蘭永平

（山西焦煤霍州煤電集團(tuán)干河煤礦，山西 洪洞 041600）

1 工作面概況

干河煤礦2-126工作面位于+80水平一采區(qū)的右翼，北側(cè)為F14斷層，西側(cè)為2-112工作面采空區(qū)，南側(cè)為2-118C工作面采空區(qū)，東側(cè)為F23斷層。地表位于工業(yè)廣場南部，地表形態(tài)屬低山黃土丘陵，以黃土梁、垣特征，黃土沖溝發(fā)育，工作面地表大部為農(nóng)田耕地，黃土覆蓋厚度54～90 m，基巖厚355～396 m，工作面標(biāo)高102～172 m?？傮w構(gòu)造形態(tài)為走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造；煤層平均厚度4.0 m，夾矸0.55 m左右，煤層結(jié)構(gòu)1.8（0.55）1.65，煤層傾角7°～11°，平均9°，煤層硬度（f）為1.5，屬于煤層穩(wěn)定性煤層。工作面直接頂板為細(xì)粒砂巖，厚2.45 m，基本頂為K8中粒砂巖，厚4.8 m，直接底板為炭質(zhì)泥巖，厚2.9 m，老底為K7中粒砂巖，厚3.1 m。頂板裂隙發(fā)育，底板為砂巖遇水不膨脹。工作面走向長度486 m，傾向長度142 m，布置支架85架。

2 末采支護(hù)工藝

2.1 末采支護(hù)優(yōu)化

工作面末采長度16.8 m，共計(jì)21個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度0.8 m。末采區(qū)段頂板采用“網(wǎng)-繩-錨-鋼帶”聯(lián)合支護(hù)。末采整體鋪設(shè)雙層金屬菱形網(wǎng)，上下層交錯布置；第4至第10循環(huán)鋪設(shè)φ26 mm鋼絲繩，間距0.4 m，共14道；第11至第21循環(huán)（其中17-21循環(huán)為回撤通道）采用錨桿+錨索+W鋼帶聯(lián)合支護(hù)，間排距均為0.8 m，單數(shù)循環(huán)（第11、13、15、17、19、21）支護(hù)是在每一個循環(huán)中間施工1排錨桿、錨索混合支護(hù)，配5孔W鋼帶，錨桿與錨索交替布置；②雙數(shù)循環(huán)（第12、14、18、16、20）支護(hù)是在每一個循環(huán)中間施工1排錨桿，配5孔W鋼帶。如圖1所示。

圖1 末采支護(hù)示意圖

2.2 末采支護(hù)與以往不同之處

鋪設(shè)鋼絲繩：以往綜采工作面末采時從第4至第15循環(huán)，每個循環(huán)中間鋪設(shè)1道鋼絲繩，繩間距0.8 m，共計(jì)鋪繩12道。與本次末采區(qū)別之處，鋪繩范圍縮小至第4至第10循環(huán)，繩間距縮小至0.4 m，但鋼絲繩數(shù)量增加至14道。

頂板支護(hù)：以往綜采工作面末采時僅在回撤通道范圍第17至第21循環(huán)進(jìn)行錨桿+錨索+W鋼帶聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)循環(huán)為5個循環(huán)。與本次末采區(qū)別之處，支護(hù)范圍擴(kuò)大至第11至第21循環(huán)，在原支護(hù)排數(shù)基礎(chǔ)上增加了6排，共計(jì)支護(hù)11個循環(huán)（排），間排距不變?nèi)詾?.8 m。

3 回撤支架三角區(qū)頂板控制

3.1 三角區(qū)頂板控制與以往不同之處

以往回撤支架工藝：抽架→調(diào)向→前移→三角區(qū)單體柱支護(hù)→三角區(qū)單體柱回柱→前移老山側(cè)掩護(hù)架→前移煤壁側(cè)掩護(hù)架→裝車運(yùn)架。

目前回撤支架工藝：抽架→調(diào)向→前移→前移老山側(cè)掩護(hù)架→前移煤壁側(cè)掩護(hù)架→裝車運(yùn)架。

1）大采高綜采工作面采用以往末采工藝支護(hù)后，回撤支架期間三角區(qū)主要以鋼絲繩配合單體柱進(jìn)行支護(hù)，抽一架支架支護(hù)一次；此次末采支護(hù)進(jìn)行優(yōu)化后，回撤支架期間三角區(qū)取消單體柱支護(hù)方式，利用鋼絲繩及頂板錨網(wǎng)鋼帶支護(hù)作為維護(hù)方法，確保支架順利回撤；回撤支架工藝中減少了三角區(qū)支、回柱的環(huán)節(jié)。

