综采工作面末采贯通让压技术

摘 要：综采工作面的贯通质量，直接影响到工作面回撤安全和回撤速度，是搬家倒面的关键环节。结合伊泰集团纳林庙煤矿二号井 621-13 综采工作面末采让压贯通实践，系统的介绍了综采工作面多通道回撤的工艺流程和经验。

关键词：末采；贯通；让压；浅埋

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号： 16723198（2013）13018602

1 背景

伊泰集团纳林庙煤矿二号井主回撤通道使用垛式支架及单体液压支柱支护。621-12 综采工作面与主回撤通道贯通时，贯通期间遇有强烈的周期来压，顶板岩层在回撤通道上方沿工作面全部断裂，完全靠工作面液压支架和回撤通道内的联合支护支撑，由于老顶岩梁力的平衡被破坏，断裂的老顶及上覆岩层通过直接顶压在工作面液压支架、回撤通道垛式支架、液压单体支柱上，使顶板压力增大，导致工作面支架和通道的垛式支架的活柱行程不断缩短，大量单体压弯。见图 1。

图 1 621-12 工作面末采贯通时回撤通道局部素描图

为了把压死支架撤出，首先把架箱底板放炮掏空，支架下落，再通过绞车拉出，导致本次回撤天数达到 17 天。

本次搬家消耗了大量人力、物力，存在较大的安全隐患，为保证下一工作面的安全高效顺利回撤，我们经过认真研究分析，总结规律，提出了工作面末采贯通让压技术。

2 末采贯通让压技术

末采贯通让压技术就是通过顶板进行矿压观测，掌握顶板的周期来压规律，在工作面与主回撤通道贯通前，通过调整工作面推进速度和采高，调节周期来压步距，在工作面即将贯通时，调整出现最后一次周期来压，使老顶的压力得到充分的释放。这样，在工作面贯通、回撤时，回撤通道上方避开了来压峰值，新的悬顶面积不足以构成一次周期来压，减小了回撤通道内的支护阻力。

技术关键是贯通前仔细做好矿压监测工作，掌握周期来压规律，在距回撤通道 50m 左右时，即开始进行周期来压步距调整工作。根据实际情况，控制好采高和推进速度。

3 621-13 工作面末采矿压观测

3.1 观测设备

工作面观测设备采用综采支架工作阻力连续记录仪监测支架工作状况。连续记录仪型号为 KBJ-60Ⅲ-1（以下简称「尤洛卡」）。该工矿仪监测数据不仅及时、充分，而且可调节观测数据的间隔时间，观测的数据可储存到工矿仪里，并由红外采集器采集数据，采集数据方便、完整。数字压力计有两个压力测孔，可同时测量两个测点的压力，并连续记录在压力计内，数据采集器携带至井上后通过无线通讯适配器将数据自动地传送到 PC 计算机处理。

3.2 观测方案

为了分析沿工作面不同部位顶板的来压规律、显现程度、支架的支护质量以及开采条件的影响，掌握整个工作面的压力分布情况，以便采取针对性的有效控制措施。工作面测区布置如下：沿工作面自上而下布置四个测区，即 Ⅰ 测区（4#～8#架），Ⅱ 测区（40#～42#架），Ⅲ 测区（58#～62#架），Ⅳ（106#～110#架），采用直读式压力表和数码连续记录压力计，从开切眼开始连续监测支架载荷和顶板压力，整体研究 621-13 综采面采场矿压显现规律和支架工况。

在每个测区支架的立柱上安设工作阻力连续记录支架左、右立柱的工作阻力，监测仪采集支架工作阻力的时间间隔设置为 5min/次；同时观测每个测区处煤壁的片帮、端面的冒顶情况，掌握工作面不同部位及整个工作面的矿压显现情况。综采面矿压观测方案见图 2。

图 2 综采面测区布置示意图

3.3 工作面末采矿压规律分析

工作面支架阻力（额定工作阻力 8640kN/架）随工作面推进循环的变化规律

监测时间：2010.11.27～2010.12.8。

工作面推进距离：168m。

工作面支架支护阻力随工作面推进距离的变化规律见表 1。

工作面周期来压期间，平时压力在 5348kN/架（26MPa）左右，占额定工作阻力的 61.9%。来压时压力一般在 7394kN/架（36MPa）左右，占额定工作阻力的 85.6%，周期来压步距 28m。

4 621-13 工作面末采贯通前让压过程

根据顶板周期来压观测数据，在贯通前调整采高和工作面推进速度，调整周期来压步距，贯通前顺利实现压力释放，是实现快速安全回撤的关键因素。

顶板的破断运动不仅取决于岩石性质、结构、厚度等情况，而且与采高、推进速度等因素有关。采高是影响回采工作面矿压显现和顶板破断运动的主要因素之一。工作面采出高度越大，上覆岩层破坏范围越大，破坏程度亦越严重；推进速度对工作面矿压显现也有一定影响。对厚层老顶而言，推进速度越快，老顶岩组形成的极限垮距越大，反之将减少。所以主要通过调整采高和推进速度来控制周期来压步距、位置及强烈程度。

通过对 621-13 综采工作面矿压显现规律分析，621-13 综采工作面回采过程中，在距回撤通道 26.8m 左右时，工作面曾来一次周期来压，从 45-80 号液压支架的安全阀全部开启。当时预测在贯通前后正赶上另一次大型周期来压，将给回撤带来极大困难。

为了控制周期来压步距，综采队降低了工作面推进速度，每天只有一个班生产，等距离主回撤通道还有 8m 时，综采队转至 621-14 综采工作面试生产的办法来进行人为的调节，故意让工作面停产 3 天，用来改变周期来压步距。在工作面停产期间如期迎来了最后一次周期来压，使周期来压步距得到了有效控制，从而在工作面贯通前压力得到了充分释放。重新生产后，通过采取加快工作面推进速度、采高降至 4.2m 左右等手段进行调节，在工作面贯通后几乎没有感觉到明显的顶板压力，回撤通道支护的单体液压支柱没有因压力而造成任何损坏。

5 总结

通过末采让压技术，能够有效地躲开周期来压，从而实现了通过人为手段成功地控制周期来压步距的目的，为实现综采设备安全回撤创造了条件。

参考文献

[1] 张明清，岳宗洪，吴桂义，等.综采工作面下行式支架回撤技术的理论研究与实践[J].煤炭工程，2008，（4）：3538.

[2]张连海，和新亮，张显峰，等.林西矿综采工作面回撤巷道支护技术实践[J].煤炭科学技术，2009，（5）：2526.

[3]王艳军.我国综采工作面设备搬家现状及发展趋势[J].煤炭技术，2010，（4）：79.

作者 周长虹