7011A综放回撤面综机设备回收前技术谈
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[摘 要]本文介绍了姚桥媒矿7011a综放工作面回采逐渐至停采线时，通过煤机控制采高、带压擦顶移架、支架上方上单层网、上双层网、上钢丝绳、煤层破碎带支架前梁上用钢梁挑大板，机头、机尾第一架每上工字钢，紧贴煤帮用单体打贴帮柱，上下隅角处用方木构建木垛，对回收面的顶板进行控制。打眼用铁锚杆锚帮，防止煤壁片帮。回收面堵漏风、向老塘采空区注浆、断层及放水巷处顶板煤层破碎带压注喷涂罗克休防灭火材料，抑制煤炭自燃发火。从而消除了各种不安全隐患，为回收面综采设备的安全快速回收创造了有利的条件。
[关键词]回收面；综采设备；顶板控制；煤壁片帮
中图分类号：TD4 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）34-0222-02
1、概况
姚桥煤矿7011A综放工作面位于中央采区下部，东北为袁堂断层防水煤柱线，西南为中央采区下山，东南为7009采空区。工作面标高为-670～-858m，走向水平长度为2400m，水平长度191m，7#煤煤层厚度4.79～6.0m，平均厚度5.4m，工作面煤层倾角在5°～20°，平均倾角12°，工作面斜面积470500平方米，7#煤工业储量350.6万吨，回采煤量为298万吨（回采率为85%）。工作面内8#煤平均厚度4.3m， 7、8#煤层间距0.30～3.6m，老顶：细砂岩，厚1.69～9.50M，平均厚度5.20M。灰～灰白色，微波状水平层理发育，致密，块状，坚硬，成分以石英、长石为主，钙质胶结。直接顶：泥岩、砂质泥岩，厚0.00～3.56M，平均厚度1.24M。灰黑色，致密，块状，富含黄铁矿、大量植物化石，砂质泥岩厚0.00～14.25M，平均厚度4.8M，灰黑色，性脆，块状，含砂不均，局部夹细砂岩薄层或少量铝土质。直接底：泥岩、砂质泥岩，有8煤时厚0.63～0.85M，平均厚度0.74M。灰色，以泥岩为主，含砂质，含植物化石。老底：细砂岩，粉砂岩，厚4.18～25.55M，平均厚度8.42M。灰～灰白色，薄层状，水平层理，层面含有大量黑色矿物质，上部含植物根化石，局部含凌铁质，含较多黄铁矿膜。断层：该综放工作面落差大于10米的断层有f290∠48°H=10.0 m， f201∠22～65°H=12 m～24m，对工作面拆除有一定影响。该综放工作面是赋存最深；储量最大；施工复杂；运输距离较远的综放工作面。
7011A综放工作面安装的设备有：MG-400/930电牵引采煤机1台，ZFY-6800/16/28型放顶煤支架121架，ZFG-7200/18.5/32型过渡支架11架，ZT-18560/18/32型端头支架1组，SGZ-800/1050型刮板输送机2台，SZZ-1000/400型桥式转载机1台，PCM200重锤式破碎机1台，DSJ120/120/2*500型皮带运输机2部，GLZ1200/31.5（10）A型反冲洗过滤站1部，QJGZ-2*400/3300S型组合开关2台，BRW-400/31.5型乳化泵3泵2箱，BPW-315/16型喷雾泵2泵1箱，ZJT-630/1140型变频器2台，KBZ-630/1140型馈电开关2台，ZY2700型皮带机自移装置1台，KSGZY-2000（800，630）/6型移变5台，KTC101型工作面集控1套，JW-8（JWB90D）牵引车3台，JH-20型回柱机2台，BQS60-60-22.5N型排沙泵2台。见表1：
