威远县红炉井煤矿3121工作面采煤工程实践

    丁华君

    【摘? 要】论文以威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面的采煤工程实践为例，简述了采煤工作面作业规程的“编、审、学”要求、采煤方法及回采工艺、安全技术措施等。通过近10个月的采煤工程实践，安全可靠地采出了7.4万t主焦煤，对小型矿井安全高效地开采薄煤层具有一定的示范作用。

    【Abstract】Taking the mining engineering practice of 3121 double-unit mining face in Honglujing Coal Mine in Weiyuan County as an example， this paper briefly describes the requirements of "editing， reviewing and learning" in operation procedures， mining methods， mining technology， safety technical measures， etc. of the mining face. Through nearly 10 months of mining engineering practice， 74000 tons of main coking coal has been mined safely and reliably， which has a certain exemplary role for small-scale mines to mine thin coal seam safely and efficiently.

    【关键词】薄煤层工作面;采煤工程;实践

    【Keywords】thin coal seam mining face; mining engineering; practice

    【中图分类号】TD82;TD79? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）05-0161-03

    1 引言

    煤矿采掘作业区域是煤矿安全生产的核心区域，其作业过程的安全、可靠与否直接影响矿井的安全生产。为保证煤矿持续稳定、安全可靠地实施采掘作业，《煤矿安全规程》（2016）第四条第五款[1]“煤矿必须制定本单位的作业规程和操作规程”的执行就显得尤为突出和重要。

    威远县红炉井煤矿根据《煤矿安全规程》的要求和3121采煤工作面开采区域的实际情况，由矿井总工程师牵头编审了《威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面作业规程》，并组织采煤等相关人员认真学习和贯彻，坚持煤矿工作面质量标准化、严格正规循环作业和现场交接班与安全确认等安全技术措施的有力执行，确保了3121采煤工作面开采区域内的煤炭安全、顺利采出，工作面回采率高达95.7%，对地方小型矿井薄煤层工作面的开采具有一定的示范和借鉴作用。

    2 工作面基本情况

    威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面（以下简称“工作面”）西侧紧邻3119采煤工作面采空区并以3121采煤工作面西回风巷为界，东以3121采煤工作面东回风巷为界，南邻+389m水平回风大巷，并以其回风大巷煤柱为界，北邻+389m水平运输大巷并以其煤柱为界。对应地表为井田东南部大寨门湾、千鸡山、旷香岩等区域，该区域为荒芜的丘陵、荒地，距工作面最大垂深303m，最小垂深200m。

    工作面开采煤层为草皮炭煤层，煤层结构简单，中间含0.03～0.08m的双层炭质泥页岩夹矸，煤层厚度0.47～0.68m，平均厚0.57m，煤层倾角2～3°;属中灰、特低硫、中热值的1/3主焦煤。煤层伪顶为0.05～0.15m厚的粉砂质泥岩，直接顶为2～4m厚的粉砂岩夹碳质泥，基本顶为40m厚的长石石英砂岩;煤层底板多为砂质泥岩、粉砂岩。

    工作面开采区域内未见断层及次级褶皱，无钻孔、構造带等，地质构造简单;涌水量为1.0～1.53m3/h;工作面绝对瓦斯涌出量在1.5m3/min左右，绝对二氧化碳涌出量在0.1m3/min左右;煤层不易自燃、煤尘无爆炸危险性;地温正常，无冲击地压危险。

    工作面可采推进长度580m，工作面长度2×100m，可采储量为7.5万t。

    工作面为“带区+W”型布置，即在开采煤层带区区域内的中间处沿煤层倾向布置1条工作面运输巷，作为进风、行人、运输等用，在开采煤层带区区域的东、西两侧边界处分别布置1条工作面回风巷，分别作为工作面回风用;工作面运输巷、回风巷通过煤层切眼相连。工作面运输巷、回风巷分别与+389m水平运输大巷、+389m水平回风大巷相连。3121工作面东回风巷可通过沿空护巷措施后作为下一个采煤工作面的共用回风巷。

    工作面运输巷长620m，巷道坡度2.5°，断面形状为梯形（上净宽2.4m、下净宽2.6m、中净高2.5m），断面积为6.25m2。巷道“锚杆挂网”支护，支护间距为0.8m。

    工作面回风巷长620m，坡度2.5°，断面形状为梯形（上净宽2.4m、下净宽2.6m、中净高2.5m），断面积为6.25m2;“锚杆挂网”支护，支护间距为0.8m。

    工作面切眼长2×100m，沿煤层走向布置，断面形状为矩形（宽2.5m、高0.7m），断面积1.75m2。DW08单体液压支柱配套π型金属顶梁支护，支护间距为0.8m。

    3 采煤工程实践内容

    ①“编、审、学”《威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面作业规程》[2]。矿井总工程师牵头，生产技术科、安监科、采煤队等相关技术人员参与“编、审”《威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面作业规程》，组织3121对拉采煤工作面作业人员及其相关人员学习《威远县红炉井煤矿3121对拉采煤工作面作业规程》，经考核合格后的作业人员、管理人员方能参加该工作面的煤炭开采和管理工作。

    ②采煤方法及回采工艺。

    第一，采煤方法。根据工作面“带区+W”型布置，工作面采煤方法为倾斜长壁俯斜推进后退式采煤方法。

    第二，回采工艺。根据工作面煤层厚度、倾角等确定该工作面为“高档普采”工艺。使用MG100-TP型耙底式采煤机割煤和装煤，人工收浮煤，溜子运输，单体液压支柱加π型金属钢梁支护顶板，采用“三·五”排支柱控顶（“见五回二”），全部垮落法处理采空区。人工打眼放炮开“机窝”，机道宽度为1.1m，MG-100TP型耙底式采煤机采用缺口进刀方式。

