3．5m)，部分被片幫煤打倒或砸彎，導致標識不準
確。
12)綜采隊人員對掛柔性網(wǎng)流程不熟悉、經(jīng)驗不
足，掛網(wǎng)過程中各區(qū)域負責人任務不明確，部分工作
程序不清楚，導致上網(wǎng)時間過長。
13)對工作面進行了提前掛網(wǎng)，導致網(wǎng)的長度不
夠，最后4m用金屬網(wǎng)替代柔性網(wǎng)，由于金屬網(wǎng)和柔
性網(wǎng)搭接長度不夠，回撤過程中出現(xiàn)從柔性網(wǎng)和金
屬網(wǎng)間撕開現(xiàn)象，出現(xiàn)了局部冒頂現(xiàn)象。
5 經(jīng)驗教訓
5．1 技術(shù)、設計方面
1)加強回撤通道掘進設計及施工管理，確保沿
底掘進，連采隊掘進回撤通道時嚴格沿底掘進，拉底
時要放線。針對局部煤層起伏較大、有構(gòu)造的地段，
要適當平緩過渡，并及時通過生產(chǎn)辦現(xiàn)場寫實、留
檔。在連采隊掘進回撤通道前，技術(shù)組要求嚴格進
行技術(shù)交底，施工時礦生產(chǎn)辦要加強現(xiàn)場質(zhì)量、技術(shù)
監(jiān)管及指導，避免出現(xiàn)掘進質(zhì)量事故，為綜采面貫通
留下隱患。
2)兩順槽在通道口前后30m要平緩過渡。回
撤通道口順槽段的底板盡量平直，避免回撤通道口
下坡又上坡(鍋口型)。
3)在距貫通前30m位置，應提前探底煤，并由
地測站測量工作面底板高程，將數(shù)據(jù)與通道底板、兩
順槽底板相比對，確定工作面底板調(diào)整方案。
4)回撤通道及輔巷間煤柱寬度由20m 調(diào)整到
30m后，對通道及輔巷范圍內(nèi)頂板起到了較好的支
撐效果，滿足了貫通要求。
5)提高支護質(zhì)量強度，根據(jù)304工作面、303工
作面貫通期間通道兩幫片幫情況，通道支護強度還
需加強，特別是中部段，回撤通道負幫錨索間排距為
0．8m，用Q型鋼帶替代w 鋼帶，幫錨索由規(guī)格為
022×6000mm 替換規(guī)格為022×4000mm，并配套
雙鎖具。各聯(lián)巷口也要進一步加強支護。
6)工作面末采段(200m)要正常組織生產(chǎn)，確保
第3期 楊金樓，等：7m大采高綜采工作面末采安全高效貫通實踐
礦壓正常，便于掌握礦壓規(guī)律，為掛網(wǎng)位置的確定提
供可靠依據(jù)。
7)加強末采段礦壓規(guī)律統(tǒng)計，準確預測正常掛
網(wǎng)位置處工作面來壓情況，根據(jù)預測來壓位置，靈活
調(diào)整掛網(wǎng)位置。為滿足掛網(wǎng)位置調(diào)整的要求，要適
當加長柔性網(wǎng)寬度(由16m 加長至18m)；若柔性網(wǎng)
寬度不足，可在最后階段掛金屬網(wǎng)，且搭接長度必須
大于600mm。
8)認真做好礦壓觀測，掌握好來壓步距，根據(jù)工
作面壓力情況，靈活調(diào)整掛網(wǎng)位置，確保上網(wǎng)期間工
作面沒有壓力。
5．2 掛網(wǎng)過程管理
優(yōu)化掛網(wǎng)流程、提高員工操作水平，采取鋼絲繩
分段上網(wǎng)方法，盡可能縮短上網(wǎng)時間。針對柔性網(wǎng)
重量、工作面長度，通過工作面兩端頭絞車，采取多
點、順序上網(wǎng)方式，避免一次上網(wǎng)不能滿足網(wǎng)重及網(wǎng)
繩纏繞的要求。掛網(wǎng)前，加強員工培訓，認真學習措
施及流程，隊于及技術(shù)員組織員工對可能出現(xiàn)的問
題進行梳理并提前制定相應的解決辦法。
5．3 貫通質(zhì)量保障措施
1)施工水平標識孔時，必須放線施工，放慢鉆桿
推進速度，以防鉆桿偏移設計的位置，同時鉆探隊安
排熟練工人操作，確保鉆眼水平。
2)掛網(wǎng)時，每兩刀探一次工作面底煤，隨時掌握
好工作面頂?shù)酌呵闆r。
3)在剩余30m時，技術(shù)員要根據(jù)工作面底板調(diào)
整方案，督察現(xiàn)場落實情況，發(fā)現(xiàn)有偏差的要及時要
求煤機司機調(diào)整并有跟班隊干負責督辦。
4)通過當班獎罰及其它有效手段，不斷激勵煤
機司機責任心，不斷提高底刀控制水平。
5)貫通時，必須安排老司機進行操作，保證工程
質(zhì)量。貫通期間嚴格掌握好抬落刀幅度，每刀抬臥
量不得超過100mm，抬落一刀平一刀，杜絕出現(xiàn)大
起大落現(xiàn)象。
5．4 設備選型方面
52303通道垛架工作阻力為18000kN 的支架，
工作阻力偏小，建議更換為更大工作阻力的垛架。
為20000kN 的支架。
5．5 礦壓管理
通過等壓、加快推進速度等方法，在距停采線
50m位置及時調(diào)整工作面來壓步距，確保工作面
16m掛網(wǎng)位置、距停采線2m位置未來壓，確保工作
面正常掛網(wǎng)，確保工作面安全回撤。
6 結(jié)束語
通過對52303大采高綜采工作面末采貫通深入
分析、總結(jié)，分析出了末采貫通期間的不足之處，總
結(jié)出了末采貫通的寶貴經(jīng)驗，為相似條件下工作面
的貫通提供了經(jīng)驗和參考。
■_
參考文獻
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