综采工作面缩面回采工艺研究

商传强

( 山西潞安集团蒲县隰东煤业有限公司，山西 临汾 041208 )

1 概况

隰东煤业在回收矿井东南角边角余煤时，1209工作面采用不规则“刀把”布置，回采至回风顺槽斜巷段时将进行缩面回采。1209工作面布置于2#煤层内，沿倾斜布置，煤层赋存稳定，北高南低，坡度大约为3°；煤层平均厚度1.7m，属低瓦斯，为Ⅱ级自燃煤层。煤层直接顶为粉砂岩，厚度0.9～4.0m，基本顶为细砂岩，厚度7.0～8.5m。工作面运输顺槽长度为365m，采用锚网索支护；回风顺槽长度为400m，采用锚网索支护；切眼长度为125m，采用锚网索支护。采用MG320/710-WD3型采煤机割煤，循环进度为600mm；采用SGZ-764/2×200型刮板输送机运煤，采用ZY4000/11/24型液压支架支护顶板，采用全部垮落法管理顶板。

1209工作面东部和南部为矿井边界保安煤柱，北部为204工作面（已回采）保安煤柱，西部前265m为20792工作面（已回采）保安煤柱，中间55m为F1断层，后80m为未开采实体煤。在回风顺槽掘进时，受采空区和断层影响，在由正南方向掘进265m时改为南偏西60°掘进60m斜巷，再向正南方向掘进80m，完成工作面圈定。1209工作面巷道布置图如图1所示。

2 缩面回采方案选择

（1）方案一：随采随回支架，采三角煤

即随着回采推进，当工作面端尾支架进入回风顺槽斜巷距巷道外帮不足0.8m时停采，将刮板输送机机尾回缩后，拆除端尾支架，恢复刮板输送机机尾，继续回采，以此循环直至完成缩面回采工作。

（2）方案二：一次性回撤支架，不采三角煤

即在工作面回采68m后，机尾三角煤区域进行铺网上绳收尾，工作面回采80m后，一次性将机尾段支架进行回撤，不回采三角煤，完成缩面工作。

（3）两方案对比分析

方案一不扔三角煤，可增加煤炭资源回收率和经济效益，还可减少工作面机尾段做回撤通道和末采收尾工序，故选择方案一进行缩面回采。

3 缩面回采工艺

3.1 缩面撤架准备工作

（1）撤架前将回风顺槽内运输绞车安装到位，便于运输作业。

（2）撤架前将回风顺槽超前支护中间一排单体柱改支到靠非回采侧巷帮，确保不影响运输支架。

（3）撤架前将机尾端头支护替换为“井”型木垛配合液压支架和单体带帽点柱支护。

（4）撤架前在回风顺槽超前支护以外备用一定数量的支护材料。

（5）撤架前将采煤机停放于机头段顶板完好处，并停机闭锁设专人看护。

3.2 回采推进长度与缩面长度之间的三角函数关系

式中：

L-缩面长度，m；

n-割煤刀数，取3；

B-循环进度，取0.6m；

α-斜巷与顺槽夹角，取60°。

根据以上计算，工作面在回采三角煤时，回采3刀煤，工作面缩短3.12m。回风顺槽斜巷巷宽4.0m，液压支架宽度1.5m，以此可以确定每回采3刀煤，可回撤2组液压支架和回撤2节溜槽。

3.3 劳动组织

工作面缩面回采期间劳动组织，采用“三八”制作业方式，即四点班组织回采作业，零点班和八点班完成缩溜和撤架工作。

3.4 撤架工艺

工作面回采三角煤缩面时，共需拆除机尾段支架31组和溜槽31节。随回采推进工作面缩短，当端尾2组液压支架完全进入回风顺槽斜巷内时，开始缩刮板输送机机尾和回撤液压支架。

第一步，维护好工作面机尾段支护，检查机尾5组支架并升紧接顶，检查端尾支护及超前端支护情况，确保支护安全可靠。

第二步，将刮板输送机开空，刮板输送机停电闭锁并派专人看护，拆掉机尾支架与刮板输送机连接的十字连接头后，支架推移杆收回。拆除电缆槽、齿轨把刮板输送机上链拆开，然后用5T吊手拉葫芦把机尾方向第一节和第二节正规溜槽吊出外运，然后用手拉葫芦配合单体柱将机尾移至工作面内，确保机尾支架能顺利抽出。

第三步，回撤支架之前先将支架前浮煤清净，保证支架拉出时无阻碍无杂物，将机尾第一组支架降至最低，伸缩梁及侧护板收回，并拆除进回液管路，用大链马蹄环上紧丝固定支架底座，在回柱绞车的牵引下将支架调向托移至装车平台装车外运。拆除支架后立即在所回支架原位置打设2排单体柱护顶。在机尾第一组支架顺利抽出并支护好原位置顶板后，再按此方法拆除机尾第二组支架。

第四步，在机尾2组支架顺利抽出并维护好机尾端头支护及超前支护后，再用手拉葫芦配合单体柱将机尾复位并对接好，然后再将支架推移块与刮板输送机连接好。

在经以上四个步骤后，完成一个循环的拆架和缩刮板输送机工作，即回采3刀煤，回撤2组支架及2节刮板输送机槽。以此循环直至完成三角煤回采、多余支架拆除和缩溜工作。撤架前、后工作面示意图如图2所示。

图2 撤架前、后工作面示意图

4 缩面回采安全措施

（1）顶板支护。加强机尾端头支护和超前支护的维护管理，备用支护材料齐全到位，液压支架和单体柱初撑力符合要求；在缩面回采期间斜巷内原则上不进行退锚作业，若需退锚根据顶板垮落情况而定。

（2）瓦斯管理。在缩面回采期间必须正常使用瓦斯抽放泵和加强上隅角瓦斯浓度检测，如若发现异常必须及时汇报处理。

（3）机尾缩溜。先将大溜开空，再将机尾大溜上链掐开，使用单体支柱配合手拉葫芦将机尾向外推移，然后用手拉葫芦将需拆除的溜槽吊起外运，再将机尾推移至工作面内，确保撤架通道畅通，最后待支架撤出后将机尾复位对接好。推移所使单体柱柱头、柱根必须加垫木托板、拴牢防绷护绳，使用的手拉葫芦必须吊挂牢靠。

（4）回撤支架。先对顶板进行维护管理，确定无危险隐患后，再将待撤支架缓慢降架、调向，在回柱绞车牵引下前移。支架撤出后，必须按要求及时支护好支架原位置上方顶板。撤架过程中，必须不间断的检查机尾三角区支护情况，发现顶板破碎、下沉时要及时采取措施加强支护。

（5）装架运输。支架完成调向后采用自制旱船配合回柱绞车在斜巷内拖运，待支架离开斜巷到达装车平台后装车外运。支架运输前要设置好警戒和确保安全设施齐全、绞车完好。运输过程中严禁擦帮、擦顶，有问题及时处理，严禁生拉硬拽。

5 结语

（1）采用随采随撤工艺，可多采出原煤约3000t，直接经济效益达150万元，还可减少工作面机尾段铺网上绳收尾和做回撤通道施工工序。

（2）在施工作业时必须制定详细的安全技术措施，合理安排施工作业和加强工作面顶板支护管理。通过实践证明，工作面实现了安全顺利缩面回采，积累了实战经验，为不规则工作面回采提供了借鉴和参考。