    开机窝工艺流程为：安全检查→开机窝准备→打眼放炮→临时支护、收浮煤、回柱、充填→支护→收工检查。

    采煤工艺流程为：安全检查→采煤工作准备→采煤机缺口进刀→割煤→人工追机收浮煤、临时支护→掺正规支柱支护→移溜→回柱放顶→收工检查。

    第三，工艺参数。采高：根据工作面煤层厚度、伪顶等情况，结合耙底式采煤机的特点，确定采高为0.7m。循环进度：MG100-TP型极薄煤层单滚筒爬底式采煤机的截煤深度能力为0.8m，确定循环进度为0.8m，每班两循环。机窝尺寸：长3～5m（机头处5m、机尾处3m）、机窝深度即循环进度为1.6m，高度为0.7m。

    机窝爆破：采用ZQS-30/2.5型风煤钻打眼，钻孔直径?32mm。炮眼采用“双排眼”布置方式，炮眼间距为0.5～0.6m，眼深为1.8m。每个炮眼装药量为0.8kg，使用毫秒延期电雷管爆破。炮眼封泥长度不小于0.6m。

    工作面运输：工作面煤炭运输机为SGD-420/22型刮板运输机运输，工作面运输巷采用SGD-420/22型刮板运输机和DSJ65/10/55型胶带输送机运输。工作面材料运输采用专用运送材料车通过人力推车至工作面“安全出口”或“端头”，工作面内一般采用人力运输。

    工作面支护：单体液压支柱配合金属π型顶梁，柱距0.8m，排距0.8m，正常生产时采用“三·五”排控顶。

    采空区处理：全部应用垮落法处理采空区，工作面回风巷侧留设5m煤柱护巷，每5～6m“返穿”一次，工作面两巷（运输及回风巷）端头采用条带（砂带充填）护巷，条带宽度不小于3m。

    ③实践要求。

    第一，工作面必须做到“三直、一实、一平、一净、两畅通”，即“煤壁直”“支柱直”“溜子直”;“路口砂保實”;“底板平”;“煤炭收尽”;工作面“两出口”安全畅通。

    第二，严格落实采煤“工艺流程”要求，实施“两采一准”的作业方式，坚持工作面正规循环作业。

    第三，严格执行工作面质量标准化动态管理与考评工作。

    4 主要安全技术措施

    ①爆破警戒：严格执行“一炮三检制”“三人连锁爆破制度”和“爆破警戒制”，警戒人由班组长亲自布置和撤回，警戒及爆破距离为直线巷道大于l00m和90°，拐弯巷道大于75m。爆破前必须将爆破影响区内所有人员撤到警戒和起爆点以外的安全处，并保护好电缆、设备。

    ②特种支护：“密集切顶”即在第五排的控顶柱间增打1～2根密集支柱;“键绷”支柱，即在两巷采面出口5～10m内采用单体液压支柱打斜支撑（键绷），键绷柱距为1.6m，用板材刹紧，木垛支柱，即在顶板破碎面积较大或者顶板周期来压时可能推到立柱的地方加打木垛支护或在工作面顶板下沉量及下沉速度较大，支柱大量折断、下缩或有可能发生大面积冒顶危险时应立即打木垛。木垛为“#”形，木垛料规格为0.6m×0.1m×0.1m。

    ③端头支护：工作面机头采用“四对八梁”支护，工作面机尾采用“两对四梁”支护。支护顶梁为9#工字钢梁或π型钢梁，长2.7m，梁对间距0.6m。

    ④工作面前方20m范围内采用单体液压支柱加强支护，保持巷道净高不低于1.6m。

    ⑤瓦斯检查与监控：工作面每班瓦斯检查不少于3次，在工作面及其上隅角、回风巷等设置甲烷等传感器。

    ⑥在工作面进回风巷距煤壁10～20m处及皮带机头机尾处安装通信电话，并直通矿井调度室。

    ⑦在3121工作面运输巷、回风巷及其巷道分支处40m内设置读卡装置。

    ⑧在3121工作面运输巷、回风巷安装?50压风供气管道，并与+389m运输大巷主管道联通。

    ⑨在工作面出入口及压风自救点设置出水口和闸阀。

    ⑩现场交接及安全确认：工作班交接必须在规定的井下地点进行，交班队长必须向接班队长交待清楚工作面的具体情况，若工程质量不符合标准化要求或存在安全隐患，接班队长可拒绝接班。当班值班队长及瓦检员必须先进入工作面检查，确认无安全危险后，方准工人进入工作面作业。在作业过程中，出现作业危险必须立即处理、确认危险处理完毕、作业区域处于安全状态时方能继续作业。每个工人工作完毕后，必须经值班队长检查验收合格后方能出班。

    5 结语

    威远县红炉井煤矿，按照《煤矿安全规程》第四条的规定，制定开采区域《3121采煤工作面作业规程》，坚持工作面正规循环作业，加强工作面采煤质量标准化管理，严格执行现场交接班及安全确认等采煤安全技术措施，安全、持续、可靠地采出了3121采煤工作面区域内的主焦煤炭7.4万t，回采率达95.7%，为薄煤层采煤工作面的煤炭开采起到了区域性的示范作用。

    【参考文献】

    【1】国家安全生产监督管理总局令第87号.煤矿安全规程（2016年版）[Z].

    【2】红炉井煤矿生产科.威远县红炉井煤矿3121采煤工作面作业规程[R].内江：威远县红炉井煤矿，2018.