大倾角炮采放顶煤回采技术

摘要：分析了大倾角炮采放顶煤工作面管理的难点，重点介绍了大倾角炮采放顶煤工艺的管理方法，为类似条件工作面的安全开采提供经验。

关键词：大倾角；炮采；放顶煤；回采工艺

煤层倾角大于35°的炮采放顶煤工作面，在安全生产管理上难度很大。首先是煤矸的自溜性强，冲击力大，易发生煤矸石或物料伤人、冲倒支架、采空区窜矸、堵住下出口等事故；其次是煤层顶板铅垂线压力小，下滑力较大，支架稳定性差，易造成推棚棚冒顶；再者，工作面沿煤顶施工，煤壁区易掉顶、顶板管理难度大。另外工人的操作、行人、运料也十分不便。

1.概况

鹤煤集团公司二矿3804工作面长110m，煤层平均厚度 6.45m，煤层硬度系数f=1.5～2。走向长880m，倾角20°~45°，平均38°。其煤层伪顶为黑色泥岩，厚度0—0.2m，直接顶为砂质泥岩，厚9.36m，平均3.79m，老顶为中粒砂岩厚2.70—10.65m，平均7.53m，直接底为砂质泥岩，厚1.58—4.72m。走向长壁后退式回采，全部垮落法管理采空区， 工作面煤壁放炮落煤，采用刮板输送机运煤，采空区回柱放顶，老塘侧金属网剪口放煤。此面属典型大倾角炮采放顶煤工作面。

2.施工工艺 

该面采用DZ-2200型单体液压支柱配合2.4m长π型梁，两梁六柱对棚支护，沿中心柱支设一排顺山抬棚(单体支柱、方木梁一梁三柱)加强支护，采用金属网(规格1．2m×1.5m)，要求联网严密，每棚不少于4根背木，背木均匀。 
 具体操作工序：联网→打眼→装药放炮→移对棚主梁梁护顶→出煤→移滞后副梁护顶→煤墙侧打柱→架设中心抬棚→放顶煤。放煤口破网顺序从上向下依次进行，破网位置应在距底板0．2m处，破口直径0．4m，根据工作面情况，放煤采用隔棚多轮放煤法，每隔一棚设一放煤口，放煤步距0.8m。

3.支护原则

支护参数和支护形式满足护顶及时、支架稳定、控制支柱下滑三个方面的要求：

1、护顶及时：  顶板管理上采取支、护相结合，以护为主的措施，最大限度的消除片、流、冒顶事故。

2、支架稳顶：  使支架有足够的稳定性，支护系统保持必要的刚度，支柱具有良好的增阻性能，杜绝推垮型冒顶事故的发生。

3、控制支柱下滑：  控制支柱钻底量，控制顶煤冒落和底板下滑，使支架处于良好的稳定支撑状态。

4.管理方法

4．1工作面支护（如图1、2）

1、工作面基本支架采用2．2m单体支柱配合2.4mπ型梁支护，棚距600mm。最大控顶距为3.4米，最小控顶距为2.4米。

2、沿中心柱支设顺山抬棚(12mm×12mm方木，2．2m 单体支柱作腿，一梁三柱)加强支护。抬棚要打成直线，对接严密，抬棚上下两根抬棚腿保持每6°迎1°的迎山角支设，中间一根抬棚腿向上设为戗柱 ，以增加抬棚抗顶板下滑的能力。

3、工作面顶网扣扣相连，网间搭接不小于100mm，扣紧打上死结。

4、为方便行人和防止底煤松软下滑，沿工作面推进方向每两根支柱之间用荆棍设底木梁。

4．2顶板管理

1、工作面放炮后，用手镐刷到设计顶板后，及时移对棚上方一架梁护顶，并托起顶网，网下均匀背荆棍不少于4根，支架前煤体比较破碎时，严禁放炮，应捣好梁窝移梁护好顶后再放煤，刷帮后打好煤墙柱。

2、工作面往前移梁架棚时，煤壁顶板冒落高度大于200mm，必须用板梁、荆笆等绞实背牢。

3、放炮前和放炮后要对工作面支柱二次补液，出现赶棚或放炮崩翻支架时，必须采取由上向下逐棚扶正，支柱起紧打牢，严禁冒顶。

4、煤壁片帮超过300mm时，要及时串梁护顶，如片帮严重时，要打套棚超前护顶，但套棚不能代替基本棚。

5、工作面π型梁必须垂直煤墙，并保证棚距均匀不超过0.6m。

6、梁端头支柱距梁端头为0.2m，支柱要打直，对棚棚距（中—中）为 0.6m，每循环过后梁头要对齐，严禁使用变形的π型梁。

7、由于工作面坡度较大，移槽前基本支架必须架设牢靠，π型梁成对使用，支柱迎山角必须根据工作面实际坡度，按6°迎1°的规定来确定，单体柱柱根必须栽到硬底上，且所有支柱必须用塑料绳栓好柱头，并系在顶网上。

