360米超长综采工作面的布置及采面管理

刘鹏 杨清成

摘  要：针对铁法能源公司晓南矿在布置二水平SW1403工作面时，由于受众多因素影响，一切眼设计长度为214m，对接二切眼后设计长度为360m的特点，介绍了为保证工作面的安全高效回采所采取的安全技术措施，对生产效果进行了评价。

关键词：超长工作面;管理;设备

中图分类号：TD355 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）20-0180-03

Abstract： Aiming at the occasion when Xiaonan Mine of Liaoning Tiefa Energy Co.， Ltd. lays out the secondary level SW1403 working face， due to the influence of many factors， the design length of the first open off-cut is 214m and the design length of the second open off-cut is 360m， this paper introduces the technical measures taken to ensure the safety and efficiency of working face mining and evaluates the production effect.

Keywords： ultra-long working face; management; equipment

1 工作面概況

二水平SW1403工作面位于晓南矿二水平南翼采区，上部为W2-901工作面采空区，南部与SW1400工作面（未开拓）相邻;北部与SW1402工作面（2017年8月采终）相邻;东部为二水平南翼西皮带中巷;西部为FW2-5断层。工作面标高-455m～-550m，工作面长214m/360m，走向长1084m，平均采高2.58m。

工作面直接顶为灰白色粗砂岩，厚度为5.4m～10m，基本顶为灰色细砂岩，平均厚度23m，采用全部垮落法控制采空区顶板，工作面绝对瓦斯涌出量为19.84m3/min。一切眼揭露落差0.8m的一条正断层FW2-5，断层走向137°，倾角50°，对回采无影响。

工作面采用MG400/940-WD电牵引采煤机;SGZ-800/525*2刮板输送机;SZZ-800/315转载机;BRW-400/31.5乳化液泵站;ZY6400-23/47和ZY6800-15/35掩护式液压支架。

2 工作面采用特殊布置的原因

由于受晓南矿接续紧张的影响，经过仔细分析研究，将两个工作面合成一个工作面正常回采，既保证了矿井的正常接续，又减少了工作面的安拆次数、巷道掘进量、巷道维修量和探放水次数，同时多回收阶段煤柱，提高了经济效益。工作面示意图如图1、2所示。

3 工作面回采期间采取的安全技术措施

3.1 工作面回采时设备管理采取的安全措施

由于回采360m长的工作面在晓南矿是第一次，虽然可以借鉴W3-720工作面（切眼长327m）回采时的经验，但很多因素都不相符，工作面增长之后，同样产量的情况下工作面推进速度要降低48%，造成工作面顶板压力增大，导致顶板局部较破碎和煤壁易片帮，运输容易出现机电事故，为了保证正常安全生产，采取了以下措施：

（1）工作面100#液压支架向前采煤机割煤速度不能大于3.0m/min，100#～150#之间采煤机割煤速度不能大于2.0m/min，150#～195#之间采煤机割煤速度不能大于1.5m/min，195#～244#之间采煤机割煤速度不能大于1.0m/min（以采煤机后滚筒为准）。

（2）液压支架护帮板及伸缩梁不允许一次性收完。当采煤机临近时，缓慢收护帮板及伸缩梁，不允许打“死阀”。当采煤机割完煤后，第一时间打出护帮板及伸缩梁，防止片帮掉货压住运输机。

（3）推移运输机时，严禁打“死阀”，必须循环渐进的推移，保证运输机过渡段达到20组液压支架以上。推完运输机后，要保证运输机平、直，避免出现急弯或弯曲不直。

（4）工作面因片帮造成货量增大时，及时停止采煤机，运输机必须低速拉空。拉空后运输机进入高速运行状态再进行推移运输机工作。

（5）工作面底板找平，保证运输机平直，机头与工作面顺好，减少出煤阻力。运输机头与转载机尾搭接状态良好，保证出货口畅通。

（6）每次系统停运后再启动时，必须及时拉空运输机，且在运输机进入高速运行状态后方可进行割煤作业。

（7）检修班加强日常检修工作，每天检查好运输机油位、链组、舌板及分链器，其它部件必须有计划的检查或更换。

3.2 工作面防治自然发火安全措施

二水平SW1403工作面煤层有自然发火倾向，发火期限为1～3个月，由于工作面360m长，推进速度较慢，容易引起煤层自燃，为了保证正常安全生产，采取了以下措施：

（1）综采队保证工作面不留顶、底煤，减少采空区遗煤。

（2）综采队每天利用水管清洗支架时，同时向架后采空区进行洒水。

（3）综采队负责工作面每20组液压支架安设1个8kg灭火器。

（4）利用保安区钻孔水、工程地测大队探放水的钻孔水及综采队冷却水向采空区内注水。

（5）保安区形成注氮系统，达到随时可以使用的状态。

4 经济、社会效益分析

4.1 经济效益

（1）两个采煤工作面合并，节省一次安装和一次拆除

二水平SW1400工作面拆除材料预算：276992元，人工费用：277000元

二水平SW1403工作面安装材料预算：872258元，人工费用：262000元

安拆费用共计节约：276992+277000+872258+262000=168.8万元

（2）多回收煤炭2.1萬吨

多创效21000×420=882万元

（3）减少巷道掘进量费用

减少掘进巷道2100m，每米巷道平均6170元

经济效益：2100×6170=1295.7万元

（4）巷道维修经济效益

优化设计后回采期间减少2条巷道维修长度共计1910m。由于此工作面为孤岛工作面，四周均为采空区，巷道围岩压力显现极为明显，回采过程中工作面顺槽至少要进行两次翻修，同时采区3条服务巷道也需要进行维修。

a.人工效益：

人工费用=维修人数×人均收入×可采期，

其中：维修人数，156人;

人均收入，6953元/人/月;

可采期，9个月。

即：156×6953×9=976.2万元。

b.材料效益（详见表1）：

材料费用=材料费单价×维修长度+水费

即：1085×1910×2=414.5万元。

c.维修经济效益总计：976.2+414.5=1390.7万元。

（5）设备经济效益

优化设计后减少安设2部DSJ-160型胶带输送机，减少转载机、刮板输送机、破碎机、移动变电列车变压器、开关的租赁费用。

设备租赁费用：

两个工作面合并为一个工作面后减少了安拆期间设备叠加时的租赁费用（详见表2）。

设备经济效益89.4万元。

4.2 社会效益

随着矿井的开采，每个矿井都将面临着保护煤柱、采区或矿井边界、地质构造带等边缘煤炭资源的回收问题，研究和探索不规则工作面采煤工艺和技术管理，并有针对性地制订相关措施，对提高资源的回收率，延长矿井的服务年限具有重要意义。

5 结束语

（1）二水平SW1403工作面实现了安全、高效开采，为今后类似工作面的开采积累了宝贵经验。

（2）两个采煤工作面合并为一个采煤工作面，不仅减少了采区区段数量、万吨掘进率和区域保护煤柱数量，而且提高了资源回收率。

（3）由于两个采煤工作面合并为一个采煤工作面，所以工作面的储量增加，减少了工作面的安拆次数，工作面正常回采时间相对增加，提高了效率，适应了高产高效发展的需要。

参考文献：

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[2]秦乐尧，邢士军，陈龙高.超长综放工作面矿压显现规律[J].煤炭科学技术，2003（02）：29-32.

[3]刘长友，黄炳香，孟祥军，等.超长孤岛综放工作面支承压力分布规律研究[J].岩石力学与工程学报，2007（S1）：2761-2766.