综采工作面高效精准对接技术研究与应用

综采工作面高效精准对接技术研究与应用

钱茂春  付鹏

徐矿集团  江苏徐州  221000

作者简介：钱茂春（1968-），男，江苏泰州人，高级工程师，安全副总经理，2011年毕业于重庆大学采矿专业，长期从事煤矿安全生产管理工作

摘要：13902工作面受矿井采区开采边界影响，工作面需布置为不规则工作面，为最大限度的提高资源回收利用率并保证工作面生产的连续性，将其布置为里、外两个刀把式工作面，生产中需进行工作面对接。本文较详细地介绍了13902工作面里切眼与外切眼的对接工艺以及流程方案。

关键词：刀把式；切眼对接；连续生产

近年来，在东部矿区部分开采年限长的矿井由于矿井开采的不断推进，导致矿井煤炭资源越来越匮乏，同时由于受到井田边界、断层等地质构造的影响，工作面的布置通常呈现不规则形状。在煤矿采掘过程中，为了提高煤炭资源的回收效率，常常在采掘过程中会形成“刀把”式工作面。这种工作面一般都有两个切眼，“跳面”、“延面”就成为回采过程中经常遇到的情况。其中，在回采期间如何实现两个切眼的高效精准对接，保证生产的连续性，就成为“延面”的重要方法。本文以13902工作面为例，对切眼对接技术进行了深入研究。

2  工作面概况

13902工作面位于-500m水平13采区，工作面标高-255～-310m，工作面走向长880m、里切眼倾斜长64m，工作面回采275m后与外切眼进行对接，倾斜长变为116.5m，煤层倾角18°～25°平均22°。工作面前期安装ZY6800-20/42电液控支架45台，工作面后期推至回采进尺点275m处与13902外切眼进行对接。13902外切眼安装24台ZY6800-20/42液压支架。13902工作面平面布置图如下图1所示。

图1  13902工作面布置图

3  切眼对接优缺点分析

采煤工作面切眼对接是煤矿开采过程中常遇到的一个生产实践问题，其优点、缺点如下：

1.优点：

（1）提高煤矿开采效率：精准高效的切眼对接可以实现采煤工作面的连续高效开采，减少停产时间，提高生产率。

（2）减少煤矿事故风险：通过切眼对接，可以减少不规则工作面频繁增减支架造成的单项工程较多带来的施工风险，减少高风险作业次数，提升回采安全的可靠性。

（3）提高煤炭资源利用：切眼对接可以更好地控制采煤工作面的形状和尺寸，从而更有效地利用煤炭资源，减少浪费。

2.缺点：

（1）操作技术要求高：切眼对接需要操作人员具备一定的技术水平，操作复杂，增加了操作难度。

（2）设备投入成本高：实施切眼对接需要相应的设备和工具支持，投入成本较高，对于一些小型煤矿可能存在一定的经济压力。

综合分析，采煤工作面切眼对接是一项优缺点并存的工程，而13902工作面由于受矿井采区开采边界的影响，若布置两个工作面进行回采，不仅会增加人力物力的消耗，而且会出现开采空窗期。所以为保证开采的连续性、减少人力物力资源的损耗，同时提高煤炭资源的回收率，该工作面进行切眼对接明显利大于弊。

4  切眼对接施工方案

4.1技术方案

根据实测里外切眼长度，确定里外切眼分别安装支架、溜槽数量。提前将外切眼支架、溜槽安装到位，外切眼支架正常摆放，重点是确认好第一台支架（本文中为48#架）位置。外切眼溜槽中下部安装中间部溜槽，提前将尾部安装到位，便于后期对接。

提前对对接前回采的275m范围进行面长变化进行预测，确定好对接时里切眼最后一台支架位置，并以此确定是否在材料道预摆设支架（本工作面中摆放了46#、47#支架），再控制好外切眼第一台支架、第一节溜槽摆放位置，尽量减少两切眼对接间隙，缩短施工时间。