8、移槽前要清净浮煤，歪扭支架必须整修，移槽时斜角替柱长度一次不超过30m，移槽斜角长度不小于15m，移槽距离0.8m，移槽时验收员必须拉线，按线推槽，确保大槽平直，移槽后要及时打柱，支柱要迎山有力，并且起紧升牢。

9、推槽严禁顶在基本棚支柱上。

10、工作面要严格验收制度，消灭不合格品。

4．3安全口管理

工作面下安全口采用1.2m铰接梁配合单体柱，二梁三柱支护，棚距0.5m，下安全口同下顺槽替棚实现棚梁铰接，同工作面连接通过五对3.6mπ型梁，顺着工作面走向前移架设到铰接梁下，实现下缺口同工作面连成一体。

4．4安全设施与安全管理

1、挡煤板：长度1．4m，宽度≥500mm，从煤壁向采空区沿走向设置，每10m设1块，以缓冲下滑煤块的冲击或物料下滑伤人。

2、护身网：采煤时每段的最下一棚靠煤壁侧棚梁下挂网或挡皮，以防煤矸物料下滑碰伤下茬作业人员。

3、底木梁：采用荆棍沿工作面走向设置，以利于行人。

4、防倒绳：要求全部支柱都要用塑料绳系在张紧的上下端头的金属网上实现有效防倒。

5.安全措施

5.1、工作面支架防倒、防滑安全措施

1、因工作面坡度较大，底板光滑，为防止作业人员载柱时因柱子蹬空伤，工作面打眼时，在坡度大于30°的地方，打眼时底眼必须载到底板100mm，以便能崩毛底板。

2、每次打眼，跟班工长、验收员要监督这项工作按质按量完成。

3、工作面破底撤人的安全距离，按直线不小于75m，拐弯不小于50m执行，同时放炮站岗要严格执行放炮站岗去二回一制和三人联锁放炮制度。

4、工作面不准出现空载柱，所有支柱单体柱必须全部承载和加柱柱头绳。

5、为增加单体柱的支撑能力，工作面放炮前后，放煤前后要对单体柱二次补液，确保其支撑能力不低于90KN。

5.2、工作面防煤矸自然下滚伤人的安全措施。

1、为防止大块煤和矸块下滚伤人，从机尾开始每10m按一块挡煤板，挡煤板用旧皮带加工，规格为600mm×1m，用细铁丝吊栓在单体柱的柱把上。

2、工作面按设的挡煤板，非本段作业人员严禁任何人私自移动。

5.3、工作面大槽防下滑的安全措施

1、因工作面坡度较大，为防止推槽时大槽下滑，工作面推槽必须先拉机头，再按由下向上的顺序推槽。

2、工作面推过机头后必须用木料顶住机头，顶机头柱一头顶住下顺槽下帮煤墙，一头顶住大柱老塘侧机头柱，顶机头柱必须两头顶牢。

3、推完槽后，工作面大槽必须压好机头、机尾、牢柱，牢柱必须打紧打牢。

4、工作面试槽要先点动，防止一次启动造成大槽下滑。

5.4、大坡度工作面行人措施

1、工作面坡度超过25°的地段，人行道侧必须留有200mm的浮煤。

2、工作面每棚柱的上方，应沿底板走向放一根荆棍，荆棍长1.2m，φ>50mm。

3、工作面所有支护单体柱必须用塑料网栓好柱头，塑料绳一段栓住顶网，另一段栓住柱头，必须栓好栓牢。

6.结语 
1、工作面对接抬棚沿工作面中心柱架设，回采初期抬棚沿采空区侧架设，但放煤后容易造成支架接顶不实，抬棚起不到应有效果。

2、工作面倾角大于30°地段，顶网由原12#丝金属网更换为10#丝金属网，以增加顶网强调，防止撕网而造成冒顶事故。

3、采取切实可行的工作面支架防倒防滑、工作面防煤矸自然下滚伤人、工作面运输机防下滑、大坡度工作面行人的安全技术措施。

采用以上管理方法后，初放及回采期间，没有发生冒顶、倒棚、伤人事故，取得了较好的经济效益。