综采工作面收尾通道施工工艺及支护技术.pdf

总第2 0 8期 2020年第8期 机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Total 208 No.8, 2020 实践与应用 D0110.16525/j l4-1134/th.2020.08.073 综采工作面收尾通道施工工艺及支护技术 杨欣图 大同煤矿集团北辛窑煤业有限公司， 山 西 忻 州 036702 摘 要 北辛窑矿针对2 号煤层综采工作面在进行综采收尾通道施工及围岩维护时， 出现施工周期长、 速度 慢 、 围岩维护效果差等技术难题， 为了进一步提高综采收尾通道安全快速施工， 决定对8102工作面工作面收 尾通道进行优化， 采用采煤机一次性割煤方式进行施工， 并对收尾通道采用锚网索支护技术进行维护。通过实 际应用分析,优化后收尾通道施工工艺减少了巷道掘进工程量， 锚网索支护技术可有效对围岩进行维护， 保证 了围岩稳定性。 关键词 综 采 工 作 面 收 尾 通 道 施 工 工 艺 优 化 锚 网 支 护 技 术 应 用 分 析 中图分类号TD353 文献标识码A 文章编号 1003-773X 202008-0172-02 引言 为了保证综采工作面回采结束后工作面内机电 设备安全快速回撤，综采工作面回采至停采线时需 施工回撤通道， 并对通道围岩采取有效支护措施;但 是在复杂的地质条件以及不稳定煤岩层中进行回撤 通道施工及维护难度大、 施工周期慢w ,不仅影响着 工作面快速回撤，而且在工作面回撤很容易发生顶 板漏顶、 煤壁大面积片帮等事故;所以对于不稳定围 岩采取安全快速的回撤通道施工工艺以及围岩支护 措施， 对工作面后期安全快速回撤具有重要意义。 1北辛窑煤业公司2 号煤层8102工作面概况 大同煤矿集团北辛窑煤业有限公司2 号煤层 8102工作面位于井田11采区，工作面走向长度为 854 m， 倾向长度为161 m,工作面回采煤层为2 号 层 ， 平均厚度为5.92 m,工作面采用低位放顶煤回采 工艺。 截止目前8102工作面已回采至654 m ,距停采 线间距为120 m; 根 据 8101工作面停采施工发现， 工作面施工至距停采线300 m处时， 在停采位置施 工一条回撤通道， 回撤通道采用掘进机掘进， 回撤 通道施工长度为161 m,宽度为4.0 m,高度为3.5 m, 回撤通道施工完后， 在通道顶板采用单锚杆、 木柱、 单体支护进行联合支护，对巷帮采用挂网及单体 柱进行支护；工作面回采到位后直接与回撤通贯 通施工。 2 8102工作面传统停采施工主要存在技术难题 1回撤通道施工周期长。传统回撤通道施工时 在工作面回采到位前提前施工回撤通道，主要采用 收稿日期 2020-07-02 作者简介 杨欣图（ 1 “ 3_,男 ， 本科， 毕业于山西大同大学煤 炭工程学院采矿工程专业， 助理工程师， 现就职于大同煤矿集 团北辛窑煤业有限公司调度室， 从事煤矿安全生产管理工作。 掘进机或爆破施工工艺，在进行回撤通道施工时工 作面必须停止生产， 回撤通道施工周期为45 d， 不仅 增加了巷道掘进工程量，而且严重影响着工作面回 采效率气 2 增加了机电设备数量。回撤通道采用掘进机 施工，在回撤通道施工期间在工作面需安装局部通 风机、 掘进机、 隔爆开关、 带式输送机等增加了工作 面设备安装数量， 设备安装、 拆卸周期长。 3 回撤通道维护效果差。8101工作面回撤通采 用“ 单锚杆 木 柱 单体液压支柱” 进行联合支护， 若提前施工回撤通道随着工作面推进，当工作面回 撤至距回撤通道20 m处时， 回撤通道位于超前应力 区内， 造成通道空巷成为卸压空间， 导致通道围岩破 坏严重气 4 贯通施工难度大。提前施工回撤通道后工作 面需与回撤通道进行贯通施工，传统采用采煤机割 煤贯通方式， 采煤机割煤进度控制难度大， 在贯通前 5.0 m时工作面与回撤通道之间煤柱开始出现局部 片帮现象，随着工作面不断推进，煤柱出现垮落现 象， 造成回撤通道位于采空区侧顶板下沉、 破碎等失 稳现象。 3回撤通道施工工艺优化 为了解决传统回撤通道施工时周期长、设备数 量多、 维护难度大等技术难题,北辛窑煤业有限公司 决 定 对 8102工作面回撤通道施工工艺进行优化， 采用采煤机进行回撤通道施工且与工作面回采同 步进行。 1 8102工作面回采至800 m处距停采线4.0 m 时停止回采， 并对工作面进行伪斜调整， 保证工作面 头尾顺槽与工作面垂直， 允许伪斜角度为3 。 2工作面伪斜调整后采煤机从机头斜切进刀进 行割煤， 单刀割煤进度为0.5 m,采煤机割煤长度达 2020年第8期杨欣图综采工作面收尾通道施工工艺及支护技术 173 50 m时及时对顶板进行维护，并清理机道处浮煤， 保证机道平整。 3 当第一刀割煤完成且顶板维护后， 液压支架 停止前移采用支架推移杆将刮板输送机前移一个割 煤步距， 然后进行第二刀割煤工序且与第一刀相同， 当液压支架推移杆最大伸缩长度无法实现输送机前 移时，可在推移杆与刮板输送机之间采用工字钢梁 进行辅助推移[ 4 ] 。 4 当采煤机割煤八刀完成后回撤通道施工完成， 回撤通道宽度为4.0 m, 及时对通道煤壁进行维护； 回撤通道维护后在尾部施工一个采煤机拆装硐室， 硐室长度为25 m,深 度 为 1.0 m。 4回撤通道维护技术 4 . 