王珍

（中煤西北能源有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017200）

0 引言

随着我国煤矿开采技术水平不断提高，矿井采掘机械化、自动化程度有了飞跃发展，采煤工作面的推进速度快速提高，伴随而来的就是对综采搬家倒面速度和质量要求越来越高。

1 综采工作面搬家工艺现状分析

目前，国内综采设备回撤采用的方法主要是自掘通道回撤技术和预掘通道回撤技术两种，预掘通道回撤技术最成熟且最具代表性的是国家能源集团神东矿区的辅巷多通道回撤工艺。

预掘通道回撤技术，需要提前采掘一条主回撤通道和一条辅助回撤通道，主、辅回撤通道之间需要掘多条联络巷用于回撤期间的多点平行施工。一些大型煤企，其内部采掘和支护设备充足，工艺配套完善，采用预掘通道技术能够最大程度实现综采设备快速搬家，极大地提高了设备的周转使用率，也使得搬家费用相对较低。然而也大大增加了巷道采掘费用，增加了预留保护煤柱，造成了一定的煤炭资源浪费[1]。

自掘通道回撤技术，不需要提前准备回撤巷道，在工作面推采过程中形成回撤通道，减少了垛式支架二次支护，停采线可根据周期来压情况在一定范围内自主选择。自掘回撤通道顶板压力小，有利于液压支架回撤，节省了通道采掘和垛架支护费用，使生产成本大大降低。自掘通道回撤工艺因为通道少，只能单头回撤，不能多点平行作业，因此搬家周期相对较长。

2 自掘通道支护技术及施工方法

本文以内蒙古自治区某矿工作面末采支护为例，对自掘通道支护技术及施工方法进行介绍，为类似条件工作面设备回撤提供借鉴。

2.1 工作面概况

该综采工作面范围内煤层标高由北向南逐渐变高，工作面长268m，平均煤厚为4.6m，工作面布置三条顺槽，均为矩形断面，采用锚网索支护，其中胶运顺槽5.6×3.8m（宽×高），回风顺槽5.4×3.9m，辅运顺槽5.4×3.9m。工作面支架型号为ZY13000/28/62D液压支架。

2.2 施工方案

（1）撤架空间支护。

①该面使用的支架型号为ZY13000/28/62D，结合该型支架的结构尺寸及末采通道技术参数，确定该工作面回撤支架的净空间数据为：宽4m，高3.8-4.5m[2]。

②柔性网铺设。

柔性网沿工作面推采方向铺设长度（L）：

L=b+a+h+c=4000+8300+4500+1000=17800mm，取18m。

式中：b-支架前探梁至煤壁宽度，取4000mm；

a-末采支架支护状态全长，取8300mm；

h-前探梁至底板高度，取4500mm；

c-采空区煤矸压网宽度，取1000mm。

综上，沿工作面推采方向铺设18m高强度聚酯纤维柔性网，柔性网在地面编织成规格为：长×宽=286m×18m。

③挂设钢丝绳[3]。工作面自铺网起到停采止，沿工作面倾向在柔性网和支架顶梁之间挂设Ф26mm钢丝绳，每条钢丝绳长约286m，间距为1000mm，总计15条钢丝绳。钢丝绳与柔性网之间用双股14#铁丝绑扎牢固，间距不大于300mm。

④撤架空间顶板支护。该段顶板采用Φ21.8×4300mm锚索配合梯型钢带联合支护，梯形钢带平行工作面煤壁布置，共打设5排[4]。

锚索采用Φ21.8×4300mm的左旋预应力钢绞线截制，每根锚索配一支CKa2335树脂锚固剂和两支MSCK23/60树脂锚固剂。采用规格300×300×20mm高强度拱形碟形托盘，配套锁具紧固锚索，锚索拉拔力不低于250KN。梯形钢带长1600mm，孔间距1200mm。第一排锚索距支架顶梁前端200mm，锚索梁首尾间距3000m m；第一、二排排距为1000mm，其余排距均为800mm，第五排锚索距工作面煤壁200mm，锚索梁首尾间距1200mm。

⑤工作面煤壁支护。采用锚杆+菱形网支护，螺纹钢锚杆型号为Ф20×2200mm，锚杆打设排距800mm，间距800mm，每根锚杆使用1支MSK2350树脂锚固剂和1支MSZ2350树脂锚固剂锚固，钢带规格为1850mm×80mm，两条搭接使用[5]。菱形网规格为5000×1000mm，网格45×45mm，搭接长度不少于200mm，搭接处每隔200mm用14#铁丝绑扎牢固。

