程弋

摘 要：文章介绍了朱集东矿薄煤层开采的情况，分析了千米深井薄煤层开采技术的组成和意义。

关键词：千米深井；薄煤层开采；高产高效；成套技术

1 薄煤层工作面矿压规律研究

1.1 薄煤层开采工艺介绍

（1）采煤方法：走向长壁（或倾斜长壁）后退式一次采全高综合机械化采煤法，自然垮落法管理采空区顶板。（2）回采层位和采高确定：工作面严格跟11-2煤层顶板回采，采高控制在1.7～1.9m。（3）工艺流程：打三角煤→割煤→移架→推移刮板输送机→斜切进刀。采用综合工种分段接力追机作业方式。

1.2 朱集东矿薄煤层工作面矿压规律研究

1.2.1 工作面矿压规律研究。工作面安装了液压支架压力监测系统。通过对工作面矿压显现数据的观测和分析，摸清了11槽煤层采煤工作面矿压显现规律。11槽工作面老顶初次来压步距一般在35～40m，周期来压步距13～15m。在回采距离为200m与工作面长度相等时，工作面矿压显现最为剧烈。

1.2.2 工作面两巷矿压规律研究。通过设点观测巷道顶底板移近量和两帮位移量，我们得出：工作面回采40m左右时，两帮及顶底变形速度都比较大，在40m左右时，老顶垮落，此时巷道变形速度增大；工作面两巷超前压力影响在100m范围；在距工作面-60～60m（负值为留巷时）范围内巷道变形较严重，其中以底鼓最为严重，占顶底移近量的80%以上。

2 薄煤层工作面过构造复杂区域的快速推进技术

2.1 过断层等地质复杂区域施工方法

（1）在工作面断层一盘影响地段未揭露前一段距离时，适当破顶或破底，降低断层落差造成的上盘、下盘回采位置差。（2）过断层等地质复杂区域时，尽量少截割坚硬岩层为原则，进行破顶或割底，少割砂岩，多割泥岩，加快推进速度。（3）断层未揭露前，调整采面伪倾斜使断层与采面的夹角变小或垂直，减少断层的大面积揭露，降低应力集中和对顶板完整性的破坏程度，提高顶板的稳定性。

2.2 构造复杂区域顶板控制和管理

（1）过断层影响区域顶板破碎时，坚持带压擦顶移架或间隔移架方式。在移架过程中要坚持少降快拉，减少支架反复对顶板的支撑，降低对顶板的破坏。（2）调整采面伪倾斜，使构造与采面夹角减小，减少断层揭露长度，降低构造地段应力集中，尽量确保顶板的完整性。（3）构造复杂区域严格控制采高，确保支架对顶板的支撑效果。（4）断层影响区域及时拉超前架维护顶板，防止煤壁片帮、顶板掉顶，减少顶板的长时间暴露和压力超前转移。（5）断层影响区域及时架设倾向或走向棚子控制顶板，断层影响区域顶板破碎时，提前联金属网加强支护。

2.3 过断层期间主要设备管理

2.3.1 液压支架管理：（1）合理控制采高，严禁超高使用，最大支撑高度不得大于2.4m。（2）液压支架要接顶严实，保证液压支架的接顶效果，确保支架初撑力不低于规定。（3）加强支架的检修，严禁出现跑、冒、滴、漏现象。（4）根据断层的变化情况及时调整液压支架，严禁出现倒架、咬架、挤架现象。

2.3.2 工作面运输机管理：（1）工作面刮板运输机要保持平直，根

据断层上下盘的变化情况，及时调整运输机。（2）断层影响区域必须保证运输机超前，严禁退后。

2.3.3 煤机的管理：（1）及时更换损坏的截齿和齿座；（2）尽量避免直接截割坚硬岩层，必要时采用放松动炮方法。

2.4 过断层期间工程质量管理

施工过程中必须严格按预先制定的方案和措施施工，严把质量关卡；每天召开专题会议，对工作面回采中存在的问题进行分析，并制定能够具有可操作性、针对性的措施。

3 留巷工作面快速充填技术

3.1 充填泵的选型改进

采用远距离、大功率充填泵进行留巷充填，由初期的德国充填泵改进为国产泵，并利用充填泵进行接力充填，从而实现了远距离、大功率充填。

3.2 充填材料的输送改进

初期采用无极绳绞车运输，人工装卸，速度较慢，特别是工作面回采初期，运输距离长，制约工作面生产。1112（1）和1121（1）工作面采用管状皮带机输送充填料，配合使用拆包机，实现了充填材料输送的机械化、快速化。缺点是管状皮带机维护困难，受巷道条件限制。

4 薄煤层保护层煤与瓦斯共采技术

4.1 多种瓦斯治理模式的尝试

朱集东矿11槽工作面采用了多种方式进行瓦斯综合治理，不仅解决了本煤层瓦斯抽采的问题，同时对被保护层13槽卸压瓦斯进行了抽采，实现了煤与瓦斯共采的目标。先后采用以下几种瓦斯治理模式：（1）顺层钻孔预抽11-2煤层瓦斯、地面钻井抽采瓦斯、底抽巷和留巷段倾向穿层钻孔抽采13-1煤层卸压瓦斯、高位钻场顶板走向钻孔抽采瓦斯。（2）顺层钻孔预抽11-2煤层瓦斯、地面钻井抽采瓦斯、轨顺顶抽巷和留巷段倾向穿层钻孔抽采13-1煤层卸压瓦斯。（3）顺层钻孔预抽11-2煤层瓦斯、地面钻井抽采瓦斯、运顺顶抽巷和留巷段倾向穿层钻孔抽采13-1煤层卸压瓦斯。（4）顺层钻孔预抽11-2煤层瓦斯、地面钻井抽采瓦斯、上隅角埋管抽采、上顺槽顶板巷封闭抽采瓦斯。

4.2 通风方式的转变

通风方式由Y型通风，向U型通风方式进行转变。

5 薄煤层开采机电设备配套与改进

5.1 薄煤层工作面设备配套见下表

工作面设备配套为：液压支架ZZ7000/13/26，工作阻力7000KN；采煤机SL300型（德国），滚筒直径1500mm，功率1138kW；链板机SGZ900/2×525型，功率1050kW；转载机SZZ800/315，功率315kW；破碎机PCM200，功率200kW；皮带机DSJ120/160/3*315；乳化泵BRW400/31.5。

5.2 工作面设备改进

根据设备使用中存在的问题，先后主要进行了以下几方面的升级改造：（1）煤机齿轨的改进，由锻造改为铸造，增加了齿轨的稳定性。（2）工作面链板机中部槽由普通溜槽升级为整铸中部槽，加焊耐磨层，减少了溜槽损坏、更换对生产的影响。（3）轉载机电机的升级，由250kW升级为315kW，提高了转载机工作能力。（4）对工作面链板机磨损严重的刮板进行加焊修复，再次投入使用，降低了成本。