淮北矿业（集团）有限责任公司 袁店二井煤矿张丰——大采高工作面拆除前施工准备工艺研究（论文）

摘要：综采工作面拆除前期的准备工作决定了工作面是否能够高效顺利拆除，在实际的前期准备工作过程中，根据工作面停采位置不同的地质条件需要及时对准备工艺进行调整与设计。为了达到快速具备工作面拆除条件，本文通过袁店二井煤矿7231工作面在准备过程中存在的各类问题进行剖析与总结，整理出了一套安全、高效、可行技术方案，为以后类似工作面拆除前期准备工程积累了可供借鉴的技术管理经验。

关键词：工作面；拆除；铺网；使棚

0  引  言

   工作面的高产高效是当前煤炭发展的趋势，袁店二井煤矿由于受地质条件的限制 今年来，工作面搬家倒面频率相对增加，为了加快工作面收作铺网及施工拆除通道进度，通过制定合理的技术方案与标准，有效管理顶板，合理组织提高施工效率，是保证工作面能够顺利达到拆除条件的重要因素。铺网、、施工拆除通道能否顺利进行，顶板管理是重中之重，特别是顶板破碎段的顶帮管控、工作面架棚、拆除硐室刷扩等都是管理中的难点，为此通过对袁店二井煤矿7231工作面的收作、铺网及施工拆除通道过程中的不断摸索与实践，总结出了一套适应性较强、效率较高的技术方案和经验措施。

1  工作面概况

    袁店二井煤矿7231工作面工作面东至F高-13断层，西至82采区分界线以DF2为界；南邻徐楼村7煤保安煤柱线，北邻WF35断层。该工作面煤层厚度为1.0-4.4m，平均厚度为3.3m；煤层为赋存稳定的厚煤层；煤层结构较简单，局部含1～2层夹矸，岩性为泥岩，厚0.15～0.19m。直接顶岩性为泥岩，厚度为0-1.85m，平均厚度为0.9m，顶板较松软；工作面煤层倾角为3-15°，平均7°；面内地质条件较复杂。面内支护采用ZY10000-24/50型支架122架，机、风巷及切眼掘进过程中，回采范围内，共实揭断层19条，泥其中落差小于3m断层15条，对回采有一定影响；落差等于或大于3 m断层4条，对回采影响较大；根据7231工作面槽波地震勘探解释，新发现7个构造异常区，其中有5个构造异常区影响工作面回采。

2  拆除准备前工作面条件

7231工作面停采时两巷点位为：机巷F21点前12.6m，风巷J3点前44m，面内倾斜长度约206m，煤层倾角0-13°，平均5°，面内煤厚0.5-3.8m，平均3.0m，面内受WF13 330°H=4.0m及7231F29 60°H=6.6m断层影响，工作面24-60架破顶0-3.4m，42-64架全岩，92-120架破顶0.5-2.0m。风巷上出口向外50m为下山巷道，平均角度约15°，并且布置4架超前支架及开关列车等设备。机巷向外45m为上山巷道，平均角度约5°，布置4架超前支架、转载机、破碎机等设备，整个机巷受顶板压力影响，巷道断面无法满足单轨吊运行的要求。工作面面内顶板较破碎，施工锚索托梁难度较大，也无法满足单轨吊进面的要求，后经反复研究讨论决定，在风巷平巷段施工拆除硐室，面内50架至结尾段施工吊挂锚杆，一部单轨吊从工作面第50架吊运设备至拆除硐室，拆除硐室单独布置一部电动单轨吊专门进行拆除作业。

3  施工前期准备

1）地面提前准备好铺网（聚酯纤维柔性网）所用的绞盘及小滑轮，绞盘内的钢丝绳要提前盘好后再入井。一般应提前3-5天，入井后可利用机电班或者人员富余时班中带着安装。

2）绞盘安装时，应注意绞盘安装的角度，一般情况下，绞盘绳道的方向应和小滑轮、固定柔性网的小勾头成一条直线，这样可以减少撩网的阻力以及避免小混轮钢丝绳喝油咬绳现象的发生。

3）地面下柔性网时，提前考虑机头段、机尾段柔性网的顺序，提前联系厂家，发货时在聚酯纤维柔性网上做好进面的顺序和及聚酯纤维柔性网头尾，特别是当柔性网内编制钢丝绳时，更要提前考虑柔性网的进面顺序。

4）进柔性网时应提前安排专人排查路线，如果柔性网从风巷进，应在风巷上出口处提前安装绞车或者利用单轨吊往大车机尾运网。从大车机尾往工作面内运网时，可以利用锚链将柔性网一端固定在大车链条上，慢速开运输机将柔性网拉至固定位置。整个运输过程中，每个拐点及煤机处要留专人看护，防止刮网、搓网。

