２０１３年第３８卷第１期 Ｖ０Ｉ．３８ Ｎｏ．１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９９４３．２０１３．０１．０４０ 能源技术与管理 Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 大倾角综采工作面安装后部输送机实践探索 史永涛 ，赵卫峰 （１．中国矿业大学，江苏徐州２２１００８；２．开滦集团唐山矿业分公司，河北唐山０６３０００） ［摘要］唐山矿十四水平铁一采区五槽煤Ｔ ４５５工作面采用放顶煤工艺进行开采。由于该 工作面煤层倾角大，厚度不均匀，为了最大限度地减少煤炭损失，在工作面回采期 间，采用在放顶煤支架后部安装刮板输送机进行煤炭资源回收，此种工艺在开滦集 团尚属首次。实践证明，采用钢轨、１Ｔ钢配合钢丝绳等支护老塘顶板的方法是安全 可行的，满足了安装刮板输送机等设备空间条件的要求，取得了良好的效果。 ［关键词］煤层倾角大；放顶煤开采；老塘支护；后部刮板输送机 ［中图分类号］ＴＤ３５４［文献标识码］Ｂ［文章编号］１６７２ ９４３（２０１３）Ｏ１－００９９－０３ 石英为主，次为暗色矿物及岩屑，含碳化面，局部 含中细砂岩。 ０引 言 Ｔ ４５５工作面是唐山矿十四水平铁一采区五 槽煤大倾角回采工作面，根据该开采煤层已揭露 直接顶：灰色粉砂岩、砂质泥岩，厚２．２ ｍ，致 密均一，性脆，剧球状透镜状及层状菱铁质结核， 的煤层地质采矿条件可知，随着工作面的推进，煤 层厚度将逐渐增加，为最大限度地减少煤炭资源 损失，决定在放顶煤支架后方安装刮板输送机，进 行煤炭资源的回收，这就需要对机尾支架老塘侧 顶板进行支护，以满足安装后部输送机的安全及 工作空间要求。 含少量植物碎屑。 伪顶：深灰色碳质泥岩，厚度０．１ ０．７ ｍ泥质 成分，可见ｌ ２层小煤线。 直接底：深灰色泥岩，厚度１．０ ｍ，泥质成分， 含少量砂质，有大量植物根化石。 老底：灰白色粉砂岩，厚度５．５ ｍ，成分以石英 为主硅泥质胶结。水平层理，含稀少砾石，坚硬。 １ 工程概况 １．１现场实况 ２施工工艺过程及要求 ２．１ 施工工艺 Ｔ ４５５工作面倾斜长度为１６０ ｍ，平均采高 ２．８ ｍ，平均煤层倾角３１。，工作面机尾现有１．８ ｍ 小面。从风道往下依次安装支架为２组 ＺＹ３２００—１３／３２型液压支架，４组ＺＦＳ５６００—１６／３２ ２．１．１单体支柱替换拱形支架 两顺槽分别在距停采位置１２ ｍ处开始向外 采用３．０ ｍ长大板附３．０ ｍ长竹钢配合单体柱替 换拱形支架，机头、机尾出口替换至停采位置５．０ ｍ 以外…，溜子道每个３．０ ｍ长大板附１根３．０ ｍ长 １Ｔ钢，共加６根；风道每个３．０ ｍ长大板附１根 ３．０ ｍ长订钢，共加１２根。当３．０ ｍ长１Ｔ钢到达 型液压支架，３组ＺＦＧ６２００—２０／３２型排头液压支 架，９４组ＺＦ６２００—１６／３２型液压支架及３组 ＺＦＧ６２００—２０／３２型排头液压支架。排头支架长度 达７．６ ｍ；ＺＹ３２００—１３／３２型液压支架长度４．８ ｍ。 安装要从机头向机尾安装，后部输送机各部件要 老塘时两巷不回老塘窝，推进到停采线要保证风 道３．