王 洪

(潞安集团 司马煤业有限公司，山西 长治 047105)

随着煤矿开采技术与规模的不断发展，矿井回采工作面的机械化生产水平也在不断提高，工作面切眼长度和巷道长度也在不断增加，工作面布置朝着大长方向发展，同时由于受地质条件影响，大倾角大长工作面回采管理技术成为大型煤矿必须面对和解决的技术难题。综采工作面切眼长度的增加导致巷道中的支承压力分布与原有长壁工作面存在较大差别，而支承压力分布往往决定着巷道围岩的稳定性。大倾角工作面矿压显现为不对称性和不均匀性，采空区矸石自由滑移，沿工作面方向下部填满而上部悬空，顶板压力显现为中、上部压力较大，下部压力较小的特殊规律。大倾角大长工作面顶板运动方向对支架的倾倒影响显著增加，导致工作面支架受力更加复杂，对工作面的支护提出了更高的要求。

潞安矿区2019年对3个切眼长度超过300 m、切眼平均倾角超过10°的工作面进行了回采。这3个回采工作面的基本情况分别为：常村矿2311综放工作面切眼长300 m，可采长度1 475 m，切眼靠近机头侧213.3 m范围内坡度最小为11.2°，最大坡度18.5°；靠机尾侧86.7 m范围内最大坡度为9.5°。工作面安装中间架型号为ZF8000/20/38，端头架型号为ZFG9600/23/38,工作面布置方式为U+高抽巷。余吾矿S2200综放工作面切眼长300 m，巷道长度645.9 m，工作面机头高、机尾低，平均坡度-10.9°，工作面安装中间架为ZF7000/19.5/38型放顶煤支架，排头尾支架为ZFG7500/22/36。余吾矿S5206工作面切眼长300 m，巷道长度平均1 800 m，工作面西高东低，平均坡度10°，煤厚平均6.10 m，工业储量408.26万t，工作面安装194组ZF8000/20/38低位放顶煤支架和8组过渡支架。在这3个工作面安装、回采时，结合潞安集团以往综采工作面回采管理技术经验，提前采取措施，做好安全防护管理，出现倒架征兆时及时扶架，实现了这3个工作面安全高效回采。

1 工作面安装前对设备进行改造

1.1 支架防倒装置改造

端头架采用顶梁连接防倒装置防倒，防倒装置主要组成部分有：转轴、连接环、防倒油缸、高压胶管等。端尾架进行压柱装置改造，脚踏板也进行防滑改造。中间支架进行前、尾梁防倒改造，前梁防倒装置采用支架底座前端安装调架千斤顶，底座连接耳加装防倒链条连接相邻支架前梁顶，尾梁防倒装置采用支架底座后连接耳安装调架千斤顶防倒链条连接相邻支架后连杆。

1.2 大溜和采煤机防滑改造

大溜机头配备前后溜防下滑装置，主要是加装D30 mm×108 mm大链、防滑千斤顶。采煤机选择加强型履带，液管一侧加4分钢丝绳1根，为防止履带下滑，在电缆槽底板加装1层废皮带。机组必须上抱闸，防止机组下滑。机组内腔变频器一用一备，采用一拖二方式驱动。

1.3 巷道硬化改造

综采工作面安装之前对胶带巷道外帮(3 m宽)进行硬化，硬化长度为从切眼往外350 m范围，巷道硬化处保证净高不低于3.1 m。

2 创新回采工艺

2.1 回采时改善采煤工艺

采煤机下行割煤时煤体给滚筒的反作用力会传递到输送机，同时由于切眼坡度较大，机组向机尾方向截割行走困难，因此，必须要改善采煤工艺，采用单向割煤工艺。设计采用从机尾向机头方向割煤、机头向机尾返空刀的单向割煤工艺。

2.2 改变推溜顺序

从机头向机尾顶溜防止大溜上窜，在大倾角工作面中，运用从下向上推溜产生的位移量来进行输送机下滑量的补偿。因为推溜与移架顺序、割煤的方向相反，可以加强输送机防滑机构的防滑作用。

2.3 适当伪斜调整和保证机头联网

伪斜回采是控制大溜下滑的有效措施，采取调伪倾斜的方法减小工作面倾角。在回采时，将工作面调成伪倾斜，要求胶带巷比回风巷始终超前7～10 m。伪斜后切眼坡度仍然较大，为防止顶板漏矸导致支架倾斜和摆架时架间空隙漏矸造成大范围漏顶事故，机头段(排头架和正规10组架)全部联网，增强顶板整体完整性。

3 提升安全防护管理

3.1 顶板、煤墙的管理

倾斜工作面顶板、煤墙管理是重点，拉架必须带压移架，支架初撑力架架达标，出现破碎征兆迹象时要及时安排注浆，过陷落柱前，必须超前进行注浆。不惜一切代价控制好顶板、煤墙，防止支架倾倒。

3.2 防窜矸管理

机组运行至大倾角区段时，要防止煤矸窜出刮板输送机伤人，人员要在支架前后立柱间行走，时刻注意刮板输送机运行情况。

3.3 防机组下滑

采煤机内牵引加装液压抱闸，保证液压泵站压力，不上手动操作阀。机组检修停车必须选择煤墙顶板较好的地方，机组检修时必须停车落刀、停电、摘刀、闭锁刮板输送机。

3.4 及时移架

紧跟机组前滚筒移架，减少空顶时间。移架过程中时间不能过长，避免因移架时间过长不能及时调架而发生歪斜。所有支架均带压擦顶移架，支架升起接顶后，要继续保持3～5 s的供液时间，使支架初撑力合格。支架下降拉移支架时,降架高度不得低于相邻下方支架侧护板,防止拉移支架时发生倒架、垛架。移架后侧护板之间不能出现明显错差(大于300 mm)，否则要及时扶架。

4 出现倒架时的支架调整工艺

4.1 移架扶架

回采期间每班要调整支架状态和间距，利用移架过程调整支架架向。设计在40号架安装1个千斤顶大链到1号架、110号架安装1个千斤顶大链到70号架，通过千斤顶和大链的牵引作用在移架过程中将支架摆正。

4.2 停产扶架

架向不正或有倾倒趋势时,要通过支架侧护板来实现支架方向的调整,或采用单体液压支柱进行调架,调架时采用远距离供液。坡度较大区域拉架前，在机头方向支架靴下支垫600 mm长道木，达到扶正支架的目的。

5 结 语

常村矿2311综放工作面、余吾矿S2200综放工作面、余吾矿S5206工作面通过采取以上措施，在2019年全部实现安全高效回采，收到了良好的经济效益并起到了很好的示范作用。随着潞安矿区开采条件的变化，大倾角大长工作面将会越来越多，如何安全、快速地回采此种赋存条件的工作面，是煤矿面临的课题。通过这3个工作面的回采，总结出了一套适合潞安大倾角大长工作面的管理技术，为今后各矿井在回采此类条件下工作面提供了可借鉴的经验，具有推广应用价值。