導(dǎo)語(yǔ)：復(fù)合頂板切眼工藝設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，合理選擇復(fù)雜煤層的開(kāi)采工藝，是確保煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，結(jié)合晉華宮礦6192工作面實(shí)例，分析了開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，論述了工作面開(kāi)采工藝設(shè)計(jì)，通過(guò)應(yīng)用采煤機(jī)刷寬開(kāi)采工藝，保證了開(kāi)采作業(yè)安全，提高了開(kāi)采效率，降低了成本投入，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

［關(guān)鍵詞］復(fù)雜煤層；綜采；工藝設(shè)計(jì)

1問(wèn)題的提出

隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，煤層賦存條件變得越來(lái)越復(fù)雜，在一些復(fù)合頂板、工作面跨度較大區(qū)域的開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，開(kāi)切眼是工作面掘進(jìn)以及支護(hù)工作中重點(diǎn)、難點(diǎn)。若采用一次成巷工藝，因?yàn)橐淮伪┞冻龅捻敯鍏^(qū)域相對(duì)較大，很難進(jìn)行支護(hù)以及掘進(jìn)作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)較大的困難；若采取錨帶網(wǎng)以及錨索的支護(hù)方法，利用分次掘進(jìn)開(kāi)采工藝，因?yàn)樾枰鄬?duì)長(zhǎng)的周期，容易導(dǎo)致采掘比例失調(diào)。針對(duì)復(fù)雜煤層的開(kāi)采工作，設(shè)計(jì)適宜開(kāi)采工藝是極為關(guān)鍵的，經(jīng)過(guò)大量的研究并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)得出，采用采煤機(jī)刷寬切眼開(kāi)采工藝能夠取得良好的效果。晉華宮礦6192工作面直接頂為灰黑色泥質(zhì)粉砂巖，厚度0.6~2.1m，其上有2層厚度為0~1.5m的薄煤層，復(fù)合頂總厚度為4.6m。開(kāi)采中頂板極難控制，頂板管理難度大，且受壓時(shí)極易出現(xiàn)變形，從而影響工作面的支護(hù)質(zhì)量。落差在3m以內(nèi)的斷層及破碎帶分布較多。底板的巖性由上至下分別是：直接底為厚度為0~1.2m的灰色泥質(zhì)砂巖，含有相對(duì)多的植物化石；老底為厚度為6.1~7.9m的黑色粉砂巖，呈泥質(zhì)膠結(jié)狀態(tài)。

2工作面工藝設(shè)計(jì)

（1）工作面之前切眼支護(hù)采用錨帶網(wǎng)支護(hù)形式，個(gè)別位置采用鋼棚支護(hù)，頂板、兩幫均采用金屬網(wǎng)以及M型鋼帶加固處理，部分部位采用塑料菱形網(wǎng)對(duì)兩幫進(jìn)行加固處理；鋼帶排距為0.8m；頂板一共設(shè)有4排錨桿，錨桿間排距為0.8m，切眼寬度為2.6m，長(zhǎng)度為169m，高度為2.5~2.9m。（2）在對(duì)切眼進(jìn)行開(kāi)幫作業(yè)之前，應(yīng)當(dāng)制定合理的通風(fēng)、供電、防塵以及排水等措施，將施工使用的所有器具全部備齊待用，同時(shí)把切眼中的浮煤、浮矸以及雜物等全部清理干凈。（3）依照現(xiàn)場(chǎng)情況并結(jié)合以往開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，決定此次利用采煤機(jī)進(jìn)行剝幫作業(yè)。即采煤機(jī)進(jìn)行割煤作業(yè)4刀，循環(huán)進(jìn)度為0.6m，深度為2.4m，確保切眼在剝幫作業(yè)之后的最大控頂距為5.2m。在進(jìn)行剝幫作業(yè)之前，首先把切眼中的運(yùn)輸設(shè)備依據(jù)從上至下順序，靠向西幫并順直。等到煤機(jī)推移完成后，再推移輸送機(jī)，防止發(fā)生急轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象。（4）在運(yùn)輸機(jī)靠近西幫位置后，對(duì)煤壁側(cè)的螺盤(pán)、螺帽和棚腿進(jìn)行分段回撤處理，每次回撤長(zhǎng)度約10m。在進(jìn)行螺盤(pán)以及螺帽的回撤作業(yè)時(shí)，需要利用專門(mén)的工具器械，保持從下至上、從低至高的回撤順序。作業(yè)人員應(yīng)站立于上方位置，不允許站立在受力方向上。若壓力相對(duì)較大，則需要事先利用鎬或者撬棍等工具器械把煤壁刨酥，避免螺錨崩出對(duì)人員造成安全威脅。在進(jìn)行棚腿回撤前，在棚頭部位，首先要采取每2個(gè)加棚間打上錨索的方法進(jìn)行固定處理，確保棚頭能夠被前方以及后方的錨索拖?。?-2］。（5）在首排錨桿施工完成后，在切眼距離東幫1.4m處設(shè)加強(qiáng)點(diǎn)柱，相鄰2個(gè)點(diǎn)柱的距離為1.5m，沿著傾向方向確保在同一直線上，在錨桿全部施工完成、且運(yùn)輸設(shè)備已經(jīng)靠煤壁側(cè)后，在接近運(yùn)輸設(shè)備位置再次加設(shè)另外1排點(diǎn)柱，2排加強(qiáng)點(diǎn)柱的排間距為2.1m。加設(shè)的加強(qiáng)柱型號(hào)為DZ29型單體液壓支柱，下部加鐵鞋，同時(shí)拴上防倒繩，確保初撐力>90kN，不允許超高使用液壓支柱；若是支柱高度要求達(dá)不到時(shí)，則采用直徑超過(guò)200mm木柱進(jìn)行支撐，確保使用的木柱無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，并且將木柱架設(shè)在堅(jiān)硬的底板上，使用木楔將木柱擠壓牢靠，保證木柱能夠起到應(yīng)有的支撐作用。（6）在采煤機(jī)到溜頭位置后，應(yīng)當(dāng)在吃刀茬和支護(hù)作業(yè)完成后才能進(jìn)行吃刀作業(yè)；在完成吃刀作業(yè)后立即依據(jù)以上的施工順序開(kāi)展支護(hù)施工，然后再將溜頭以及輸送設(shè)備推移處理，開(kāi)展下一個(gè)循環(huán)。具體施工工藝如圖1所示。

