云南东源镇雄煤业有限公司 云南省昭通市 657200
摘要：大采高综采工作面因设备种类多、体积大、质量大，工作面回采结束后如若不采取科学合理的回撤工艺会增加工作面的回撤难度，影响矿井的正常生产衔接任务和矿井产量。同时在回撤时过程中还会面临诸多技术难题，如顶板控制、回撤通道施工等。为提高大采高综采工作面的回撤速度与效率，本文对大采高综采工作面快速回撤工艺优化分析。
关键词：大采高；综采工作面回撤；工艺优化
大采高综合机械化一 次采全高回采工艺。 但大采高综采成套重型装备的应用，也给工 作面回辙工艺带来相关的技术难题。 工作面采用主、辅撤架通道 时，由于工作面回采压力的影响，撤架通道围岩破坏严重，巷道顶 板大面积下沉严重，局部出现冒顶，片帮、底鼓等问题突出，无法满 足安全高效回撤的需要。 因此，必须对原有的工作面回辙工艺进 行改进，以保证工作面撤架工艺安全高效。
工程概况
1工作面巷道布置
1.1 地质特征
1.1.1 地质条件
408 综采工作面位于二号井田一盘区的左翼。工作面走向长度 2145m，工作面长度 260m。顺槽断面为矩形，走向方位 215°，顺槽沿煤层顶板掘进。工作面对应的上部地表为中~低山林区，沟壑纵横，地形较为复杂，上覆岩层厚度420~600左右。408 综采工作面主采 2 号煤层，属侏罗系中统延安组，煤层为黑色，沥青光泽，半暗~半亮型，条带状结构，层状构造，内生裂隙发育，煤层厚度 4.3~5.9m，底部煤质较差。煤层结构较简单，含有 1 层矸石层，厚度 0.2~0.3m，夹矸岩性为泥岩。
1.1.2 围岩条件
老顶：以灰—浅灰白色细粒砂岩为主，厚层状，具波状层理，较坚硬，分布稳定。饱和单轴抗压强为 11.6-73.7MPa，平均 43.1MPa，为半坚硬岩石。直接顶：以粉砂岩、细砂岩为主，局部为泥岩和砂质泥岩 。 粉 砂 岩 饱 和 抗 压 强 度为 25.1 -40.07MPa， 平 均31.4MPa，为半坚硬岩石，属中等稳定的不易冒落顶板。泥岩和砂质泥岩为层状，水平层理发育，易风化破碎，饱和单轴抗压强为 21.0-29.6MPa，平均 24.9MPa，为软弱岩石。伪顶厚度很小，一般 0.5m 左右,多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩，较松软，易风化破碎，为软弱岩石。常同煤层随采随落，极不稳定，零星分布。底板：主要为泥岩、砂质泥岩和少量的炭质泥岩，团块状，含丰富的植物根化石，厚度稳定，遇水易膨胀。饱和单轴抗压强度为 4.37-24.7MPa，平均 14.6MPa，为软弱岩石，存在主要工程地质问题是易产生底鼓变形。
2巷道布置
408 工作面、109 工作面采用“一面三巷”的巷道布置形式，顺槽断面为矩形，沿煤层顶板掘进，分别为胶带巷、回风巷和辅助运输巷，其中辅助运输巷与胶带巷之间以20m 煤柱相隔，该巷道在工作面回采结束后，还将作为相邻的下一个工作面回风巷继续使用。工作面均装备大采高成套综采设备。支护方式均采用“锚网索”联合支护。其中109 工作面走向长度 2100m，工作面长度 260m；408 工作面走向长度 2650m，工作面长度 265m。
3 工作面回撤方案比较408 工作面走向长度 2650m，工作面长 265m，沿工作面共布置 155 台支架，从机头向机尾依次布置端头架 3 架、过渡架 1 架、普通架 147 架、过渡架 1 架、端头架 3 架。408 工作面及 109 工作面均采用“两头向中间”的回撤方式,将机头、机尾设备撤出后，即可以进行撤架，只需要维护一条出架通道，顶板管理较容易；将支架抽出后掉向，直接由撤架通道进入出架通道，运至辅运大巷，路线顺畅，环节简单。
