1309综采工作面倒回支架回撤技术应用.pdf

322020 年第 4 期 1309 综采工作面倒回支架回撤技术应用 曹建波 （晋煤集团沁秀公司岳城煤矿，山西 晋城 048000） 摘 要 针对岳城煤矿 1309 综采工作面收尾回撤无法进行常规操作，近距离煤层工作面顶板失稳问题，提出了倒回支架 回撤技术方案。实践应用结果表明，该倒回支架回撤技术方案合理可行，“锚网 锚索”联合支护方案满足回撤需要，实 现了工作面的快速搬家，安全经济效益显著。 关键词 综采 回撤 技术 中图分类号 TD822 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2020.04.012 Application of Back Support Withdrawal Technology in 1309 Fully Mechanized Face Cao Jian-bo （Yuecheng Coal Mine, Qinxiu Company, Jincheng Coal Group, Shanxi Jincheng 048000） Abstract In view of the fact that the closing and withdrawing of 1309 fully mechanized coal face in Yuecheng coal mine cannot be operated normally, the roof instability of the working face in the short distance coal seam, the technical scheme of the retreating support is put forward. The practical results show that the technical scheme is reasonable and feasible, and the joint support scheme of “anchor net anchor cable“ meets the need of retreat, and achieves the quick moving of the working face, the safety and economic benefit is remarkable. Key words fully mechanized mining withdrawal technology 收稿日期 2019-10-14 作者简介 曹建波 （1984-） ， 男， 山西运城人， 本科， 助理工程师， 主要从事煤矿综采工作。 随着大采高工作面几何参数的加大，综采成套 设备尺寸的增大和重量的加重、生产能力的增加、 工作面推进速度的加快，需要快速安装设备和搬家 倒面，这就对开切眼和回撤通道的尺寸、施工及支 护提出了新的要求。一般开切眼高和宽取决于设备 尺寸和要求的安全间隙，不同采高，开切眼规格、 施工方法及支护方式也不同。岳城煤矿 1309 综采 工作面收尾回撤无法进行常规操作，同时由于近距 离煤层工作面顶板易失稳等原因，必须提出另外有 针对性的回撤技术方案。技术人员对回撤通道设计 了“锚网 锚索”联合支护工艺，采用倒回支架回 撤技术，制定了相关的回撤安全措施。 1 工作面概况 岳城煤矿隶属于晋煤集团沁秀公司，地处沁水 县郑村乡，核定生产能力 150 万 t/a，当前主采 3 号煤层。1309 工作面位于三采区的东部，工作面 布置如图 1 所示。该工作面受单斜构造控制，煤 层倾角一般为 8～ 12，平均为 10。工作面 采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤方法，全部 垮落法管理顶板。工作面使用支架型号 ZY12000- 20/40D 液压支架 120 组，运输罐笼尺寸设计为 5000mm1670mm2400mm（ 长 宽 高）， 前梁长 3.80m，单台重 22.5t。在工作面终采线附近， 由于断层增多，受到应力集中区的影响，风巷断面 收缩变形严重，需要重点维修。由于设备的尺寸较 大，采用常规回撤工艺无法按期完成运输要求，因 此制定了工作面倒回支架回撤技术方案。 图 1 1309 工作面布置图 332020 年第 4 期 2 工作面支架回撤前准备工作 （1） 回 撤 通 道 支 护 形 式。 回 撤 通 道 采 用“ 锚 网 锚 索” 联 合 支 护 方 式， 顶 网 为 10000mm1200mm 卷网，锚杆 Ф20mm2200mm 高强锚杆，锚索规格为 Ф20mm4500mm，如图 2 所示。 图 2 回撤通道支护设计图 采用“锚网 锚索”支护，有效地控制了回撤 通道顶板和煤壁的变形与破坏，在整个回撤期间顶 板稳定，满足了设备撤出的要求。 与传统的回撤工艺相比，“锚网 锚索”支护 显著减少了回撤通道支护材料和人工费用。更重要 的是，“锚网 锚索”支护提高了回撤通道的安全 程度，简化了设备撤出工序，断面利用率高，有利 于工作面通风，从而为提高回撤速度、缩短工作面 回撤时间带来显著的经济效益。 （2） 采面推进至距终采线20m处的顶板控制。 采面推进至距终采线 20m，将采高降低至 3.6m。在 回采过程中，支架升架必须达到初撑力，保证割平 顶底板。由于 1309 工作面有夹矸，根据回撤通道 内夹矸顶底板的距离，每隔 10m 做一个标记点，然 后在工作面挡煤板上的对应位置将各点标好。 （3）采面推进至距终采线 20m 时工作面防止 漏矸、串矸技术。采面推进至距终采线 20m 时， 采煤机司机要熟悉各点顶底板夹矸位置情况，应 严格按照通道内各点巷道高度和夹矸距顶底板的 距离割煤。 （4）采面推进至距终采线 20m，在回撤通道 内每隔 10m 测量一个底板标高点，同时在工作面对 应位置进行测量，采煤机司机依据测量结果调整工 作面顶底板，保证工作面贯通和顶底板相平。 3 工作面支架回撤工艺 从图 1 工作面布置图可知，如采用正回支架回 撤，支架将从下方 1309 风巷进行运输，但是该作 业会影响 1309 邻近的 1307 工作面巷道开口作业， 因此正回支架回撤方案不太合适。采用倒回支架回 撤技术方案，从工作面上方的机巷进行外运，巷道 扩建工作量少，且处于工作面新鲜风流，工作环境 较好，计算数据显示支架回撤工期可比正回支架回 撤少 8d。基于以上分析，确定采用工作面倒回支架 回撤，从机巷回收外运的技术方案。 3.1 回撤工序 回收顺序为转载机→运输机机头件→采煤机 →运输机其他件→风巷辅助设备设施→液压支架→ 机巷辅助设备设施。 液压支架采取倒回支架方式，采用绞车配合单 体支柱抽出支架，在机巷整体装车运输至 440m 水 平轨道大巷解体后升井，运输采用 JH-20 型绞车。 回收采煤机、回收采面运输机、回收转载机、回收 150 型皮带之后，开始对液压支架进行回收，采用 双掩护支架进行回撤方式，从 119 支架机尾方向向 机头方向回撤液压支架。 从机尾119支架直接下运， 及时用单体液压支柱维护好回撤空间后，将 120、 118 支架依次抽出作为通道掩护式液压支架支护回 撤通道，在机尾三角区位置架设木垛及点柱。收尾 支护如图 3 所示。每回撤 1 组支架，掩护支架向前 移动 1 个架宽的距离，维护煤壁侧作为通风道，采 空侧则采用临时支护。液压支架抽出后利用 JH-20 型绞车外运。 图 3 收尾支护平面图 3.2 出架空间临时支护方式 出架空间上方为工作面收尾时所铺顶网，为非 锚杆支护区，当液压支架抽出后顶板容易发生下沉 事故，必须采用临时支护对此空间及时维护。 在支架回撤后在掩护支架顶梁搭接矿用 11定 型工字钢架棚 5 棚 2.2m、棚距 700mm，钢梁配合 （下转第 36 页） 362020 年第 4 期 DZ25-250/100 型单体液压支柱，煤墙侧单体支柱 距掩护架 1m，采空侧单体支柱距煤墙侧单体支柱 0.8m。待抽支架与棚梁之间布置矿用 11定型工字 钢架棚，1 棚 1.5m。出架空间临时支护示意图如图 4 所示。 图 4 出架空间临时支护示意图 4 结语 1309 综采工作面液压支架采用倒回支架回撤技 术方案，回撤通道的支护方式稳定，倒回支架工艺 （上接第 33 页） 4502505mm。 底板硬化及水沟铺设混凝土厚度 100mm，砼 强度等级均为 C30。具体永久支护设计如图 2 所示。 图 2 巷道永久支护设计 3 结语 2401 皮带顺槽掘进采用综掘作业，行人以及材 料运输采用无轨胶轮车，掘进工作面的机械化、自 动化程度高，巷道掘进、煤矸运输、人员工作以及 材料运输效率都得到显著提升。掘进工作面沿 3-5 煤层底板掘进，针对巷道围岩性质提出的巷道围岩 控制方案在确保围岩稳定基础上减少了巷道支护工 作量。采用提出的掘进方案以及围岩控制措施后， 井下作业人员从地面到作业场所耗时从以往 1.2h 缩 短至 45min，巷道月掘进量保持在 480m 左右，保 持了较高的掘进速度。 【参考文献】 ［1］ 冯昊 . 厚煤层大断面煤层大巷围岩控制试验研究 [J]. 煤炭与化工，2019，42（09）22-25. ［2］ 王中财，曲延伦 . 厚煤层大断面煤巷快速掘进与 支护技术研究 [J]. 中国煤炭，2019，45（06） 35-37. ［3］ 闫军伟 . 特厚煤层大断面巷道沿底板快速掘进研 究 [J]. 能源与节能，2019（06）40-42. ［4］ 田忠喜 . 薄煤层大断面半煤岩巷道快速掘进及支 护稳定性分析 [J]. 煤炭技术，2015，34（10） 73-76. ［5］ 金元甲，高升 . 高瓦斯矿井厚煤层大断面巷道快 速掘进技术 [J]. 煤炭工程，2014，46（09）49- 5154. ［6］ 贺华，张晓峰，梅煜 . 坚硬煤层大断面回采巷道 综掘机双巷快速掘进技术[J].科技风， 2012 （12） 125-126. ［7］ 周志利 . 厚煤层大断面巷道围岩稳定与掘锚一体 化研究 [D]. 中国矿业大学（北京），2011. 合理，巷道维修量少，支架回撤作业中安全有序， 整个搬家工期提前 8d 完成。该倒回支架回撤技术 方案的设计是成功的，有效实现了工作面的高效安 全回收，为企业创造了较好的安全经济效益。 【参考书目】 ［1］ 卢国岗 . 综放工作面大坡度快速回撤技术的研究 与应用 [J]. 能源与环保，2019（08）173-175. ［2］ 曹峰 .15101 综放工作面设备回撤技术方案探讨 [J]. 能源与节能，2019（08）101-102. ［3］ 王松 . 综采工作面液压支架快速回撤工艺研究 [J]. 能源技术与管理，2019，44（04）59-61. ［4］ 李志杰 . 近距离煤层综采工作面倒回支架回撤技 术 [J]. 煤炭工程，2019，51（07）72-75. ［5］ 刘海波 . 综采工作面回撤通道矿压显现异常及应对 措施 [J]. 中国矿山工程，2014，43（02）46-48. ［6］ 田少波 . 朱家店矿 101 综放工作面瓦斯综合抽采 技术研究 [D]. 辽宁工程技术大学，2016.