０ ｍ长 钢滞后ＺＦＳ５６００支架（第１０４组） 尾梁末端不小于３ ｍ。机尾小面保持滞后 ＺＦＳ５６００支架尾梁末端０．６ １．２ ｍ。溜子道３．０ ｍ 从ＺＦＳ５６００—１ ６／３２液压支架尾梁后通过，机尾部 分安装在３组ＺＦＧ６２００—２０／３２型排头液压支架 尾梁下方，因此设备必须从机尾２组 ＺＹ３２００—１３／３２型液压支架掩护梁后面通过，这样 就需维护液压支架后部老塘侧顶板，以保证安装 工作安全顺利进行。 １．２地质条件 长１Ｔ钢滞后ＺＦ６２００端头支架（第１组）尾梁末 端不小于３ ｍ。 ２．１．２铺网、铺绳 工作面推采至距停采位置１２．５ ｍ时，将工作 面采直，采高不低于３．０ ｍ，在支架梁下２ ｍ，全面 老顶：灰白色中细砂岩，厚６．８ ｍ，主要成分以 ２０１３年２月 １００ 史永涛，等大倾角综采工作面安装后部输送机实践探索 Ｆｅｂ．．２０１３ 改铺双层经纬网，使用 １．６ ｍｍ铅丝，双丝单扣， 网扣间距不大于８０ ｍｍ，网头搭接不小于０．５ ｍ， 将网边连接可靠，双层经纬网铺至停采线后改单 层网垂下到插帮外并用１ 铅丝与插帮拴牢。 钢轨间距１ ｍ，规格为１８ ｋｇ／ｍ或２４ ｋｇ／ｍ，每根长 度不小于４．０ ｍ，距停采位置８ ｍ时，上第一根钢 轨，机尾钢轨挑在第１０４组支架上，搭接长度为 Ｏ．５ ｍ，钢轨另一端与顺槽搭接长度为０．５ ｍ［２］。上 钢轨时要将钢轨用铅丝与金属网拴牢，双丝单扣， 工作面采到距停采位置１ １ ｒｎ时开始在支架 梁下２ ｍ位置金属网上挂第一条钢丝绳，用网丝 连好，双丝单扣，扣距５００ ｍｍ，以后随工作面推 进，间隔０．７ ｍ挂一条钢丝绳，共计铺设５条。其 在现场实践中从ＺＦＳ５６００支架看效果如图１所 示 扣距５００ ｍｍ（钢轨在ＺＦＳ５６００支架（第１０４组）顶 梁末端时，将１０６组ＺＹ３２００支架与１０５组支架 间调出可以给支架上顶钢轨打台板的间隙，用五 尺板给钢轨打台板，以防止钢轨顺尾梁滑下）。 ２．１．４ 机尾沿倾向９．０ ｍ范围向前跨采１．０ ｍ 为保证机尾ＺＹ３２００支架掩护梁超前 ＺＦＳ５６００支架大脚２ ｍ，需在到达停采线后机尾 ９．０ ｍ范围向前跨１．０ ｍ空间，跨采范围内 ＺＦＳ５６００支架伸出伸缩梁，ＺＹ３２００支架走超前支 护空顶，在实践操作中发现空顶距离较大，就在 ＺＦＳ５６００支架梁上沿走向挑２块大板（长３．０ ｍ× 宽０．１７ ｍ×厚０．１５ ｍ），配合单体液压支柱支护。 跨采时采用机组割煤方式或手镐落煤方式，到位 后串板打好贴帮柱，以保证对顶板的有效支护。支 架尾梁与摆梁液压胶管要提前连接好，支架尾部 图１ 现场支架效果及工作面铺绳示意图 所有管子吊好，保证以后老塘下刮板不刮碰，并在 铺双网后工作面所有支架全部上挺，摆梁全部上 摆，挺到最顶端。 ２．１．３机尾端头支架挑钢轨 机尾有２组ＺＹ３２００—１３／３２液压支架，４组 ＺＦＳ５６００—１６／３２液压支架。为保证回撤空间上顶 的支护强度，在机尾三组支架上顶铺设钢轨５根， 老塘支护效果如图２所示。 图２老塘支护效果图 ２０１３年第３８卷第１期 Ｖ０１．３８ Ｎｏ．１ 能源技术与管理 Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ １ ０ １ ２．