5）两巷根据停采线及铺网上绳的位置，提前打设固定两端钢丝绳的吊挂锚杆，一般情况下施工锚索托梁效果更好。

6.当工作面推至铺网线时，面内根据顶板的情况，提前施工固定钢丝绳的吊挂锚杆，一架一根，且保证锚杆的位置在支架梁头300-400mm处，顶板破碎段及断层面要全长锚杆锚固，挂绳、网锚杆的施工质量直接决定了第一硐吃网的效果的好坏，所以施工过程中要安排专人监督。

7.工作面铺网及施工出架通道期间，所需要的支护材料、设备及工具应充分考虑，做好计划，材料员要盯住材料的加工情况，打料队应及时将材料打运至固定地点，跟班过程中，要安排专人对工具及材料的情况进行统计，避免出现材料跟不上施工进度的情况。

8.柔性网在工作面内过煤机时，应提前根据现场制定方案。一般情况下，煤机放在机头位置，当柔性网运至煤机上摇臂处时，将柔性网的一端固定在煤机摇臂上，利用煤机的牵引力将柔性网运至机头。

4  施工技术实践

4.1  铺网施工技术实践

1）工作面拉架吃网时，柔性网应充分落掉，当工作面顶板破碎时采取隔一架降一架拉一架的方式拉架。降架时，要保证支架梁头降至钢丝绳以下，防止搓网和卡钢丝绳情况的发生。

2）柔性网应严格按着措施要求进行搭接，一般情况下以工作面2架支架的宽度为宜。铺网过程中，搭接处应采用14#扎丝间隔200mm连网。连网时，柔性网搭接的两端全部按要求连网，严禁只连一端。钢丝绳的搭接长度不得低于8m，采用不低于6副绳卡固定。

3）走勾割煤准备时，柔性网必须保证起吊高度，防止割煤时出现刮网，绞网的现象。工作面的高度要保证煤机正常通过不刮柔性网为标准。当柔性网被刮烂时，应采用备用的柔性网第一时间进行补网。煤机割煤后拉架前，柔性网应安排专人提前落掉，严禁带劲拉架，拉断绞盘钢丝绳，若出现钢丝绳拉断的情况，应及时用相应的绳卡接好。

4）严格按着措施的要求，保证铺网期间工作面的高度。技术员要及时深入现场，做好工作面的收集整理工作，及时掌握工作面采高的具体情况，指导工作面的带网回采。

5）机头、机尾柔性网的预留长度要保证与两巷金属网的正常搭接，一般情况下以到两巷中心线为宜，但是还应提前根据上下出口工作面的倾角，提前做好预留，搭接处要正常连网，两端的钢丝绳应编号管理并及时固定。

6）加强铺网、使棚期间机电设备的检修，保证设备的正常运转，杜绝机电设备影响。

7）为保证工作面柔性网按着统一标准落地，工作面每硐进尺要足够，顶板较差，吃网效果不好的地段，应考虑多进，保证与面内正常吃网地段同步。

4.2  施工出架通道技术实践

1）施工前，对全区干群进行施工方案贯彻学习，让每位职工熟记施工标准，作业时，强调要求职工严格按着标准施工，跟班干部及班队长严格按着技术标准进行验收。彻底杜绝因施工标准不达标而造成返工的现象。

2）施工前，技术员负责施工技术标准悬挂于作业现场，建议要求每10架一张，现场使棚时每架的施工日期、施工人员及负责人、跟班人员要留名备注。单位及调度指挥中心悬挂施工进度图表，班队长升井后，第一时间填写，以便实时掌握工作面使棚做窑的情况。

3）材料的准备。工作面使棚前应做好材料的种类及规格的准备。针对ZY10000/24/50的液压支架，锚索托梁建议采用长度3.4m一梁三索眼中1.2m的布置，排距1.5m。第一排距煤壁1.5m，第二排距煤壁3.0m布置。

4）制定合理施工组织方案。施工前应提前制定施工工序，每架施工结束后应先封帮后背帮，保证钢带、锚杆紧贴岩面；每施工两架，支护距离够施工锚索托梁的，应安排一茬专门施工锚索，上托梁，托梁上好后及时替掉原支护的单体，减少单体的使用量及后期的回收量。

5）使棚施工前，区队应根据施工工期、出勤人数等研究确定工作面开茬位置及开茬数量，特别是全岩段或者顶板破碎段，应充分考虑整个施工工期要与煤段同步，严格要求每班必须施工全岩段。

