采充平行作业在综采工作面的应用

徐兵　 郭鑫

摘要：为提高翟镇煤矿7402E综采工作面充填效率，实现采充平行作业，从现有充填设备、工艺入手，针对机道维护、后部充填进行分析论证，针对当前影响现有采煤、充填连续生产的关键问题，，我们对三种方案进行了对比，对比表明：在原来液压支架的基础上，通过增设二级护帮板，超前支护顶板，可实现支架后方充填与前方采煤同时作业，生产效率提高近一倍。

关键词：充采平行；综采工作面；液压支架；护帮板

1 工作面概况

翟镇煤矿7402E面为原石矸石充填工作面，工作面倾斜长106m，走向长215m，平均埋深410m。煤层平均煤厚2.2m，属于结构简单、厚度稳定的中厚煤层。直接顶为细砂岩，基本顶为灰白色细砂岩。

7402E工作面采用走向长壁后退式采煤法，采用综采原生矸石充填生产工艺，上下顺槽通过垒砌矸石墙提高充填率并加强支护，巷内采用锚杆支护。

为提高翟镇煤矿7402E综采工作面充填效率，实现采充平行作业，从现有充填设备、工艺入手，针对机道维护、后部充填进行分析论证，当前影响现有采煤、充填连续生产的关键问题：一是充填溜子问题，必须保持充填溜子平直，不能出现大幅度的弯曲，充填过程中必须保持支架不动。二是机道维护问题，充填作业未完成前充填支架不能前移维护机道，无法实现连续采煤作业。

2 方案对比

针对以上问题，我们提出了三种方案，并对三种方案进行了对比，具体方案如下：

（1）方案概况及改造量统计。

方案一：对充填支架进行改造，加工带有前后伸缩梁的充填支架，采煤时伸出前伸缩梁维护机道，拉架时伸出后伸缩梁保持后部充填溜子平直，实现连续割煤、充填，需加工前后伸缩梁充填支架。

方案二：设计、加工中间伸缩梁充填支架，即将现有充填支架前后工艺分开，在支架中部加工伸缩梁，维护机道时，伸出伸缩梁，支架前半部分前移维护机道，后部不动保持充填溜子平直，实现连续割煤、充填。

方案三：在现有支架的基础上，加工支架前梁二级护帮板，割煤时伸出护帮板临时维护机道顶板，伸出外挂式二级护帮支护机道煤帮，保持支架不动，后部溜子平直，采煤、充填同时作业，实现每班两刀两茬，在现有支架基础上，需加工二级护帮板。

（2）三种方案优劣比较。

三种方案的优劣对比，见表格所示。

为提高翟镇煤矿7402E综采工作面充填效率，实现采充平行作业，从现有充填设备、工艺入手，针对机道维护、后部充填进行分析论证，当前影响现有采煤、充填连续生产的关键问题：一是充填溜子问题，必须保持充填溜子平直，不能出现大幅度的弯曲，充填过程中必须保持支架不动。二是机道维护问题，充填作业未完成前充填支架不能前移维护机道，无法实现连续采煤作业。

2 方案对比

针对以上问题，我们提出了三种方案，并对三种方案进行了对比，具体方案如下：

（1）方案概况及改造量统计。

方案一：对充填支架进行改造，加工带有前后伸缩梁的充填支架，采煤时伸出前伸缩梁维护机道，拉架时伸出后伸缩梁保持后部充填溜子平直，实现连续割煤、充填，需加工前后伸缩梁充填支架。

方案二：设计、加工中间伸缩梁充填支架，即将现有充填支架前后工艺分开，在支架中部加工伸缩梁，维护机道时，伸出伸缩梁，支架前半部分前移维护机道，后部不动保持充填溜子平直，实现连续割煤、充填。

方案三：在现有支架的基础上，加工支架前梁二级护帮板，割煤时伸出护帮板临时维护机道顶板，伸出外挂式二级护帮支护机道煤帮，保持支架不动，后部溜子平直，采煤、充填同时作业，实现每班两刀两茬，在现有支架基础上，需加工二级护帮板。

（2）三种方案优劣比较。

三种方案的优劣对比，见表格所示。

通过上述方案对比分析，方案三相对于方案一、方案二具有现有充填工艺改动小、投入低、人员对充填工艺熟悉的特点，充填、采煤、拉架如能合理组织，可实现每班两刀两茬，与现有充填工艺相比，生产效率能提高一倍。

3 结论

在实施采充平行作业的研究与应用中，可得出以下结论：

（1）通过改造原支架的二级护帮板，可超前支护顶板，实现采充平行作业，与原有的充填工艺相比，效率提高近一倍。

（2）采充平行作业，两道工序同时施工，在原班组人员的基础上，每班需额外配备6人（充矸溜子司机1人、充矸皮带司机1人、充矸溜尾1人观察下矸、打抽板2人、面充矸观察员1人）。

（3）由于采充平行作业的核心技术是利用二级护帮板超前的控制顶板，因此对顶板的要求较高，采充平行技术在一般顶板完整、不易破碎的工作面应用广泛。

参考文献：

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通讯作者：郭鑫（1990-），男，山东泰安人，硕士，从事矿山压力与岩层控制的研究工作。