综采工作面俯采穿层技术研究应用|综采工作面采煤工艺技术

　　摘 要：本文主要阐述了综采工作面在回采期间遇到特殊条件时，采取的特殊措施，加以探索应用，并取得不错的应用效果。　　关键词：俯采;穿层;技术管理　　由于受丁5、6夹矸厚度不稳定因素影响，在两巷掘进过程中，丁5、6夹矸厚度变化较大，难以托住丁5、6夹矸掘进。因此，距工作面切眼70m的两巷均沿丁5煤顶板、丁6底板掘进。这样一来，工作面回采时先采丁5煤层，然后整体下扎穿层过渡到丁6煤层。因为本工作面沿倾向布置，且回采时呈俯采趋势，如下扎不及时，随采面推进至丁5、6夹矸变厚时，造成全采面破丁6顶板，运输机机头、机尾与巷道形成巨大落差。因此，根据该工作面地质条件，研究综采工作面俯采穿层技术尤为必要。
　　1 概况
　　1.1 工作面概况：
　　丁6-23160工作面位于二水平丁三采区东部，走向长170m，倾斜长867m，煤层倾角2～9/5°，煤层厚度2.2m，地面标高+240-+320m，工作面标高-194——140m。该工作面西邻设计丁6-23140工作面，东邻十矿边界，北起丁三采区皮带运输巷、轨道运输巷，南邻一水平丁七采区的采空区。
　　本工作面无伪顶，直接顶为灰色砂质泥岩，厚度1.1-6m，北厚南薄，南部较薄为泥岩。老顶为灰白色中粒砂岩，厚度11-21m，厚层状，成分以石英为主。
　　直接底为灰及深灰色砂质泥岩为主，块状，含植物化石碎片。夹有细、中粒砂岩薄层，厚度7.5-14.5m。
　　工作面主要设备配备：采煤机型号为MG250/600-AWD，刮板输送机型号为SGZ-764/500，液压支架型号为ZY4000-12/25、108架，ZY4000-17/37、机头3架（机巷巷道高度较高）。
　　1.2 穿层段概况：
　　丁6-23160工作面机巷自38#测点向外60m范围内丁5煤厚0.7～0.8m，丁5与丁6煤层夹矸厚1.0～1.7m，丁6煤实际揭露1.1～1.8m厚，预计该段丁6煤厚为 1.9～2.2m。风巷28#测点以里40m范围内丁5煤厚0.7～0.3m，丁5与丁6煤层夹矸厚0.9～1.1m，丁6煤实际揭露1.2～1.9m厚。
　　2 措施方案制定
　　2.1 技术方案
　　1）机巷回采至38#测点时，运输机自机头起以每刀80±30mm下扎量开始下扎，并向机尾方向逐渐延伸下扎，直至托住丁5与丁6煤层夹矸。
　　2）运输机下扎托丁5煤及丁5与丁6煤层夹矸过程中，根据煤层及夹矸稳定状况，若煤层与夹矸易跨落应及时联金属网护顶，并根据现场情况，工作面托丁5煤与丁5、6夹矸段支架前梁及时上联锁大板。
　　3）如果采面托煤与夹矸段顶煤破碎，拉架前必须用大板或圆木配合单体柱先临时维护顶板后，方可拉架。
　　4）工作面开始下扎托丁5煤与丁5、6夹矸进行穿层期间，机巷提前进行拉底、刹顶工作。
　　5）运输机下扎过程中，采面运输机过渡要平缓，保证运输机平直。
　　2.2 控制措施
　　1）采面下扎托丁5煤回采困难时，穿层段采取人工铺设金属网控制顶板：
　　①采面需铺网时，根据顶板破碎程度决定联对头网或沿走、倾向搭接均不少于200mm的单网，如破碎程度加大时，联双层金属网。
　　②联网区段，移架时严禁发生顶网、脱网现象；发生顶网、脱网时必须及时补网，否则不准移架。
　　③在移架前要及时放网，放网人员要精力集中，防止被网挂伤人员或网被运输机挂跑。
　　2）如托丁5煤或丁5、6夹矸段突然出现冒顶事故，必须立即处理：
　　①首先应备足护顶所用物料，如工字钢、铁道、大板、圆木、金属网、单体柱及各种工具。
　　②待掉落处顶板完全稳定后，自冒顶的一端开始上倾向工字钢（工字钢的长度视冒顶的宽度而定）每架一根，工字钢一端担在支架前梁上，另一端抵住冒落后的煤壁边缘，煤壁侧挖柱窝站护帮柱子，柱子必须打在实底上，柱头用Φ4mm铁丝与工字钢联锁在一起。
