近水平低瓦斯厚煤层综放工作面回撤工艺优化

文/王明亮

近水平低瓦斯厚煤层综放工作面回撤工艺优化

文/王明亮

综放工作面回撤及搬家是煤矿安全生产的一个重要环节，是一项工序繁琐、劳动组织复杂、劳动强度大的重要工程。中国华能北联电能源开发有限责任公司吴四圪堵煤矿W6103综放工作面采取了提高末采期间顶板支护强度、加强回撤通道维护、利用单体液压支柱维护回撤时三角区顶板等一系列措施，实现了回撤及搬家倒面工作的快速性、高效性、安全性、经济性，对相似条件近水平厚煤层综放工作面的搬家回撤具有借鉴和指导意义。

一、回撤工作面概况

W6103综放工作面开采低瓦斯6#煤层，工作面平均坡度4°，采高3.2m，放高3～7m，长度210m。使用支架型号：支撑掩护式ZF7200/22/35（使用超过4年），单架支架重量25.6t，总数143架，其中端头架1架，过渡架7架。

工作面铺设前、后两台重型刮板运输机，转载机1台。2013年4月9日早班开始挂网末采，距停采线18m，4月25日中班达到停采线，形成宽度3.2m，高3.2m的回撤通道。

二、回撤方案

矿务工程。工作面回撤通道+辅助回撤通道+回撤通道联络巷，回撤绞车3台。

回撤方向。自溜尾向溜头方向回撤。支架及设备通过防爆胶轮支架搬运车及防爆胶轮电瓶铲板车由工作面→辅运大巷→副井→地面方向回撤。回撤布置图如图1所示。

回撤时段。2013年4月26日起，开始回撤抽溜链，抽机组电缆等设备；27日工作面断电、撤出设备列车及移动变电站；30日中班设备回收结束。5月1日夜班起回撤支架，历时37小时候，回撤支架工作全部结束。

图1 回撤布置图

三、回撤工作面的工艺措施

1.末采时，挂网初期正值周期来压初步结束，且100号架及下煤壁松软，片帮及漏矸严重，给挂网工作带来很大难度。为此，采用每进1刀施工一组吊梁或一根短梁锚索的超前锚索方法加固铅丝网，并使用双层网增加了挂网安全性及可靠性，回撤时证明挂网效果明显，未出现破网现象。

2.采用（17.8mm，长度5～8m）锚索加吊梁（16B槽钢，2.0m）支护工作面回撤通道，有效提高了通道的支护强度，降低了回撤通道破碎顶板的下沉速度，有效解决了顶板破碎及压力显现工作面施工回撤通道的快速、安全问题。锚索吊梁支护图如图2所示。

3.辅助回撤通道与回撤通道的联络巷提前使用两台支架维护，降低了贯通时的压力显现，避免了贯通点冒落。回撤通道联络巷应低于综放工作面贯通点标高0.5～0.8m，便于支架顺利出架。

4.鉴于w6103综放工作面辅运巷溜尾附近顶板较为破碎，回撤顺序采用溜尾→溜头单方向回收的方案，避免了下三角区压力集中，冒落压架的风险，且沿倾斜方向（平均4°）回撤，所有的操作用水顺势流入已回收区，未冲刷通道底板造成泥化，保证了出架顺利、及时和安全。

5.回撤时三角区支护使用3m单体柱配合3m长π型钢梁维护顶板，并配合使用少量1.2～1.5m木戗柱支护金属网底部防止来压时涌向三角区。三角区单体柱布置如图3所示。

6.回撤时，应对照利用日常工作面压力观测已掌握的周期来压及正常开采期间工作面压力显现数据。压力异常时，采取紧急措施，确保不压架。根据w6103综放工作面搬家倒面期间支架立柱压力变化图，可以得知，挂网期间单立柱压力平均由15.43MPa（周期来压时为18～23MPa）逐步降至7.78MPa。通道形成后由10.23MPa提高至11.37 MPa。回撤支架期间由11.37MPa提高至最高16.7 MPa，回收至34架左右，降至13.44MPa。总体来看，回收期间压力显现低于周期来压期间的压力值，处于可控范围之内，但遇顶板断裂带部位，压力明显增加。

四、注意事项

1.绞车钢丝绳直径应不小于30mm，避免实际操作中频繁断绳的现象。

2.回撤支架时，使用链环配合掩护架推拉油缸抽架，速度慢，费时，费力。应在形成回撤通道时即在煤壁底部（0.6m以下）每2.0m打2个挂链锚杆，使用调向滑轮进行抽架操作，预计可总体节省4个小班的时间。

3.回撤支架时，掩护支架建议使用地面完好支架，并准备两台乳化泵备用，防止乳化泵突然失压，导致在移掩护架时造成压力显现压死支架或漏顶埋架。工作面运架时遇巷道转弯，应保证底板硬化或铺设钢板，确保支架运输畅通。

4.回撤时运输及辅运、回撤通道联络巷的宽度不宜小于5.0m，利于大型铲板车安全运行，捆绑支架时应在操作距离大于1.0m的地点操作，确保其安全性，避免剐蹭、挤伤人员。

5.三角区支护应选用高度在2.8～3.0m的支柱最为合适。如使用专用掩护支架作为通道掩护架减小三角区面积及支护数量，是保证安全、快速回撤工作的必然发展趋势。

图2 锚索吊梁支护图

图3 三角区单体柱布置

（作者单位：中国华能北联电能源开发有限责任公司吴四圪堵煤矿）

（责任编辑：周琼）