3闭采工艺比较
109 工作面在闭采过程中工作面煤壁距停采线 18m开始挂网，网为 10# 铁丝经纬网，网长 10.0m，宽 1.25m，第一遍挂单网，其余全部挂双层网，网搭接长边不小于600mm，短边不小于 200mm，搭接处双排用 14# 铁丝扭结，扭结点每米不少于 5 处。在距离终采位置 12m 处，采用挂双网并在网下挂钢丝绳且两头用锚杆固定的工艺。408 工作面闭采过程中工作面煤壁距停采线 18m 开始挂网,网为聚酯纤维柔性网，网长 280m，宽 20m。工作面煤壁距停采线 12m 开始挂钢丝绳，共 20 道钢丝绳。钢丝绳为 Φ22mm，长 280m，间距 600mm，钢丝绳挂在聚酯纤维柔性网下。109 工作面在闭采过程中均采用长 10m，宽 1.25m 的经纬网，在挂网过程中人员需频繁进入运输机道进行联网，片帮煤威胁人员安全，闭采速度也受到限制。408 工作面闭采使用柔性网，为一张整网，长 280m，宽 20m，是我矿第一次使用，在闭采过程中无需人员进入运输机道作业，保证了人员安全，取掉了联网工序，大大提高了工作效率。
3.1回撤工艺比较
109 工作面与 408 工作面地质情况类似，回撤方案基本相同，但采用 408 工作面回撤工艺经济上节省、使用上安全高效。109 回撤工作面通道在回撤支架过程中，宽度达到8m 以上，工作面回撤支架时，每抽出一架，需在原位置支护 3-4 个木垛，以利于下一架的回撤。这样，支护稍不及时就有可能发生漏顶，影响安全及支架回撤，而过多打木垛对顶板进行维护，不仅浪费了木料，同时也增加了工人的劳动强度。408 工作面回撤过程中增加两台 ZZ10000/20/40 型液压支架作为掩护支架，替代中间支护的两个木垛，原靠煤墙侧一台 ZY10000-26/55D 型支架位置基本保持不变。
3.2经济效益比较
相较于 109 工作面的撤架方式，408 工作面通过对掩护支架的使用，支架回撤完毕时，合计少支护木垛 150 个左右，可节约道木 1 万根左右，节约资金 38 万元，提高了回撤支架的安全系数，保证了工作面支架的安全顺利回撤，同时也降低了工人的劳动强度。408 工作面回撤过程中增加两台 ZZ10000/20/40 型液压支架作为掩护支架，替代 109 工作面中间支护的两个木垛，工作面回撤完支架合计少支护木垛约 150 个，可节约道木 1 万根左右，节约资金 38 万元，提高了回撤支架的安全系数，保证了工作面支架的安全顺利回撤，同时也降低了工人的劳动强度。经优化分析，确定该矿工作面合理的快速回撤工艺如下：工作面巷道布置仅施工一条出架通道，通道断面采用直墙圆弧拱形，采用锚网索支护；工作面采用“两头向中间”的回撤方式；工作面闭采过程中采用柔性网，工作面回
撤过程中可增加两台 ZZ10000/20/40 型液压支架作为掩护支架，替代工作面中间支护的两个木垛。该快速回辙工艺已在现场成功应用，并对其他具有相似地质条件的矿井具有参考和借鉴价值。
参考文献
［１］周海丰，董尹庚，蔡宏年．大采高加长综采工作面矿压显现实 测研究［Ｊ］．煤炭技术，２００７，２７（１０）：５０ ～５２．
［２］武建国．大采高综采工作面与巷道围岩控制技术研究［Ｄ］．太 原：太原理工大学，２００４ ．