7011A综放工作面现已推进至停采线附近，断层多、顶板较为破碎，拆除期间应加强煤壁防片帮和工作面的瓦斯监测治理，特别在顶板管理上要引起足够的重视，杜绝违章指挥、违章作业现象，在工作面倒运支架过程中应防止支架拖旱船时滑向老塘侧，避免因偏移、刮蹭而造成支架歪倒或回柱机断绳等伤害事故。该综放工作面回采距停采线10m时上双网、上钢丝绳，顶煤不放。做好工作面收尾前的调整工作。
2、回收前的准备
2.1 地面准备
⑴准备使用的工具车、封车用具360套、信号线600米，照明灯10个，绞车及开关、三联按钮、综铃等，根据各绞车安装方式焊接加工专用底盘和单体柱窝，并缠好适量的钢丝绳。
⑵准备10根DZ-3150单体，30根DZ-2800单体，20根DZ-2500单体，10根DZ-2200单体，10根DZ-1500单体，2米半圆木1500根，木鞋100块，背板30根，钢管支架200根。
⑶对准备的平板车进行认真检查，确保轮子转动灵活，碰头无变形、无开焊现象。准备好电缆回收的材料车，对固定支架用的卡板进行清理检修，保证卡板无变形，并配齐M24×130螺栓、大垫片和螺帽等。
⑷各回柱绞车要加注相应的齿轮油脂，不合格绞车及开关严禁下井。
2.2 井下现场准备
⑴对施工范围内的运输系统和安全设施进行全面检查，将不合格的轨道提前整好，对两道的巷道高度、宽度，风门安全间距进行检查，保证支架等大型设备能顺利通过。
⑵工作面上下出口向外15米范围内要用单体、半圆木沿工作面走向支护，一梁两柱，分别距巷道两帮肩窝300mm左右处打设。两道内需要起吊作业、挂滑轮的位置要提前点眼，每组打设三根Φ17.8*7.2米长的起吊锚索。
⑶在工作面支架立柱内侧每隔50米安装一只语音综铃，信号要声光俱全，灵敏可靠，同时在两道装车点、车场、摘挂钩处安装照明灯。材料道安装滑板处要卧底清理，将轨道调顺直，两侧安全间距不小于500mm，确保支架、煤机等大型设备能安全通过。
⑷提前将工作面支架立柱升足，确保尾梁下的后溜空间，对于自降的支架可用两根单体临时支撑在顶梁下方。
⑸将后溜停电闭锁，安排专人监护，人员进入支架后侧清理出置换体的连接插销，将溜子和置换体拉到工作面上口解体，将置换体放在溜槽内拉出装车。
⑹溜子道施工之前要将水仓附近悬挂警示牌，在二部皮带机头和转载机机头要分别设置排水点，安装风泵和排水管路，拆除二部皮带前要将工作面浮煤清理干净后停电闭锁，再拆除机头片架、泵站、电机等，回收胶带。
3、回收技术要求
3.1 顶板控制技术要求
综放工作面收面期间由于回收面存在断层，所以过断层时必须加强顶板管理，断层面及放水巷附近的支架一定要采取带压擦顶移架，防止顶板松动，煤壁片帮段要及时移超前架，打出伸缩前梁紧抵煤壁。支架工与煤机司机要密切配合，煤机司机要放慢割煤速度，支架工要移架及时、迅速，必要时割一架，移一架。
