较薄厚煤层综放工作面大倾角下行回撤工艺研究

７２　
鼻蠛磊纠技　２０１４年第１２期　
较薄厚煤层综放工作面大倾角下行回撤工艺研究　
李鹏，崔海峰，张洪猛　
（山东济宁运河煤矿有限责任公司，山东济宁２７２０００）　

摘要运河煤矿９３０３综放工作面停采时，工作面倾角达到１８～３２。，若以标高较高的轨顺作为回撤通道，则制约回撤　
进度且安全系数较低，故采取了以标高较低的皮顺作为回撤通道，工作面支架为下行回撤。该文结合本次回撤经验，就较　
薄厚煤层综放工作面下行回撤技术进行深入研究，力求总结一套较为成熟的综放工作面回撤经验，确保工作面回撤工程能　
够适应日益复杂的采场条件，以达到安全高效回撤的目的。　
关键词较薄厚煤层综放工作面　大倾角　下行回撤　
中图分类号ＴＤ３５５￣．３　文献标识码Ｂ　ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１４．１２．２９　

Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｏｗｎｗａｒｄｒｅｃｏｖｅｒｙｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｉｃｋｓｅａｍｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｃａｖｉｎｇｆａｃｅｗｉｔｈｌａｒｇｅｄｉｐａｎｇｌｅ　
Ｌｉ　Ｐｅｎｇ，Ｃｕｉ　Ｈａｉ－ｆｅｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｈｏｎｇ—ｍｅｎｇ　
（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｊｉｎｉｎｇ　Ｙｕｎｈｅ　Ｍｉｎｅ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｊｉｎｉｎｇ　２７２０００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎ　９３０３　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｃａｖｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｓｔｏｐｐｅｄ，ｔｈｅ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｒｅａｃｈ　ｔｏ　１　８－３２。，ｉｆ　ｂｅｉｎｇ　ｔｈｅ　
ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｅｎｔｒｙ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈｅｒ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｓ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｃｈａｎｎｅｌ，ｗｉｌｌ　ｒｅｓｔｒｉｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　
ｆａｃｔｏｒ，ｓｏ　ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅｌｔ　ｅｎｔｒｙ　ｗｉｔｈ　ｌｏｗｅｒ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｓ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｃｈａｎｎｅｌ，ｆａｃｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｄｏｗｎｗａｒｄ　ｗｉｔｈｄｒａｗ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　
ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｄｏｗｎｗａｒｄ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｉｃｋ　ｓｅａｍ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　
ｃａｖｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｗｉｔｈ　ｌａｒｇｅ　ｄｉｐ　ａｎｇｌｅ　ｔｏ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｍａｔｕｒｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｏｆ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｃａｖｉｎｇ　ｆａｃｅ，　
ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｒｅｔｒａｃｅｍｅｎｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｏ　ａｄａｐｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｎ　
ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｒｅｔｒａｃｅｍｅｎｔ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｃｋ　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｔｏｐ　ｃｏａｌ　ｃａｖｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｌａｒｇｅ　ａｎｇｌｅ　ｄｏｗｎ　ｒｅｔｒａｃｅｍｅｎｔ　

ｌ可行性研究　
１．１地质条件及待回撤设备　
９３０３综放工作面标高…４００　５１０ｍ，煤层厚度　０—５．２ｍ，平均４．６ｍ，停采时采高２．７～２．９ｍ，面长　１１５ｍ，倾角ｌ８～３２。（靠近轨顺侧倾角较大），有　７３组液压支架。工作面直接顶为０－１．１６ｍ的粘土岩，　老顶为２．１　ｌ～３．２ｒｎ的粉砂岩。顶板岩石性脆易碎，易　局部垮落。液压支架型号为：ＺＦ４０００／１６／３０，支撑　高度：１．６－３．０ｍ。工作面内布置有前、后部刮板运输　机、采煤机。轨顺作为进风巷道布置有移动变电站，　皮顺作为回风巷道布置有皮带机、转载机。　１．２回撤方案的选择　在进风侧轨顺回撤设备，面临如下几个问题：　收稿日期２０１４—０５—２１　作者简介李鹏（１９８１一），男，山东高青人，大学本科，工程师，　２００４年毕业于山东科技大学采矿工程专业，现在山东济宁运河　煤矿有限责任公司工作，主要从事采矿设计和技术管理工作。　工作面机尾侧倾角大，支架在工作面内初步解体前　梁、掩护梁和尾梁操作难度大，安全系数低；轨顺　内煤壁向外４．７ｍ平坡后下山运输，没有布置拆装　硐室的空间；运输支架与支架解体无法平行作业；　
若采取支架整体拖运至轨顺下车场，则难度大，耽　
误工程进度。　
在皮顺回撤，则可实现撤出支架部件能够快速　
的运出，各回撤工序之间平行作业，工期短。但是　
也存在几点制约因素：整体支架为下行回撤；在工　
作面内不能实现初拆，但可以拖运至皮顺初步解体　
支架前梁、掩护梁和尾梁等。　
通过进行方案比较，采取在皮顺回撤的方案。　
现场回撤地质条件如图１。　