6）工作面初撑力的管理。每班应安排专人对整个工作面所有单体进行监测及补压，失效的单体及时更换，支架的初撑力每班补升一遍，避免因初撑力不足造成顶板离层、下沉从而导致施工锚索困难及工作面卧底量增加的后果。所有单体必须使用防飞阀，煤段单体必须穿鞋。

7）工作面使棚质量上标准。所有棚梁严禁栽头，棚梁间距符合标准（875mm），垂直煤壁；单体柱距符合要求（第一排距煤壁200mm，第二排距煤壁400mm，第三排距煤壁1200mm），单体支柱临架要成线，防倒绳不低于两道且标准要统一；棚梁一端与主梁搭接200mm，另一端应与临架成线，保证整个工作面的施工宽度。

8）工作面铺网时，及时调整工作面的高度，保证支架昂头，高度不低于3.8m，工作面平直；为了工作面进支护料及卧底出货，煤机一般停在机头位置。

9）上、下出口抹拐尺寸的宽度应提前在两巷煤壁侧做出标记，以便于后期使棚时掌握刷帮位置；工作面台阶留设的高度应不大于采高的1/3，宽度应根据天轨的中心线及单轨吊的运行区域进行设计（不大于1.0m）；上出口由于俯采且为了保证棚梁不栽头，机尾5架施工时应从机尾第一架往面内施工，趁缓顶板，避免造成上出口顶板落差台阶过大。

10）两巷超前管理段应提前加固；风巷出架线路保证高度不低于4.0m，卧底作业时工作面台阶卧底后应及时封帮；拆除硐室的顶板补强支护应在卧底之前施工。

5  施工经验总结

1）       工作面应根据顶板的情况，使棚时运输机多抵一硐，特别是全岩段，减少使棚的工程量，本工作面开茬做窑后，全岩段一个班一茬炮做不出来，后期又抵一硐多割一硐后，一个班一茬能做一架。

2）铺网及使棚前，应保证工作面支架及运输机成线。特别是使棚前，支架主梁成一条直线，从而保证后期使棚的宽度一致，避免后期出现做窑后单轨吊运行宽度不够的问题。

3）机电设备的不完好会严重影响施工进度，铺网前期及正常回采期间应保证检修力量的投入，保证设备的检修质量，坚决杜绝机电设备带有隐患进入铺网及使棚，使棚期间，重生产轻检修的思想时常发生。

4）支架伸缩梁应提前收掉，避免做好窑再降架收伸缩梁造成对顶板及钢梁的二次破坏。

5）工作面所有支护材料应统一，单体、钢梁、锚索托梁都应该根据施工方案的更新及时更新。

6）工作面整个的技术方案应提前确定，或者更新后应及时以联系单的形式通知到施工单位。施工单位应及时贯彻到每位职工，充分利用班前会通过提问的形式督促全区职工熟练掌握施工标准及安全注意事项。

7）严格落实工作面使棚质量考核制度。使棚的高度要保证单体活柱拔出600mm以上；钢梁不能栽头且垂直煤壁；单体初撑力、成线、煤帮单体扎脚不够及垂直顶底板；防倒绳及防飞阀按统一标准使用；工作面留设台阶高度的问题；挂牌留名制度；明确各茬责任人等等。

8）工作面进使棚料。因风巷是斜巷上山，没有提前考虑这段的进料提前安设绞车等设备，全部靠人工运料，增加了劳动强度，降低了工作效率，不利于安全管理。

9）做窑完成后，工作面扫底出货，卧底高度要保证严格按着标准施工，杜绝返工，老塘侧、煤壁侧、运输机下面要统一卧平。大车机头，机尾要全断面卧底。

10）人员管理方面。提前制定合理的保勤政策，督促正常出勤职工多出勤，不正常出勤职工正常出勤。

6  结束语

通过对大采高工作面拆除前施工工艺的研究与实践，实现了7231工作面安全施工，为后期顺利拆除准备了充分的条件，并且在实际施工过程中，总结出了一套安全、高效的技术方案，为类似条件下工作面拆除准备前施工提供借鉴意义。

参考文献：

[1]        徐永圻.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[2]         钱鸣高，石平五.矿山压力与围岩控制[M]。徐州：中国矿业大学出版社.2013.

[3]        胡全宏，邓新东，肖玉宏.大倾角综采工作面安全高效回采技术研究与实践应用[J].技术应用，2015.

作者简介：张丰（1985—）,男,汉族,安徽淮北人,助理工程师，本科，Tel:15715613691