该综放工作面推进至距停采线11米时开始上单层网，在上网后整个工作面平推。上网时用大板、单体辅助上网，要求网与网搭茬不小于0.2米，并且用弹簧穿条穿好，上网的具体要求如下：将所要上的网用铁丝捆在大板上，在煤机割过上刀后，滞后煤机后滚筒5架上网，上网时煤机、前溜停止运转，并将溜子、煤机停电闭锁，在有专人观察顶板的情况下，开始上大板托网，当顶板较好时人工将大板托起，顶板破碎时用两棵DZ-2800单体将大板托起，然后把大板中间的支架前梁稍稍降下，伸出伸缩前梁托起大板，人员撤离到支架内安全的地方，再移相邻的支架，支架移好后，将网卷起挂好，煤帮单体撤回继续割煤并依次上网。
该综放工作面单网推进二刀后上双层网，第二层网用弹簧穿条挂在第一层网上，上下两层网茬口要错开，网的错茬在0.3～0.5米，两层网搭茬处均需用弹簧穿条穿好。双层网一直铺到停采线煤壁，然后铺单层网到底板护帮。
该综放工作面推进至距停采线8米时，开始上钢丝绳，为保证钢丝绳的铺设质量必须做到以下几点：①废旧钢丝绳断丝不能大于1/3，锈蚀严重或不能取直者一律不用。②钢丝绳铺设要直，互相平行，每割一刀铺设一根5′或6′钢丝绳，钢丝绳应从工作面一端向另一端依次与金属网连接，严禁从两头向中间对接。③当一根钢丝绳不够长时，进行续接钢丝绳，两根钢丝绳中间接头搭茬不少于0.6米，钢丝绳中间接头搭茬处用4个绳卡子将接头卡牢，绳卡要均匀。④支架顶梁有浮煤、浮矸时应清理干净，溜子弯曲时，煤机带底，支架工将溜子推直，支架移直，确保回收面符合“三直二平”的要求。⑤钢丝绳与金属网沿倾斜方向每隔0.3～0.4米用扎丝与金属网扎紧。每架要保证有两扣扎丝与网、钢丝绳连接，绳距为0.6～0.7米，保持均匀。⑥钢丝绳两头至少余5米以上，上、下出口余绳用绳卡固定在钢带上，两端钢丝绳要拉直、固定牢固，工作面共铺设钢丝绳13根，其中机道3根。
该综放工作面收面期间，液压系统维护人员要加强液压系统的维护保养工作；支架工要规范操作，使支架顶梁升平，支架初撑力不低于24MPa。
3.2 煤机割煤与层位控制技术
煤机司机要严格按技术要求沿底板回采，断层处适当调整层位，断层附近倾斜过渡段倾角小于15°，将顶、底板割平，控制好工作面层位。收面时，采高控制在2.5±0.1米，不得超高或过低回采。
当工作面距停采线7.2米时，机头、机尾第一架每割一刀上一根4米长的工字钢，工字钢与巷道搭茬不少于0.5米。
当工作面推至距停采线还余三刀时，停止移架用煤机开始扩帮三刀，最后三刀的具体做法：
①第一刀割空后，全部打出伸缩梁，以便及时支护顶板，如果断层处片帮较深，则在支架前梁上用钢梁挑大板进行支护。②第二刀将支架与工作面溜子连接的蛤蟆头掐开，砸掉蛤蟆头的横销，使蛤蟆头与支架相连。用DZ-2500单体推溜，在煤机割过上刀后上第一排大板护顶，并在每台支架前梁上再上一根2.5米的半圆木托住大板，顶板破碎区域及断层处在支架前梁上用钢梁挑大板进行支护。③第三刀再用单体推溜，在煤机前滚筒割上刀，后滚筒割底刀后在滞后煤机后滚筒5台支架直接上第二排大板护顶，并在每台支架前梁上再上一根2.5米的半圆木托住大板。然后将支架前梁上的2.5米的半圆木（扩帮第二刀所上半圆木）均移向煤壁，半圆木一端挑在支架前梁上，另一端紧贴煤帮用DZ-2800单体打贴帮柱。每架打设两根贴帮柱，单体拴好防倒绳并挂在顶板金属网上。煤机割通机头后，将前溜适当后拉，煤机返刀至机尾采用上述方法将机尾割通，然后煤机停至机尾顶板完整处。割完最后一刀煤，支架收回伸缩前梁时，支架前梁距离煤壁不少于1.8米。④机尾三台支架依次比后一台支架超前0.2米，使机尾第一台支架超前一刀，以减少出口抹角处跨度，加强支护效果，便于支架调向。⑤工作面停止移架前一刀将支架尾梁上翘，使支架处于支撑式支护状态。
