切眼“对接”技术在王庄煤矿综采工作面的应用

2019-10-11张哲

煤 2019年9期

张哲

(潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治 046031)

受断层、煤矿生产条件及井田设计等影响，工作面的布置不全是标准“矩形”，常常出现“刀把式”工作面[1]，即工作面在回采过程中切眼由小变大的现象，为了提高煤炭资源的回采率，甚至会出现3个切眼的情况。为保证综采工作面的正常推进速度，里切眼在回采的同时，对接切眼应当完成安装工作，随着工作面的推进，实现回采工作面与预备工作面的安全高效对接。王庄煤矿随着开采年限的不断延长，目前主要采区已经逐渐向+540新区转移，矿井开采深度在不断加深，矿井地质条件也更为复杂化，断层、陷落柱等地质异常发育。为了提高资源回采率，保证矿井煤炭产量，老井边角煤同时回采，老井工作面基本上为煤柱面及边角煤面，工作面切眼短，可采长度短，回采难度大，在这样复杂的地质条件下，为了提高煤炭资源回收率，常会布置“刀把式”工作面，而“刀把式”工作面切眼对接是面临的技术关键。

1 工作面概况

52/5号工作面位于52采区，工作面标高：+643～+680 m，工作面东接52胶带巷，南面为5202已采工作面，见图1。工作面主采二叠系3号煤层，煤层均厚5.5 m，煤层最大倾角3°，为近水平稳定可采煤层，采用倾斜长臂后退式综合机械化放顶煤采煤工艺。52/5号工作面在掘进过程中受断层F114的影响(H=8.0 ∠70°)，断层落差大，巷道掘进难度大，为了保证正常掘进，在遇到F114断层后，开掘外切眼，缩短工作面倾斜长度，绕开断层的影响，再继续向西掘进风巷里段，待再次遇断层后，开掘里切眼，将工作面布置成所谓的“刀把式”面，即一个外切眼和一个里切眼(图1)，而两个切眼对接是工作面回采的关键环节，为了保证工作面正常生产，制定了相应的技术措施。

图1 52/5号工作面布置

2 对接方案

52/5号工作面受地质条件影响，工作面几何图形受到一定限制，工作面布置成了两个切眼，里切眼长73 m，外切眼长110 m，对接后切眼长度为183 m，工作面走向长为468 m，在回采至247 m时，里切眼与外切眼进行对接。对接的难点在于工作面刮板输送机和液压支架的对接，对接后两组之间的间距不能过大，更不能出现回采工作面支架和预备工作面支架的重叠。对接时需将前、后刮板输送机简易机尾拆卸运出，并将2节前溜中部槽、3节后溜中部槽就位，大链合口，摆架，并进行试运转，保证52/5号工作面正常生产。除此之外，受到回采工作面推进影响，工作面会发生不同程度的变形，所以在回采工作面和预备工作面对接位置一定范围内，应当监测巷道顶底板位移和巷帮变形情况，并提前进行巷道支护和修巷工作。

3 对接施工方案

3.1 切眼对接前的准备工作

采用“标线管理法”观测大溜前窜、后窜的变化情况：①当回采至距外切眼30 m时，为了控制大溜前后窜尺度，按给定的控制线进行回采，每隔6 m标一次观测点，共标5个点；②为了保证大溜严密对接，需满足相应技术参数，机尾段严格按给定的控制线进行回采，48号架外侧侧护板与控制线范围控制在150 mm左右；③距外切眼外侧煤壁12.8 m时，通过机头尾甩刀、多进刀以及赶溜来调整大溜变化，以利于工作面的整体对接；④根据底板情况，及时抬底或挖底，保证溜槽对接时工作面与切眼底板在同一水平位置。

对机尾段进行局部管理：①回采至距外切眼煤壁14.4 m时，从43号正规架至48号正规架铺设单层经纬金属网，距外切眼煤壁12.8 m时，加铺一层塑料网，要求塑料网紧贴煤壁，塑料网一直铺到停采时煤壁上部；②距外切眼煤壁8.8 m时，开始在47号、48号正规架上平行于工作面铺工字钢，要求每刀一趟；③距外切眼煤壁5.6 m时，在48号、47号架后打设木垛，以便作业人员有足够的作业空间完成对接工作；④与外切眼割平时，打设玻璃钢锚杆，呈五花眼方式布置，防止煤墙片帮，便于在前溜进行切眼对接；⑤工作面停止移架后，将支架伸缩梁、护帮全部伸到位，护牢煤壁和顶板，并且保证支架初撑力达到24 MPa以上。