２技术管理要求 ２．２．１准备条件的要求 施工前首先将所需材料准备齐全到位， 规格 符合要求。准备材料如表１所示 表１工程所需材料 ２．２．２铺网、铺绳的要求 工作面回采进入铺双网前，将工作面采直，采 高达到３．０ ｍ。工作面要沿底回采，底板保持平缓， 支架移成一条直线。 铺双层网、挂钢丝绳时，要求铺平挂直，绳距 均匀，一条绳长度不够时可以用绳卡子接绳，两绳 搭接不小于１．０ ｍ。每个绳头不小于２个卡子，绳头 拴在上出口的上帮和下出口的下帮的抬板上环绕 两圈以上系死扣，并用绳卡子卡紧。上下出口拴绳 台板使用长３．０ ｍ ｘ宽０．１７ ｍ×厚０．１５ ｍ或长 ３．６ ｍ×宽０．１７ ｍ ｘ厚０．１５ ｍ大板配合单体液压 支柱一梁四柱沿巷道帮打好，单体液压支柱要迎 山有劲并拴好防倒绳。 ２．２－３工作期间的上顶控制和处理 准备条件期间的机尾小面压力显现较为严 重，及时在小面和风道、溜子道绞车窝后的老塘侧 加打了两个井字形的木垛，加强了对老塘侧顶板 的控制。 同时在机尾小面支护串板时，严禁与机尾掏 窝透刀，移机尾排头支架平行作业，小面压力较大 显现时适当加打点柱。准备条件期间行走支架严 禁扎网、刮网，如果网破要及时修补好，保证好人 工假顶的完整性。 工作面机尾９ ｍ跨采时及时控制好上顶，当 顶煤破碎有抽冒危险时使用单体柱窝板控制上 顶，人工手镐作业。 ２．２．４工作期间对单体柱的质量要求 单体柱底软时要穿好柱鞋，柱鞋规格为长 ０．１７ ｍ ｘ宽０．１５ ｍ ｘ厚０．０７５ ｍ木板，单体柱初撑 力不小于１１．５ ＭＰａ，要迎山有劲，单体柱要拴好防 倒绳［３＿。 ３对机尾支护小面的瓦斯管理 施工期间要加强预留绞车窝通风，随时检查 工作面、工作面回风上隅角及其它作业地点的瓦 斯情况，发现瓦斯体积分数≥１％时，要停止工作、 切断电源、撤出人员，对瓦斯及时处理［４］。采取在 机尾安装双风动风车控制老塘瓦斯的方法，及时 延长风筒，直接稀释老塘的木垛处瓦斯，在机尾打 好风障，加强风的流动，安装期间顺利解决了老塘 瓦斯的局部积存的问题，没有发现老塘瓦斯超标 的现象。 ４结语 唐山矿Ｔ ４５５工作面作为大倾角走向长臂综 合机械化回采工作面，通过对老塘预留大空间的 支护探索，证明了钢轨配合钢丝绳的形式对支架 后部的支护有很好的效果。在后期的老塘安装刮 板输送机的过程中没有发生顶板问题，同时在工 程质量和进度上也易于达到协调一致，便于操作 和管理，取得了预期的效果，为以后类似的工程积 累了经验。 ［参考文献］ ［１］邢福康，刘玉堂．煤矿支护手册［Ｍ］．北京：煤炭工业 出版社，１９９３ ［２］王志甫，毋虎城．矿山机械［Ｍ］．徐州：中国矿业大学 出版社．２００５ ［３］张荣立，何国纬．采矿工程设计手册［Ｍ］．北京：煤炭 工业出版社．２００３ ［４］俞启香．矿井瓦斯防治［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版 社．１９９２ ［作者简介］ 史永涛（１９８６一），男，助理工程师，毕业于河南理工大 学采矿工程专业，现为中国矿业大学工程学院在读硕士研 究生，主要从事煤矿巷道支护与数值模拟的研究。 ［收稿日期：２０１２－０９—１７］