3.3 防片帮技术要求
防止煤壁片帮，单层金属网垂直铺至底板后，进行锚帮工作。其具体作法如下：
①用风煤钻打眼，打眼时要来回抽动钎子便于吐煤沫，以防止卡钎子伤人，前面打眼后边锚帮。如煤帮松松软，必须将悬煤找掉后，重新打眼锚帮，如片帮严重时可适当加大锚杆密度。②用铁锚杆锚帮时，先用铁锚杆将树脂药卷送入锚杆眼底并搅拌均匀，然后用锚杆螺丝将钢筋梁和铁锚板压紧。③锚帮时，上排锚杆距顶0.3米，排距1.0米，间距0.8米，两排锚杆呈三花眼布置。
当煤壁片帮较深时，可采用螺纹钢打超前的办法来控制顶板。过断层煤层破碎带必须上半圆木和金属网进行护顶，联网搭茬不少于0.2米，并用穿条走向联好。
3.4 两道上下出口支护技术要求
为确保支架在上出口有足够的运输空间和安全行车距离，上出口高度不低于2.4米，宽度不少于3.0米，因此机尾进行抹角要严格按要求进行，不得随意改动，抹角用风煤钻打眼爆破，人工攉煤的办法进行，抹角时要坚持先支后扩的原则，即先用2根5米长工字钢架好抬棚，抬棚的一端放在支架顶梁上，另一端靠煤壁打设2根单体，架设好抬棚后卸掉煤帮锚杆螺丝和锚板，剪掉网和钢带。用风煤钻打眼爆破，然后人工将煤攉到溜子里运走，用手镐、钎子将顶板找平，铺上网，如此逐棚进行，抹角处，每台支架顶梁上架设2根4米工字钢抬棚，抬棚煤帮侧用DZ-2800单体打设。确保单体支撑有力，并掌握好适当迎山角，拴好防倒绳。
该综放工作面停采后，在两道上下出口隔离墙前用方木构建木垛，防止顶板垮落压垮隔离墙。
由于回收面支架从下向上拆除，上出口支护时间较长，并且要受到拆除支架时动压影响，因此，上出口及抹角处顶板加打锚索加强支护。
上下出口顶板破碎时，每割一刀煤上一块4.0米的半圆木，半圆木与巷道搭茬不小于0.3米，出口4台支架上好金属网。
3.5 回收面防灭火技术要求
7011A综放工作面推进接近停采线时，要逐渐加大注浆浓度，采用间歇式注浆，抑制煤炭自燃。
紧贴进、回风隅角切顶线的位置，用鱼鳞带装粉煤灰打各打一道隔离墙。并对隔离墙内压、外喷罗克休防灭火材料进行堵漏风。
对工作面下出口向上10m及上出口向下20m支架后尾煤体压注并喷涂罗克休，减少空气进入采空区。
在破碎煤体支架处进行打眼插管，分长、中、短管（规格：1m、1.5m、2m），利用中、短插管压注罗克休防灭火材料，长插管压注水或含水的防灭火材料；对不能压注的地点，支架间和前梁处喷涂快速密闭。
4、结语
工作面推进距离停采线11米后，采煤机控制采高2.5米、支架上方上金属网、半圆木、钢轨、钢丝绳、铺大板等办法控制顶板稳定、防止支架间冒顶、漏顶。煤壁打眼用铁锚杆锚帮，防止煤壁片帮。采空区注浆、两道上下出口切顶线处砌筑密闭墙堵漏风、断层及放水巷处内压外喷防灭火材料，防止煤炭自燃发火。为前后2部溜子、采煤机、超前支架、电缆、开关车、液压支架、绞车、管路、单体、转载机、皮带等综采设备的安全顺利回撤创造了有利条件。
作者简介
刘荣华，男，1968年4月出生，江苏泰兴人，大学文化，工程师，现任上海能源大屯煤电公司姚桥煤矿生产准备科科长。