3工藝技術(shù)應(yīng)用分析

此綜采工藝在6192工作面應(yīng)用后收到了非常好的效果，具體表現(xiàn)在以下方面：（1）工藝更為簡(jiǎn)便，開(kāi)采速度快，開(kāi)采效率高。與以前的爆破切眼開(kāi)幫工藝相比，采用采煤機(jī)進(jìn)行開(kāi)寬作業(yè)，能夠避免爆破施工，也能夠有效地減少臨時(shí)支護(hù)作業(yè)量，使得整個(gè)工序得到極大地簡(jiǎn)化，同時(shí)也確保了施工速度的提升，有效地改善了開(kāi)采效率。（2）有效地減少開(kāi)采過(guò)程中原材料的消耗，降低了開(kāi)采成本。因?yàn)闊o(wú)需過(guò)多的支護(hù)作業(yè)以及爆破作業(yè)等，使得支護(hù)、爆破過(guò)程中消耗的材料大大減少，成本投入顯著降低，可獲得非常好的經(jīng)濟(jì)效益。（3）員工作業(yè)強(qiáng)度降低，更全面地發(fā)揮出了機(jī)電設(shè)備所擁有的效能。以往在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中，多是利用爆破工藝以及人工擂煤的方式，而且支護(hù)也多為人工架棚支護(hù)，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。在采用采煤機(jī)進(jìn)行開(kāi)寬切眼工藝后，結(jié)合錨網(wǎng)帶聯(lián)合支護(hù)工藝，顯著降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）利用錨帶網(wǎng)以及錨索進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)施工，同時(shí)加設(shè)點(diǎn)柱支護(hù)手段，對(duì)于一些大斷面巷道施工作業(yè)提供了很好的參考，同時(shí)也為煤礦掘進(jìn)創(chuàng)造了新的工藝。

4工藝技術(shù)適應(yīng)條件

通過(guò)實(shí)際開(kāi)采試驗(yàn)得出，該種工藝技術(shù)具有較強(qiáng)的可行性，基本能滿足各項(xiàng)施工要求。不過(guò)，若頂板屬于Ⅰ類不穩(wěn)性頂板，應(yīng)當(dāng)慎重使用此種工藝方法，具體原因?yàn)椋海?）因?yàn)轫敯迤扑槎认鄬?duì)較大，存在嚴(yán)重的裂隙發(fā)育，導(dǎo)致頂板的壓力較大；同時(shí)巷道也會(huì)出現(xiàn)相對(duì)大變形，因此，通常情況下切眼巷道頂板的支護(hù)均是架棚支護(hù)方式。在應(yīng)用采煤機(jī)進(jìn)行開(kāi)寬作業(yè)過(guò)程中，臨時(shí)支護(hù)施工量大，對(duì)機(jī)刀維護(hù)也相對(duì)困難。此外，頂板也極易發(fā)生破碎問(wèn)題，不適宜應(yīng)用錨帶網(wǎng)支護(hù)的方式對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。（2）由于頂板破碎度、裂隙發(fā)育嚴(yán)重，導(dǎo)致頂板變形量大、變形速度快，很多情況下在頂板錨桿眼作業(yè)完成后，由于鉆孔發(fā)生了變形，導(dǎo)致打錨孔作業(yè)不能繼續(xù)施工，此種狀況下開(kāi)展的錨桿施工作業(yè)，錨固力將顯著下降，很難有效控制頂板，導(dǎo)致支護(hù)作業(yè)的質(zhì)量顯著降低，從而嚴(yán)重地影響到掘進(jìn)效率。（3）由于受到頂板破碎的影響，采煤機(jī)進(jìn)行大斷面開(kāi)寬作業(yè)時(shí)，導(dǎo)致機(jī)道所出現(xiàn)的空頂面積非常大，對(duì)空頂進(jìn)行維護(hù)較為困難，若不能及時(shí)進(jìn)行支護(hù)處理，會(huì)容易引發(fā)冒頂事故，給煤礦開(kāi)采的安全性帶來(lái)極為不利的影響。由于上述種種因素的影響，當(dāng)頂板屬于Ⅰ類不穩(wěn)性頂板時(shí)，不建議采用此種開(kāi)采工藝；在進(jìn)行開(kāi)采工藝選擇的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)慎重考慮各方面因素，確保煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全性與高效性。

［參考文獻(xiàn)］

［1］孫旭.薄煤層綜采工作面生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)實(shí)踐與發(fā)展走向［J］.黑龍江科技信息，2017（1）：143.

［2］馬存金.復(fù)雜地質(zhì)條件大傾角煤層綜采技術(shù)及安全措施［J］.中國(guó)科技信息，2017（增刊1）：63-64.

作者:于存江 單位:大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司