　　③在所架的走向工字钢上穿走向铁道，在走向铁道上摆圆木、大板将顶背实，工字钢与铁道交接处用Φ4mm铁丝绑牢固。
　　④处理冒顶过程中，必须设专人观山，专人递送物料，护顶人员开始护顶之前先清理好退路，以防顶板再次掉渣伤人。
　　⑤处理冒顶期间，严禁无关人员在冒顶区下方通过。
　　⑥处理冒顶工作必须有班长以上干部现场指挥，挑选有经验的老工人担任此项工作。
　　3 俯采穿层过程中遇到的问题及解决办法：
　　3.1 在穿层过程中，采面自60架至机尾托丁5煤及丁5、6夹矸过程中顶板异常破碎，顶板管理难度大。
　　解决办法：
　　1）采面60架至机尾段及时联金属网，并且保证联金属网段坚持排排上联锁大板。
　　2）煤机每割10-15架，及时停止煤机、运输机运转，待维护好顶板，拉完架后再跑煤机。
　　3）拉架前，先在煤墙侧用单体柱托大板临时维护顶板，然后带压擦顶移架。
　　4）移架后将支架升紧，达到支架的初撑力要求。
　　5）需要抬架时，坚持用长度适中的专用抬架圆木抬架，三人配合作业，一人扶圆木，一人操作支架，一人观山，待支架前梁压住圆木后，扶圆木人及时躲至安全地点。
　　3.2 俯采穿层时采面出现丁5煤掉落或运输机下扎幅度过大，造成支架超高蹬空不接顶或者支架被压死。
　　解决办法：
　　1）出现支架活长度超过550mm或低于150mm，必须及时缩或者拔支架加长段。
　　2）拔缩立柱机械加长段（简称加长段）必须由两人以上进行，相互配合作业。首先观察周围顶底板情况（顶板破碎时要维护好顶板，防止掉顶伤人），清除浮煤杂物，在确保安全的情况下方可进行作业。
　　3）关闭主管路截止阀。
　　4）分别将左立柱上腔和右立柱下腔油管进行调换，去掉贯销，把卡环套向上移动，去掉卡环。
　　5）打开主管路截止阀，操作立柱，当其升（或降）到需要的高度时，停止供液，把立柱卡环套安装好后，再进行另外一根。
　　6）加长段缩拔工作结束后，重新关闭主管路截止阀卸载，把原调换的油管重新调过来。
　　7）认真检查无误后即可投入使用。
　　3.3 穿层时机巷巷道顶板与采面采高具有1.0-2.1m的高度差。
　　1）提前自机巷38#测点向外进行刹顶卧底。
　　2）刹顶：
　　①用Φ4mm的铁丝不少于四道，每道不少于四股沿煤层倾斜方向把三根平行长铁道或工字钢吊挂在锚网梁上,距底板2.0±0.5m；每根长铁道或工字钢下站单体柱，单体柱间距1.2m±200mm，单体柱长度规格为2.8m或3.15m，单体柱与长铁道或工字钢实现联锁，单体柱与转载机两帮距离不少于300mm。
　　②长铁道上方用大板配合道木摆联锁木垛刹顶；木垛摆好后，将单体住补压升紧。
　　③木垛分层架设，摆放整齐，接触严密。
　　④木垛上部用大板、板皮、穿楔等刹实背牢。
　　3）卧底：
　　①拉底范围：机巷36#测点向外25m，向里35m。
　　②拉底方法：人工镐刨落底，人工用锹装渣到皮带或转载机上。
　　③拉底标准：全断面拉底，丁5与丁6煤层夹矸下沿以下高度达到2.0±200m；若丁6煤厚度发生变化时，以拉到丁6煤底板为准。
　　4 结论
　　该项目的研究与应用，不但使采面顺利穿入到可采煤层，关键是穿到丁6煤层后采面顶板控制最大限度得以解决，从而大大降低了职工的劳动强度（不再大面积联网、上大板、圆木等维护顶板工序），这样无形之中避免或减少了人员进入煤墙侧作业的次数，提高了工作的安全系数。
　　综采工作面俯采穿层技术应用，虽然地质条件较为复杂，不同程度的制约回采期间的安全生产工作，但实践证明，如果采取技术措施得当，现场落实到位，综采工作面俯采穿层也可以取得较好的效益，该工作面俯采穿层取得成功为今后综采工作面俯采穿层提供了可鉴的成功经验。