⑥三角区刷帮支护。两顺槽与煤壁交岔处应抹角，抹角2m×2m。顶板采用锚网索配合梯形钢带支护，梯形钢带平行工作面煤壁布置，共打设2排。锚索型号Φ21.8×4300mm，采用规格300×300×20mm高强度拱形碟形托盘，配套锁具紧固锚索，锚索拉拔力不低于250KN。梯形钢带长1600mm，孔间距1200mm，菱形网规格为5000×1000mm，网格45×45mm，搭接长度不少于200mm，搭接处每隔200mm用14#铁丝绑扎牢固。

（2）施工准备。

①顺槽支护。回风超前支护支设两排单体支柱，胶运顺槽超前支护形式、长度保持不变。在回风顺槽停采线以外50m范围内顶板提前补打3排锚索加强支护，在胶运顺槽停采线以外20m范围内顶板提前补打2排锚索加强支护[6]。

②撤面绞车窝。在工作面回风顺槽非生产帮侧施工一撤面绞车窝，规格为长×宽×高=3000×3500×2500mm，绞车窝中心线与停采时刮板输送机中心线重合。

2.3 施工步骤

回采工作面距停采线16m起对工作面支架及运输机重新调整，保证三直两平，不得出现台阶。为保证面后压网宽度不小于1m，铺网期间严格执行割通刀，严禁随意调面。

（1）铺网：距停采线16m起在顶板铺设柔性网。

（2）挂绳：距停采线15m起挂Ф26mm钢丝绳。

（3）采高控制：距停采线14m起开始控制采高。

工作面距主回撤通道14m时直接将采高降至4.5m。并在割最后一刀煤时，采煤机后滚筒扫底，将煤壁底部浮煤清理，便于后期搭设脚手架[7]。

（4）端头处顶板控制：距停采线13m时开始在工作面1#支架～6#支架和151#支架～157#支架顶梁上方柔性网下布置钢轨，每组钢轨靠紧交错布置并用14#铁丝固定在柔性网上，防止移架时钢轨跟随支架移动。

（5）撤架空间施工：当工作面推进到距停采线4.0m时，全面超前移架，排成一条直线后停止移架。割第一刀，截深0.8m，将运输机向前推移一个步距；割第二刀，截深0.8m，第二刀割完后需将支架的连杆与刮板输送机底座的销子摘掉，采用单体液压支柱随采煤机进刀推移输送机一个步距；第三、四、五刀分别截深0.8m，工作面停止推采。工作面支架伸缩梁缩回后的前端到煤壁之间的4m空间即为出架空间[8]。

（6）面前煤壁支护。顶板锚索支护完毕后，在工作面煤壁铺设金属网并用锚杆和钢带加以固定。按照由上而下的顺序进行施工，打设煤壁锚杆拖后顶板锚索不超过6m，金属网上部与柔性网搭接，搭接长度不小于300mm，搭接处每隔200mm用14#铁丝绑扎牢固。

2.4 质量标准

（1）支架后柔性网落地宽度≥1.0m，不能有破网漏矸现象。

（2）钢丝绳与柔性网联接扣间距≤300mm，钢丝绳间距偏差±100mm。

（3）锚索间排距偏差±100mm，锚索露出锁具长度为150～250mm，预紧力≥250k N，锚索实际钻孔角度与设计角度的误差应≤10°[9]。

（4）锚杆间排距偏差±100mm，锚杆露出螺母长度为10～40mm，锚杆应与煤壁垂直，扭矩不应小于200N·m，抗拔力不应小于95KN，锚杆实际钻孔角度与设计角度的误差应不大于5°；金属网搭接长度≥200mm，联接扣间距≤200mm。

3 综采工作面自掘通道回撤工艺应用效果

目前国内一些煤矿企业，结合自身地质条件并考虑投资和设备情况，通过准确把握顶板来压规律，掌握准确的停采时机、缩短支护控顶距离，自然推采形成设备回撤通道，既安全地完成了综采工作面的设备搬家，又大大节约了生产成本，效益可观[10]。

4 结语

综采工作面自掘回撤通道采用上述支护技术，能够有效控制液压支架回撤过程中的顶板压力，由于自掘回撤通道的位置可以灵活选择，这样就可以根据地质条件和周期来压步距合理选择末采时机，将压力尽可能甩到采空区，减小支架回撤过程中的顶板压力，从而保证了支架安全、顺利回撤，谨供同行参考。