1 锚索梁施工 1 液压支架停止移架且采煤机第一刀割煤完成 后 ， 在支架护帮板前方0.2 m处施工一排锚索吊棚， 吊棚与支架护帮板平行布置， 每架吊棚长度为3.0m， 吊棚主要采用两根锚索吊装。 2 防止撤架时支架对锁具拉拽作用， 每架吊棚 锚索施工在相邻两架支架中间，锚索吊棚施工完后 采用打压千斤对吊棚锁具进行施压，保证钢梁与顶 板接触严实。 4.2 JW型钢带施工 1 当工作面锚索吊棚施工完后， 在吊棚前方 0.85 m处施工第一排JW型叠加钢带，整个回撤通 道顶板共计施工4 排钢带。 2 每根JW型钢带长度为4.8 m,钢带上均匀布 置 5 根长度为2.5 m螺纹钢锚杆；相邻两根钢带收 尾两根描杆叠加布置[ 5 ] ， 如 图 1所示。 3 所有钢带与锚索吊棚平行布置， 施 工JW型 钢带时在在其上方铺设金属网， 防止顶板碎石掉落， 每卷金属网长度为6.0 m宽度为2.0 m。 4 . 3 恒阻锚索施工 1 顶 板 4 排JW型钢带施工完后， 在相邻两排 钢带之间施工一排恒阻锚索， 恒阻锚索长度为8.0 m， 直径为21.6 mm, 铺索外露端安装一块长度及宽度 为 0.3 m钢方垫。 2 恒阻描索间距为3.0 m， 排距为1.0 m， 回撤通 道顶板共计施工三排恒阻描索，相邻两排恒阻锚索 交错布置， 交 错 距 离 为 1.5 m,三排锚索成“ 二一 二” 五花型布置。 4 . 4 煤壁单锚杆支护 1回撤通道顶板维护后， 将顶板网延伸至工作 面煤壁， 并对煤壁施工三排单锚杆支护， 第一排锚杆 图 1 8102工作面回撤通道支护平面示意图（ mm 距顶板间距为0.5 m， 相邻两排单描杆间距为1.2 m。 2煤壁锚杆长度为2.0 m， 锚杆外露端主要采用 一根长度为0.45 m钢带进行预紧， 同一排锚杆间距 为 1.3 m〇 5优化效果 1 缩短了回撤通道施工周期。回撤通道施工工 艺优化后， 无需提前施工回撤通道， 工作边回采期间 即可采用采煤机进行回撤通道施工，对工作面回采 影响小， 缩短了回撤通道施工周期。 2 降低了劳动作业强度。优化后回撤通道主要 采用锚网索进行维护， 简化了原有扩通道支护工序， 减少单体柱、 木料、TT型梁的使用数量， 降低职工扩 通道期间扛运物料的劳动强度。 3 减少了设备投人数量。优化后回撤通道主要 采用采煤机施工，回撤通道煤矸通过原工作面带式 输送机即可运出， 与传统回撤工艺相比， 大大减少了 机电设备数量， 主要包括着局部通风机、 掘进机、 带 式输送机、 刮板输送机、 隔爆开关等。 4 提高回撤通道围岩稳定性。优化后回撤通道 主要采用锚杆JW型钢带、 恒阻描索联合支护， 将传 统回撤通道“ 单体柱TT型梁” 被动支护变为主动支 护， 提高了顶板支护效果;同时优化后回撤通道顶板 最大空顶距控制在1.0 m以内， 缩短了空顶时间， 有 效控制顶板离层；另外煤帮支护变木锚杆支护为铁 铺杆修复支护,支护强度增大， 防止煤壁贴帮柱改 柱时煤壁片帮事故发生。 参考文献 [ 1 ] 杨建海.综采工作面回撤通道支护技术研究[J].当代化工研究， 2020152-53. [ 2 ] 李小沫.浅埋深综采工作面收尾回撤通道锚网索支护技术应用 [J].能源与节能,2019 12 157-159. [ 3 ] 钱伟东.综采面回撤通道设计及末采贯通控制[J].陕西煤炭， 20196 174-177. [ 4 ] 李本刚.综采工作面回撤通道围岩控制技术应用[J].水力采煤 与管道运输， 20194 116-118. [ 5 ] 梁丽强.特厚煤层大断面回撤通道支护技术研究[J]. 机械管理 开发， 20197131-132. 编辑 王慧芳） 下转第252页） 252* 机械管理开发 jxglldhjb 126.rom 第 35卷 参考文献 [ 1 ] 刘春富， 商宝清， 赵伟.KJF2000煤矿主要通风机监控系统的设 计及实现[J].煤矿安全,2005 8 4041. [ 2 ] 闫鑫,万紫嫣， 吴坤， 等.矿井主要通风机监控系统设计[J].工矿 自动化,20123 71-73. [ 3 ] 李解， 胡亚非, 徐维维， 等.大佛寺矿主要通风机在线监控系统 设计[J].煤矿安全,20丨 1 9 1-94. [4] 王德银， 马小平.矿井主要通风机不停风自动倒换系统设计实 现[J].煤炭科学技术,2009 9 83-85. 编辑 贾娟） Design of Monitoring System of Mine Main Ventilation System Shang Peng Sijiazhuang Co., Ltd., Xiyang Shanxi 045300 Abstract In view of the low automation level of the main ventilation control system at present, on the basis of a brief overview of the mine ventilation system, the overall design requirements and overall design scheme of the main ventilation monitoring system are put forward. According to the control requirements and equipment tasks, the overall