图2  支架安装设计图

4.2对接施工流程

通过在巷道顶板划定对接线，机尾支架采用激光辅助控制对接位置，距对接前15m时调整工作面伪斜，进一步缩小两切眼对接间隙。具体流程如下：

1.里切眼拆除溜尾准备工作

（1）里切眼对接前对需拆除刮板输送机尾部范围调整采高到方便作业的高度，根据13902面情况以3.2-3.5m为宜；（2）提前将里切眼出口向外至溜槽处底板进行平整，及时拆除影响运输溜槽期间的杂物；（3）需拆除刮板输送机尾部范围支架滞后一刀，留足空间，便于溜槽调向；（4）待拆除刮板输送机尾部范围拆除支架与溜槽间的连接，将该区域范围煤壁扫空并保持刮板输送机平直，并将煤机开停至施工范围以外顶板完好处，把刮板输送机开空;（5）对施工范围进行背帮支护处理，确保煤壁区作业安全。

2.上口抹角：为方便进、回溜槽在工作面上口煤壁侧抹1.5m×1.5m的角。

3.拆除回收溜尾。

4.复测两切眼空档距离，安装普通溜槽，对接刮板输送机。

（1）安装普通溜槽时，将溜槽拉到切眼下口，将溜槽松到对接处，把溜槽对接处浮煤清理干净穿底链，底链连接好后，对溜槽、装电缆槽及哑铃。以同样的方法将剩余溜槽对接。

（2）工作面溜槽与切眼溜槽对接时，先将切眼支架连接头拆掉使用单体向下打溜槽，使切眼溜槽下滑对接。

（3）溜槽合拢后，接链条，紧链条，完善溜子各部件。

5.外切眼对接后试生产。

4.3对接施工关键点

1.面长变化预测要准确。张双楼煤矿煤层起伏大，两巷平行工作面也经常出现面长变化情况，因此预先根据两巷测点情况，得出两巷高差变量，运用基本的三角函数计算出工作面面长变化，确定对接延接巷道预先支架（溜槽）布置、及外切眼端头支架（溜槽）摆放位置，是对接成功的关键。

2.施工准备要充分。针对对接施工，拆除溜尾、安装溜槽施工等具体环节，要因地制宜制定针对性施工措施，施工方案的考虑要充分，从而降低施工工程中的组织难度。

3.施工组织要高效。现场组织统一指挥协调，人员方面要配足配强，针对施工人员分工明确，责任明确，提高施工组织效率。

4.技术创新点。需要测量时，两切眼均以巷道中线为基准点，减少测量误差；对接距离控制以支架间距为大原则，具体细节测量时以溜槽对接间距为基准，更易缩小误差；在距离控制上采用宁大勿小原则，即宁愿对接距离大一点，也不能间距小导致支架（溜槽）加不进去。

5  切眼对接成效

13902工作面两个切眼的成功对接，虽然工艺复杂，施工组织困难，但是经过周密的部署、合理的安排，切眼对接后对节点的两组支架间距控制在100～200mm之间，满足回采要求，对回采顶板管理无影响，不用采取任何特殊措施，便能使得综采队伍正常生产，且对接速度快，综采队伍的停采期短，取得了预期效果。工作面回采至外切眼时仅用1.5个小班，便顺利完成对接工作并能正常进入生产。

6  结语

随着许多老矿井开采年限的增长，矿井往往会存在多个服务采区已进入资源枯竭期,各个采区内残留的不规则工作面很多,工作面切眼对接技术,对于现在的资源枯竭型矿井是一项非常实用的技术,能够使矿井老采区资源最大限度得到回收,最重要的是能够保证生产的连续性，也为生产组织提供了便利。

参考文献：

[1]韦宝宁 “刀把式”综采工作面过空巷及切眼对接施工技术[J] 陕西煤炭2017，36（03）106-108

[2]赵慧波 综放工作面切眼对接技术实践[J]  煤2011,20（11）46-47+57

[3]梁智超 综采工作面三切眼对接及初采初放技术实践[J] 山西化工2019，39（01）158-159