2）回撤通道以往布置3架支架作為掩護(hù)架，現(xiàn)增加至4架支架掩護(hù)架，多一架掩護(hù)架用于輔助三角區(qū)頂板控制，如圖2所示。

圖2 工作面支架回撤

3.2 工作面支架回撤

支架回撤采用掩護(hù)架整體回撤方式：即用85、84、82、81號支架做掩護(hù)架，從85號架（機(jī)尾）向機(jī)頭方向依次回撤。

1）掩護(hù)架形成順序依次為：84→85→82→81號，掩護(hù)架擺放順序從老山側(cè)至煤壁側(cè)依次為：85→82→84→81號。4架掩護(hù)架支護(hù)范圍從老山側(cè)待抽支架切頂線位置至撤架通道煤壁范圍。

2）抽架時，利用煤壁的輔助抽架錨索，用轉(zhuǎn)載機(jī)大鏈將支架推移梁十字頭與錨索聯(lián)接，隨后操作支架立柱降架使其與頂板分離0.3～0.5 m，操作支架推移油缸將待抽支架反復(fù)逐步前移抽出；抽到調(diào)頭位置后，利用下一組抽架錨索輔助使其完成調(diào)向。

3）抽一架支架掩護(hù)架前移一次，先移老山側(cè)掩護(hù)架后移煤壁側(cè)掩護(hù)架，掩護(hù)架采取自移的方式移動?；爻分Ъ苓^程中，三角區(qū)不再采取單體支護(hù)的方式控制頂板。

4 應(yīng)用情況

4.1 優(yōu)點(diǎn)

1）回撤支架過程中，由以往3架掩護(hù)架增加至4架掩護(hù)架，配合鋼絲繩和頂板錨網(wǎng)鋼帶支護(hù)，擴(kuò)大回撤通道頂板控制范圍，從而有效控制抽架后三角區(qū)的頂板，減小了待抽支架的頂板壓力。

2）回撤支架三角區(qū)內(nèi)取消支回單體支柱，避免了頻繁使用單體支柱維護(hù)頂板，提高了職工作業(yè)安全環(huán)境，減小職工勞動強(qiáng)度，同時加快了回撤支架的速度。

3）末采支護(hù)優(yōu)化后，菱形網(wǎng)與鋼絲繩加密后，第1道鋼絲繩距底板100～200 mm，支架切頂線至采空區(qū)底板范圍形成較完整的假頂，回撤期間三角區(qū)頂板也較為完整，頂板緩慢下落，無竄矸現(xiàn)象。

4）加強(qiáng)了三角區(qū)頂板管控，提高三角區(qū)頂板的支護(hù)質(zhì)量，減少了破網(wǎng)、漏矸現(xiàn)象，實(shí)其呈現(xiàn)為緩慢下沉。

4.2 存在的問題及改進(jìn)思路

1）根據(jù)回撤支架期間，三角區(qū)老山壓網(wǎng)情況，可將21個循環(huán)縮減至20個循環(huán)，末采距離16 m即可，減少0.8 m。

2）末采第11循環(huán)（第一排）錨桿+錨索+W鋼帶聯(lián)合支護(hù)基本位于支架頂梁位置，抽架后三角區(qū)頂板因受力會在緊靠W鋼帶里邊形成明顯網(wǎng)包。需在此頂板支護(hù)的基礎(chǔ)上，再提前一個循環(huán)進(jìn)行頂板支護(hù)，將錨桿+錨索+W鋼帶聯(lián)合支護(hù)由11排增加至12排。

3）撤架通道形成后，支架切頂線處第一排鋼帶支護(hù)（第11循環(huán)）與老山側(cè)菱形網(wǎng)撕裂現(xiàn)象。在下次末采時需將末采第10、11循環(huán)菱形網(wǎng)鋪設(shè)為3層。

5 結(jié)論

以往采用單體柱支護(hù)三角區(qū)平均每架消耗坑代（單體柱等）材料2 808元，相較以往此次末采支護(hù)每架支護(hù)材料消耗增加1 787元。相比較末采支護(hù)優(yōu)化后，改變回撤支架三角區(qū)頂板控制方式，每架支架可節(jié)約1 021元。

實(shí)踐證明，通過優(yōu)化改變末采期間鋼絲繩的鋪設(shè)和錨桿、錨索支護(hù)方法，并輔助以改變掩護(hù)架數(shù)量來控制抽架后三角區(qū)的頂板，是行之有效的。一是改善了安全環(huán)境，避免了人員頻繁進(jìn)出三角區(qū)，杜絕了矸石掉落傷人等事故；二是取消了單體柱支護(hù)，減少了回撤支架中的一道環(huán)節(jié)，提高了工作效率、降低了作業(yè)人員勞動強(qiáng)度；三是加強(qiáng)了三角區(qū)頂板管控，擴(kuò)大了頂板有效控制范圍，提高了支護(hù)質(zhì)量，減小了待抽支架的頂板壓力；四是降低了支護(hù)成本，節(jié)約了支護(hù)材料的投入。