２下行回撤工序　
皮顺靠工作面段坡度较小，在煤壁向外５ｍ处　
布置长度为１５ｍ的支架初拆硐室，拆除支架的前梁、　
掩护梁和尾梁。向外布置拆装硐室，拆除支架主顶　
７６　ａ４，－ｔ／，ｇ，舛技　２０１４年第ｌ２期　
角内有害气体。　
（２）对工作面架后、架间、回风隅角、断层　构造区、高冒区积热点、顶板破碎带、冒顶区、回　风风流等可疑地点定期全面取样分析一次，特殊情　况加大布点密度，缩短取样时间，提高预测预报精　确度。　（３）完善该工作面注浆、注氮管路系统，重　点针对丢煤段灌注、每天对工作面老塘实施插管压　浆。　（４）对２３６０８轨补联密闭工程孔接注氮，通　过正压供氮稀释采空区氧气含量。　（５）由于轨道巷进风压力大、扩散能力强，　对轨道巷从东面一分层停采线以外原喷堵段接茬处　到西面切眼全面实施喷堵，运输巷停采线喷堵段接　茬处至导２０点实施喷堵。　（６）对东面两切眼、东面两个停采线、西面　一个停采线施工注浆孑Ｌ，每天进行压浆。　（７）在轨道巷与小面的两个分层停采线、两　个分层切眼和大面停采线的对应点施工探气孑Ｌ　１２　个。　３．２特殊地点的治理　工作面于２０１２年１２月２６　Ｅｔ暂时停采两巷修复，　２０１３年３月３１日由回收工区正式生产。由于Ｔ作　面放置时间较长，推采期间顶板丢煤等原因，２０１３　年４月３日，工作面轨道巷隅角１００　架出现高浓度　ＣＯ，形成氧化积热易燃区，如图４所示，防灭火形　势愈加复杂。为此，针对其特点，制定了以下治理　措施：　（１）根据现场实际情况，在轨道巷隅角丢煤　区施工２０个　３２ｍｍ浅孔密集钻，孔深６ｍ，每天　对探气孔取样分析一次，定期注水降温，并随工作　面推进度边启孔、边打孔。　
（２）根据现场实际重点对工作面两巷高温积　
热点采取浅孔密集钻取样监测、注水降温防火，注　
水钻孑Ｌ直径应不小于３２ｍｍ。　
（３）根据现场实际情况，在切眼每隔３－４架，　
在架后向老塘施工　４２ｍｍ防灭火孔，每架施工２　
个孔（上下两孔孔深分别为ｌＯｍ、５ｍ），并实施注　
浆、发泡。　
（４）根据取样检测情况，有必要时，在运输　
巷１７～１９点之间施工ｑｂ４２ｍｍ高位压浆孔，向上分　
层老塘进行压浆，减少老塘漏风。　

图４　工作面生产期间发火位置示意图　
４结论　
通过临近老高温区分段分层开采孤岛工作面防　
灭火研究与实践，制定了行之有效的措施，保障了　
该工作面３０余万ｔ煤量的安全采出，并在工程实践　
中，创新应用了一些新的防灭火技术工艺，如：隐　
蔽火源点地面探测、插管压浆；对高温区域实施“条　
带式”“点注法”。这些创新技术的应用，节省了　
人力、物力、时间，提高安全开采保障程度，为今　
后类似情况了技术支持和借鉴。　

（上接第７３页）　
３．５下行回撤的防灭火管理　
（１）工作面防灭火重点部位为距离停采线　
５０～３０ｍ、工作面距离机尾５０ｍ范围以及两端头不　
放煤区。工作面停采前根据现场条件可通过预留的　两路防火管路向采空区内采取注氮气、注凝胶等措　施。　（２）工作面停采后立即对工作面上、下隅角　使用赛福特进行封闭，并向面内架后延伸２０ｍ左右。　（３）停采后调整工作面通风系统。在轨顺距　离停采线６ｍ左右施工一道厚度５００ｍｍ混凝土结构　的密闭墙。墙体上预留风窗。当工作面随着掩护架　拉移，顶板垮落全风压风量小于３００ｍ　／ｍｉｎ时封闭　风窗（成为轨顺的临时密闭），采用局部通风机供　风回撤。　（４）采用局部通风机供风后调整通风使皮顺、　
工作面两端达到均压通风。　

４结论　
综放工作面回撤应根据现场条件，灵活选用回　
撤通道，同时采取综合顶板管理、通防、运输等安　
全措施，才能够达到安全高效回撤的目的。