software flow chart PLC the selection design and monitoring system of the monitoring system, the frequency conversion control system and the key equipment in the on-line monitoring equipment is completed. Key words ventilation system; on-line monitoring system; PLC control system; frequency conversion control system; air volume 上接第171页） [ 5 ] 张天龙.综采工作面快速搬家工艺分析与实践[J]. 江西煤炭科 （ 编辑王瑾） 技,20192196-198. Study on Rapid Installation of Mechanical and Electrical Equipment in Fully Mechanized Working Face Sun Jinghui Datong Coal Mine Group Fully Mechanized Mining Installation Branch, Datong Shanxi 037003 Abstract In view of the technical problems such as long installation period, tedious installation process and poor installation quality, the rapid installation s have been put forward and this equipment had been qpplied in 8307 face working area. The application shows that the rapid installation process not only improves the installation efficiency, reduces the working strength, but also ensures the installation quality of the equipment. Key words fully-mechanized face; mechanical and electrical equipment; fast installation; process 上接第173页） Technology and Supporting technique of Fully Mechanized Mining Face Yang Xintu Beixinyao Coal Industry Co., Ltd. of Datong Coal Mine Group, Xinzhou Shanxi 036702 Abstract In view of the technical problems of long construction period, slow speed and poor maintenance effect of surrounding rock in the construction of the end passage and surrounding rock of No .2 coal seam of Beixinyao Mine, in order to further improve the safe and fast construction of the end passage of fully mechanized coal mining, it is decided to optimize the end passage of 8102 working face, adopt the one-time coal cutting of shearer to carry on the construction, and maintain the end passage with bolting mesh cable support technology.Through the practical application analysis, the optimized construction technology of the final tunnel reduces the amount of roadway excavation, and the bolting and mesh support technology can effectively maintain the surrounding rock and ensure the stability of the surrounding rook. Key words fully mechanized mining face; finishing passage; construction technology optimization; bolting and mesh support technology; application analysis