浅谈残留孤岛工作面综放开采技术

闫文胜

（晋能控股煤业集团公司云冈矿技术部山西大同037003）

0 引言

晋能控股集团云冈矿12#层406 盘区8615-1 综放工作面利用2615-2巷作为盘区轨道巷使用,导致该工作面形成“孤岛”工作面。采煤方法采用倾斜长壁后退式低位放顶煤综合机械化，设备配备ZFS7500/22/35型液压支架，ZFSG6800/22/33型过渡支架，ZFSD5600/22/35 型端头支架，SGZ764/630 前运输机、SGZ800/800 后运输机，MG300/700-WD型交流电牵引采煤机［1］。

1 工作面临近煤层状况

该工作面为孤岛开采，上覆存在2、3两层煤，上覆2号层为宏达煤矿采空区及巷道，上覆3号层宏达煤矿采空区、巷道和马营洼煤矿采空区、巷道以及我矿8809 采空区，8809 工作面采空区东西向布置，回采时间为1997年，采空区整体西高东低。北部为该矿8613工作面采空区，面间煤柱25 m,南部为该矿8633 工作面采空区,面间煤柱30 m（均已开采完毕）。工作面与采空区布置如下图所示：

2 工作面煤层顶底板地质构造

2.1 煤层情况表

煤层总厚/m 6.7 6.0～7.8 100%煤层煤层倾角/（°）煤层结构/m简单无夹石变异系数/%夹矸可采指数普氏硬度（f）本工作面煤层总体比较稳定，厚度在6.0 m～7.8 m之间，平均6.7 m。3 9.8%直接顶4稳定程度直接底4°1°～11°稳定5煤质情况据相邻钻孔资料：M=7.0～8.5 A＝6.0～8.5 V＝27.9～34.7 Q＝5000～5100 S＝1.4～2.1 工业牌号2#弱粘煤

2.2 煤层顶底板情况表

顶底板名称岩石名称厚度/m岩石特性老顶中砂岩30～33.3 31.7灰白色中砂岩为主，夹有细、粗砂岩。直接顶粉细砂岩互层2.1～3.1 2.6灰黑色，石英长石为主，大量云母碎片及炭质斑点，磨圆度很好，胶结致密，呈厚层状、分选。直接底细粉砂岩互层3.05-4.0 3.5灰白色，含硫化亚铁结核。

3 开采期间注意重点

3.1 开采工艺

保证安全开采的前提下，为减少煤炭损失，提高回采率，对头尾放煤管理、放煤步距、具体采煤方法为：

（1）采煤机进刀方式采用割三角煤端头斜切方式，上下切口由采煤机自行开切进刀长度25 m，进刀深度为0.6 m，进刀时煤机速度控制在3 m/min以内。

（2）割通三角煤后，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤并装煤，工作面运输机运煤，距采煤机后滚筒4.5 m依次移架，及时支护，采煤机后15米开始顺序移溜，放顶煤，移后部溜子，如此循环往复。

（3）移架方式为本架顺序移架，即沿采煤机割煤方向依次移架，拉架滞后采煤机后滚筒1—3 架顺序移架。当顶板破碎时必须采用擦顶移架方式，移架必须做到降一架，移一架，移过后及时升起。支架升起后，必须接顶严实，达到初撑力，同时要将支架移成一直线，其偏差不超过±50 mm，以保证支架的切顶性能。

（4）割煤过程中，如遇顶板压力大，破碎时，移架应跟紧采煤机后滚筒，不留滞后距离或提前拉架。

（5）推刮板运输机采用整体推移法，当采煤机由尾向头进行，由尾向头推，当采煤机由头向尾进行，由头向尾推。操作时滞后采煤机后滚筒15 m进行，该段保持三个推移千斤同时工作，刮板运输机移过后必须成一条直线，弯曲度最大不越过3°，弯曲段长度不得小于15 m，正常推移必须在刮板运输机运转中进行［1］。

3.2 过应力集中区顶板管理方法

8615 工作面上覆为宏达煤矿采空区、巷道以及8809 采空区，煤柱处顶板应力集中，过煤柱时采取调斜开采，并加强液泵、液压支架的管理，保证压力达到要求：

（1）过煤柱前将工作面调斜，保证过煤柱时工作面煤壁与煤柱斜交。

（2）过煤柱期间，支架采取及时追机带压擦顶移架的方法，控制最小端面距，防止造成大面积空顶，同时工作面割煤过程中要见顶见底保证采高不低于2.3 m，必要时割顶或割底，防止因为采高不够再加上顶板下沉造成压架［2-3］。

（3）采取钻孔卸压技术，在两顺槽煤壁打卸压孔，在两顺槽底板施工卸压槽，释放超前集中应力。

（4）压力增大时调整顶板预裂孔步距，加大预裂范围。

（5）检修工作加大管理力度，保证过煤柱期间工作面保持快速推进，顺利通过煤柱。

3.3 伪顶及顶板破碎带顶板的管理

（1）工作面顶板破碎时，采用擦顶移架，保证采煤机最大限度缩小工作面端面距，及时支护。

（2）保证支架升紧支牢，达到初撑力，泵站必须保证液泵正常运转，液泵输出压力保证达到30 MPa。

（3）两顺槽过顶板破碎区域时提前铺设规格为2×4 m的8#铅丝编制金属网，金属网垂直顺槽从端头架顶梁最前端依次铺设，两片金属网搭接宽度为0.2 m，搭接部分采用14#铅丝双股双排联接，联接点间距不大于0.2 m。压网步骤：端头架前先架设一根长梁压网，放第二排长梁，用长梁压住，以此依次往前压网。钢梁不接顶处用刹顶木背实，破碎处同时预注玛丽散。

3.4 两巷支护

（1）将两巷超前支护由原来20 m 延长至50 m,端头支护采用堆柱支护；对两顺槽有护帮锚杆网的基础上进行全封闭铺网并挂锚索钢梁，并且在面间煤柱注射马丽散固化煤体［3］。

（2）加强工作面矿压监测监控力度，收集和整理资料，总结超前来压规律，搞好矿压预测预报工作。在原五区七线和连续记录仪的基础上，又在两端头支架上分别安装采连续记录仪分机，监测端头压力情况［4］。

4 工作面回采结束实践效益

为低位放顶煤孤岛工作面开采实现了煤矿高效开采、安全生产、保证了矿井顺利地完成全年的生产任务，为企业增创了可观的经济效益。

5 结语

煤矿资源匮乏，保障安全的前提下，实现最大效率开采煤矿。煤矿企业为了顺应时代发展要求，应当不断更新与完善自身技术。12#8615 孤岛工作面，地质条件复杂，开采难度高，工程质量管理困难。该工作面的成功开采具有典型代表性，能够为低位放顶煤孤岛工作面开采提供可靠依据，提高煤矿经济效益。