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1、深部软岩二层回采工作面顶板控制王明智 杨风成 李 波龙 口 矿业 集 团 公司洼里煤 矿 ，山 东 龙 口 265714摘 要 通过对洼里煤矿深部三软岩层二层回采工作面的支护方式，施工工艺的改造，并加强顶板管理，解决了工作面冒顶严重的问题，降低了生产成本，提高了单产，取得了良好的技术经济效益。关键词 深部 软岩 回采工作面 支护方式 施工工艺 顶板控制-前 言洼里煤矿二层回采 6205 工作面煤层直接顶板一般为灰黑色泥岩，抗压强度2.5MPa，厚度 8.0m 左右，岩性软弱，裂隙发育，易掉顶；煤层直接底为灰白色砂质粘土岩或松散砂岩夹炭质页岩，抗压强度2.2MPa，厚度 7.50m 左右，粘土岩
2、性松软，遇水膨胀泥化，易底臌；砂岩含孔隙水。工作面顶、底板管理难度大，回采过程中矿压显现明显，坑木消耗量大，且煤质差、单产低，效益低。自 2003 年 3 月 6205 工作面（二层面）撤面后，洼里矿停止了二层工作面的生产。洼里煤矿属于资源衰竭性矿井，剩余有效可采储量已不多，六采区二层煤有效可采储量还有80 万 t。随着煤炭市场的好转，从 2007 年开始，恢复了二层工作面的生产，在六采区布置了 2607 工作面，2007 年 9 月开始回采。2607 工作面回采前，经过多方论证，决定改进工作面的支护方式和施工工艺，解决工作面的严重冒顶问题。2 6205 工作面支护方式及问题2.1 支护方式6
3、205 工作面采用 DZ22-30/100 型外注式单体液压支柱配合 HDJA1000 型铰接顶梁，见三回一进行支护，前排梁下支单柱，支柱的支点在梁的前七后三位置；后排梁下支双柱，支柱的支点在梁的前七后三位置和前九后一位置，支柱穿直径 300mm 单柱窝铁鞋，后排双柱中的前面一棵支柱不穿铁鞋。柱距 500mm，排距 1000mm，贴帮柱正常情况下隔二打一，挡矸柱每柱空打一棵。经过理论演算，支护强度应该满足工作面的需要。2.2 存在的问题 6205 工作面回采过程中矿压显现非常明显，顶、底板移近量达 300400mm ，支柱穿铁鞋钻底 200300mm，施工难度大，回收铁鞋困难。 由于工作面顶板
4、软弱、破碎，工作面中部台阶严重下沉，掉顶、片帮现象严重，每万吨煤消耗坑木高达 80m3，且处理顶板时间长。该面月平均产量不超过 1.5 万 t。由于掉顶严重，造成煤炭质量很差。3 2607 工作面支护方式2607 工作面回采前，对工作面的支护方式经反复研究决定，加大工作面的支护密度和支护强度，套支 型钢棚超前控制顶板。2607 工作面采用 DZ22-30/100 型外注式单体液压支柱配合 HDJA1000 型铰接顶梁，见三回一进行支护，前后排梁下均支双柱，支柱的支点在梁的前七后三位置和前九后一位置，支柱穿直径 350mm 双柱窝铁鞋，柱距 500mm，排距 1000mm，贴帮柱正常情况下隔二打
5、一，挡矸柱每柱空打一棵。工作面每隔三架铰接梁棚套支一架 型钢棚，套支 型钢棚的两架铰接梁棚间距600mm， 型钢长度 2200mm， 型钢棚套支在两架铰接梁棚正中， 型钢前头与铰接梁棚梁头一齐或前窜到煤壁（ 型钢前窜超过 500mm，必须在 型钢前头贴煤壁支设支柱） ，在工作面刮板输送机后面紧贴溜槽支设双柱，在工作面放顶线位置支设单柱（ 型钢前窜后，放顶线位置支柱以挡矸柱的形式支设） ，套支 型钢棚的两架铰接梁棚之间不打挡矸柱。经计算，2607 工作面选用的支护方式的支护强度比 6205 工作面的支护强度增加了一倍。支护强度的增加，可有效地防止工作面出现台阶下沉，减小工作面顶底板移近量；工作面
6、套支 型钢棚，在出现片帮现象时，可及时有效地控制已暴露的顶板，防止因空顶导致掉顶现象的发生，有利于工作面顶板管理。4 2607 工作面回采过程中顶板管理措施4.1 优化爆破方案2607 工作面顶板破碎，易掉顶；煤层松软，易片帮。为加强顶板控制，决定改进打眼、爆破技术。经多次现场试验，确定 2607 工作面爆破方案。（1）顶眼正常情况下，打眼位置距顶板 400500mm，间距 1000mm；在片帮区域，打眼位置距顶板 300500mm ，间距 1200mm；当片帮超过 500mm 时，不打顶眼。装药量均不超过 150g/眼。（2）腰眼正常情况下,打眼位置距顶板 10001100mm，间距 120
7、0mm；在片帮区域，打眼位置距顶板 300700mm，间距 13001400mm；片帮超过 700mm，不打腰眼。装药量均不超过 300g/眼。（3）底眼正常情况下，打眼位置距底板 300400mm，间距 1000mm，在片帮区域，打眼位置距底板 300500mm，间距 1200mm，装药量均不超过 450g/眼。片帮超过 500mm，装药量均不超过 300g/眼。4.2 加强顶板控制的措施 2607 工作面顶板破碎，工作面爆破前先进行超前开茬处理。开茬方式为采用每隔40005000mm，超前煤壁 1000mm 进行掏窝挂梁 45 架棚，用半圆木、背板背实顶，连好棚，开茬地点每支梁下皆支设好临
8、时支柱或贴帮柱后，方进行爆破。 爆破前，将采空区悬顶进行强制放顶处理，并对工作面支柱进行二次注液。 工作面每隔 3 架棚套支了一根长 2200mm 的 型钢梁，发生片帮后，及时将 型钢梁前窜到煤壁并打好临时支柱，及时有效地控制顶板，防止了因空顶导致冒顶现象的发生。 工作面周期来压或顶板破碎、片帮时，加密贴帮柱隔一打一，对工作面压力显现明显，片帮、冒顶严重地段，每架棚都打好贴帮柱，并用半圆木配合背板进行封帮处理。5 效果分析2607 工作面通过改进支护方式、施工工艺，加强顶板管理，基本上杜绝了冒顶现象的发生，工作面月产量大幅度提高，取得了良好的经济效益。2607 工作面成功回采，为洼里矿深部二层
9、工作面开采积累了经验。 由于加大了支护强度和套支 型钢梁超前控制顶板，基本上杜绝了冒顶现象的发生，万吨煤消耗坑木由原来的 80m3 降至 40m3，大大减少了坑木投入。 由于基本杜绝了冒顶现象的发生，工作面顶板控制时间每个循环平均减少 1h 左右；由于工作面支护强度的提高，工作面矿压显现程度明显减轻，工作面顶底板移近量减小，缩短了出煤时间，工作面日循环数由原来的 2 个增加为 3 个。11 月份，2607 工作面回采产量 2.19 万吨，创出我矿二层工作面月产最好水平。 由于基本杜绝了掉顶现象的发生，相应地提高了煤质。 由于 2607 工作面的成功回采，自 2007 年起，我矿二层工作面回采不断线。第一作者简介 王明智 男，1967 年出生，大学学历。现任龙口矿业集团公司洼里煤矿技术科科长，工程师。（收稿日期：2008-07-11；责任编辑：王方荣）
