李俊涛
遵义市新蒲新区应急管理局 563000
摘要：根据官仓煤矿的具体地质条件、水文资料以及瓦斯赋存状态对首采工作面煤炭开采工艺的设计，在逐步提升全行业的生产效率和管理水平方面做出一定分析。
关键词：1111工作面；采煤工艺；巷道；支护
1、官仓煤矿1111工作面综述
本采煤工作面位于＋870m水平一采区南一段，工作面编号为1111。本采煤工作面开采官仓井田C1煤层，该工作面是本矿的首采工作面；位于矿区的东南边界，采止位置为一采回风上山上部，该工作面长度为120m，沿走向方向推进长度为1200m。
2、1111工作面的巷道布置
目前，1111工作面的采区主要包括三条巷道，分别是回风上山巷道、溜煤上山巷道、轨道上山巷道，这三条巷道属于一种互相平行关系，它们的方向为东西走向。三条上山巷道都是在煤层底板的茅口灰岩内进行掘进。回风上山巷道和+870m水平总回风大巷处于相通关系，主要是担负采区以内的回风；胶带上山巷道则是经过石门，然后穿过C1煤层，最后和工作面运输平巷相通，起到了负责采区煤炭运输的作用；轨道上山巷道是由轨道联巷和+606m水平运输大巷相连接，其作用是便于行人与材料进入，满足进风条件。
3、1111工作面采煤工艺
3.1采煤方法
在传统采煤工作中，煤炭企业通常会借助四连杆式液压支架来进行采煤，这种支架虽然支撑效果与安全性较为良好，但是支架自身的重量很大，不适合应用于薄矿层作业中。对此，当代企业已经对传统支架结构进行了改良，普遍采用配备了支撑油缸与油缸两端交接顶梁以及支撑底座的结构。和传统支架相比，这种支撑结构能够自动控制油缸位置和顶梁状态，适当增加支撑载荷，支撑结构的整体稳定性和加固效果也更为良好。不可忽视的是，实现这种支撑结构的自动化控制必须充分借助红外线发射仪器和相关接收装备，这样才能准确定位采煤设备，固定好支架，确保综采工作面自动化采矿作业的安全进展。此外，因为采煤环境大多极为恶劣，难免出现各种突发事件，所以1111工作面为支撑结构组装了精密摄像头，采取长壁后退式采煤法，以此实现综采工作面自动化采煤作业可视化。其次，1111工作面会重复运用电控自动化技术来提高采煤效率，在采煤过程中会对电源箱、耦合器、自动化开采设备和其他装实施智能化重叠安装，以此满足安全开采标准。而且，当自动化开采设备基本满足了稳定性和可靠性要求后，就可以进行开采作业，同时需要运用分散监控模式来观测开采作业进度，以此降低采煤技术人员的工作风险，全面提升自动化采矿水平。
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3.2采煤工艺
3.2.1工艺流程
从整体视角来看，采煤作业主要分为九大基本流程：第一，割煤；第二运煤；第三，移架；第四，返空刀扫浮煤；第五，移溜；第六，移排头支架和移机头机尾；第七，超前支护；第八，端头支护及巷道回收；第九，清理浮煤。
3.2.2回采工艺
1、割煤：目前，在割煤作业主要是运用采煤机采取中部斜切的进刀方式进行。通常，采煤机会先在中部进刀，然后再向端部割煤，等到割通端头之后，接着向中部进行返刀以此扫浮煤，同时，会在中部再次切入煤壁向另一端部割煤，返回中部时扫浮煤。在采煤机扫浮煤过程中，需要把前后的滚筒均放下然后沿着底板运行。
2、运煤：采煤机在运行过程中会自动将破落的煤装入运输机内容，然后由工作面运输机运出工作面。
3、移架：因为1111工作面的煤层倾角比较大，为了避免支架下滑，需要采取从下往上的移架方式，与此同时，要注意避免出现采煤机在运行中将煤或者矸抛出的伤人问题。如果移架行程在0.6米左右，割煤和移架的间距过大，就必须及时告知采煤机司机减速或者停机等待。
4、移溜：通常，在采煤机割向下端头在中部进行返刀扫浮煤的过程中，滞后采煤机需要向后滚筒10到15米以内依次进行移溜。如果采煤机割是由上向端头返回在中部入刀，接着就需要在中部往上移溜。在移溜过程中，要注意将运输机的弯曲段长度控制在15米以内，移溜的步距在0.6米左右，而且，移溜的液压支架必须在3架以上.
5、移排头支架和移机头机尾：在采煤机割通端部完成返刀作业后，需要先移动端部的基本支架与排头支架，然后，移动端部的运输机（包括机头、机尾），而且要注意将移动的步距控制在0.6米左右。同时，要注意使机头（机尾）和移动后的工作面运输机保持一条直线。
6、超前支护、端头支护和巷道回收：在此环节，必须依次做好ss顶板管理工作，满足支护的要求，使材料巷和运输巷每循环后与工作面的切顶线保持收齐。
7、清理浮煤：每次循环均需要对工作面、机头和机尾人行道的浮煤进行全面清理，确保上、下出口和人行道的畅通，而且，要及时清除液压支架底座前的浮煤。
3.3顶板管理与支护作业：
3.3.1做好顶板管理方法
1）在顶板管理工作中，需与结合工作面的C1煤层的赋存条件与当前设备资源，初次选用ZY4000-14/35L型掩护式液压支架为工作面的基本支架和端头支架，其端部的两架是端头支架。此外，对工作面，应采用ZY4000-14/35L型液压支架支护，同时，用自然跨落法来加强采空区顶板管理。
3.3.2超前支护和端头支护
（1）超前支护：
在采煤过程中，支护结构通常要跟随采煤机械设备的位移变化来进行移架。其次，因为开采环境和条件均存在特殊性，煤炭资源开采空间与面积更为狭小，所以很容易导致在采煤过程中，一旦需要维修机器设备，就必须借助电液实施集中控制，这样的维修难度较大，同时，要做好输送机的成组外推工作。完成采煤设备维修工作后，必须立刻将刮板输送机配送到空采集区域，做好后续采煤作业安排，确保后期开采工作的安全性。另外，在运输巷超前工作面，如果煤壁范围在60米以内，就需要采用单体液压支柱好HDJB—1000铰接顶梁进行联合支护，沿着走向支设三排。其中，第一排应支在转载机行的人侧，将其长度设置为30米；另外两排分别支在巷道两边，长度是60米。巷道中间一排棚腿使用DZ28型单体液压支柱，按工作面推进方向的左帮、右帮的棚腿分别使用DZ31.5和 DZ20（DZ25）型单体液压支柱，柱距1.0m。
随着工作面的不断推进，要给两巷走向的抬棚提前设置好前支设，确保双排支护的长度不小于60米，同时，三排支护的长度必须在30米以上。超前支护抬棚与后方的端头支护联锁棚采用联锁或对接的方法接替，在接替位置能够互相代替，注意确保迈步的正确性。如果要使采煤设备直接进入巷道，就必须选用机身较小的设备，切忌使用斜切进刀的方法开展采煤作业。目前，随着中国采煤的发展，国内采煤机械设备自动化系统功能日益完善，当下已成功配置了双向通信系统和自动支护系统，不仅有效实现
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论文作者:李俊涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/11
标签：工作面论文; 巷道论文; 支架论文; 作业论文; 机尾论文; 顶板论文; 液压论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;