综采工作面在复杂条件下多切眼超长转角回采

吴春涛+++杨清成++张鑫

摘 要：文章以铁煤集团晓南矿W3-720工作面回采实践为依据，论述了多切眼超长工作面在复杂条件下回采过程中所采用的各种特殊的施工工艺，为防治自然灾害在回采技术管理方面总结出了宝贵经验。

关键词：综采工作面；超长刮板输送机；渡旧巷；多切眼；技术管理

1 项目缘起

晓南矿西三采区属残采采区，受FW23-1、FW23-2和废旧巷道影响，原设计在煤柱内布置2个相互垂直的工作面，W3-720和W3-721工作面，其中W3-720工作面呈不规则布置，设计采止线布置在西三煤柱皮带中巷边缘，回采结束后设备搬家至W3-721工作面。此设计造成工作面的保护煤柱增加，已圈定煤量损失。

为此，我矿在充分论证的基础上优化设计方案，打破传统常规模式，决定把两个工作面合并成一个，进行转角渡旧巷回采，这样不仅能减少一次搬家倒面，而且将节约大量的材料投入，并可多回收优质煤三万吨以上。

2 工作面概述

该工作面位于西三采区的中部，北以F23-1断层为界；东部为W3-719采空区；南部为W1N700、W1N701、W1N702、W1N703采空区（1984～1988年回采）：西以F23-2断层为界。工作面上方为西三四层采空区 （2011.11采终）。工作面走向长度883米，倾斜长度由57米至327米逐渐递增。

2.1 工作面多切眼布置

工作面布置4个切眼，3条斜回顺。一切眼57m，安装液压支架44组，一回顺101米，每隔8米安装一组液压支架，共11组；二切眼43米，安装液压支架28组；二回顺351米，二切眼向外141米与运顺平行，剩余210米内每隔12米安装一组液压支架，共17组；三切眼120米，安装液压支架78组；三回顺255米，三切眼外每隔6米安装一组液压支架，共14组；四切眼37米，安装液压支架28组。

2.2 工作面内旧巷布置

工作面从三切眼对接后开始渡旧巷回采，先后需要度过9条旧巷和一个废弃的煤仓，其中7条旧巷与工作面在一个平面内，2条旧巷与工作面倾斜交叉。原西三三期材料上山从工作面下方斜穿至工作面，与其揭露时先揭露旧巷顶板，然后逐渐全部揭露旧巷。西三回风上山斜穿7#煤层，揭露后工作面的上方和下方都是旧巷。西三三期煤仓在煤柱皮带中巷内，工作面将从煤仓上口通过。

2.3 超长刮板输送机

三切眼对接后工作面长度增加至260米，四切眼对接后工作面长度增加至327米，远远超过SGZ880/800型刮板输送机额定250米的运输长度。

2.4 转角回采

两个工作面合并后，为了较少煤炭损失和巷道掘进工作量，当工作面推进至煤柱皮带中巷时，以输送机头为轴，工作面旋转21度。此期间机头不动，机尾扇形推进108米。

3 生产技术管理

3.1 技术管理1——斜回順边采边加中部槽和液压支架

3.1.1 工艺流程

我矿综采队采用双九一六制作业方式，两班生产，一班检修，延长刮板输送机利用检修班进行，支架对接由生产班组在动态中完成。斜回顺待接支架提前安装在预定位置，靠巷道右帮摆放，待刮板输送机推过待接支架后，开始进行延长输送机作业。工作面回采初期由于切眼短，每天推进速度较快，平均每天加一组支架。对接二切眼后，切眼长度增加，待接支架间距较远，平均每3天增加一组支架。

3.1.2 顶板管理

回顺超前支护20m均为双排单体支柱和金属铰接梁构成的一梁两柱支护形式。双排铰接避开待接支架位置，支架间补打一排单体点柱，柱距0.8米。待接支架升实接顶，达到初撑力。

3.2 技术管理2——渡旧巷

3.2.1 延工作面走向布置的旧巷

管理相对简单，按照顺槽超前支护标准管理，超前支护外背工字钢单体棚加强支护，巷道断面保证安全行人和通风。

3.2.2 上下方向贯穿工作面的旧巷

与工作面上下方向揭露的旧巷有2条，一条是原西三三期材料上山，从工作面下方与工作面揭露后延走向布置；另一条是西三回风上山临近下部车场段，整条旧巷上下贯穿工作面，工作面与其贯通后，从下部车场上方通过，车场顶板与煤层底板间距0～5米。

针对倾斜旧巷我们采取了提前充填的方法：西三回风大巷下部车场，利用掘进期间拉底产生的矸石进行充填，回风材料上山在煤层顶板上方施工沙门子，向内充填沙带。

西三三期材料上山，在距离煤层底板下方5米位置施工挡货墙，然后向内充填工作面过旧巷拉底产生的矸石，充填至煤层底板以上0.5米位置。

旧巷充填后，仍有少量空间未能填满，当工作面临近旧巷时，受动压影响，旧巷断面逐渐变小，充填货被压实。

3.2.3 延工作面倾向布置的旧巷

西三煤柱皮带中巷延工作面倾向布置，从输送机机尾开始揭露旧巷，最长揭露长度163米。

针对此条旧巷我们采取的主要技术手段有：

（1）预先加强旧巷内的支护强度、密度，提高稳定性。

（2）根据工作面临近旧巷的顶板变化情况，对工作面及时进行拉底，控制好运输机的状态，保证液压支架对顶板的有效支护，以此保证工作面顶板的完整性，避免因煤层和顶板高差发生变化出现支架不接顶和死架现象，进而造成漏顶事故。

（3）工作面通过旧巷的过程中，在保证采煤机通过的前提下，尽量降低采高，以减少破顶和破底，顶板下沉不超过300mm，不破顶板，以保持顶板完整；如果顶板下沉较多，则应该适当破顶，不应使支架钻得太低，否则在钻出旧巷时由于煤层突然恢复正常，支架无法适应顶板的急剧变化造成抽条现象。

（4）工作面过旧巷过程中，由于要进行破顶和破底，岩石量明显增大，对综机设备造成一定的损害，需要特殊加以维护。