摘要：近年来，随着煤炭市场疲软，煤矿企业利润空间越来越小，为了生存，很多煤矿企业都面临兼并重组，企业与企业间的竞争也越来越激烈，各煤矿企业都在竭力提高自身机械化水平，降低生产成本。在工作面回采过程中，难免会受到断层、冲刷带等地质构造的影响，为了提高采区工作面回采率、满足煤质要求，工作面常以刀把子形式布置，以增面或缩面方式进行回采。因此，如何保证增面或缩面施工安全有序进行，保证工作面缩面端头顶板控制，这些问题显得尤为重要，通过采用随采随撤缩面技术方案和合理的施工组织，实现了安全顺利回采。
关键词：煤矿；综采工作面
在煤矿开采过程中，受地质情况及工作面的布置影响，工作面会出现不等长。为了保证综采工作面的连续正常回采，设计中要求工作面等长直线布置，运输、回风两巷平行布置。但为多回收煤炭资源，减少因地质构造或人为因素而留设保安煤柱的影响，提高煤炭资源采出率，有时常把采煤工作面设计成不等长，两巷中的一条设计成通过斜巷连接的方式，工作面出现“先长后短”或“先短后长”的现象。以煤矿综采过程中的开采损耗问题为切入点，分析影响煤矿回采效率的主要因素，提出提高回采效率的措施，研究综采工作面缩面回采技术的应用。
1慨论
综采工作面中采用缩面回采技术，主要是改善地质因素对工作面开采实践的影响。缩面回采技术可解决塌陷、薄煤带、地质断层引起的干扰问题，治理好综采工作面中的不良地层。缩面回采技术可促使工作面的地质恢复到正常状态。综采工作面中缩面回采技术有一定的条件要求：综采工作面的地质条件要符合缩面回采技术的要求。因为地质条件对缩面回采技术的影响非常大，所以必须提前审核地质条件，确保地质具有缩面回采的条件；缩面回采技术在综采工作面中应选择能实行连续推进的作业区域，保障缩面回采技术可顺利实施。
2综采工作面回采率的技术措施
2.1降低回采损耗。在开采煤炭资源时，开采单位选择的开采技术与开采设备应科学、合理，应因地制宜地选择开采措施，促进提升煤矿开采效率，应把煤炭资源开采时的开采损失事先控制好，让开采过程中不必要的浪费缩减到最小，对工作面回采的布置设计应先进行优化，延长开采长度，这样可使煤矿综采工作面的回采效率得到进一步提高。
2.2提高综采工作面技术装备水平。回采技术水平及回采设备工作能力都会对回采效率产生重要影响，回采设备性能越好，采用的技术水平越高，就会有越高的回采效率，对于煤矿开采而言，应协调设计生产技术水平、设备工作能力及实际生产规模，只有把这三者统筹协调好，这样才能促进综采工作面回采效率的提升。
2.3企业应重视煤矿资源开采管理工作生产单位的科学、合理管理是保障生产的重要因素，因此煤矿企业在开采煤炭资源时，应重视煤矿开采的管理工作，促使施工人员在进行回采作业时严格按规范进行，严禁出现违规操作现象，一旦发现，必须及时纠正，这样不但能保证回采工作的安全，而且能提高回采工作的工作效率。此外，煤矿企业应逐步改进与完善企业的管理内容，以促进煤矿开采工作不断规范化。应有一个明确的指导思想来指导工作面回采工作，建立健全回采考核机制，以促进回采制度有效落实，让各项施工更安全，回采效率更高。
3综采工作面缩面回采技术的应用
3.1煤矿综采工作面缩采技术使用条件
综采工作面缩采技术比较适用于待开采煤层地质存在断层、薄煤带及陷落柱的煤矿，缩采技术可大幅提升煤矿开采的工作效率，可有效避免地质原因影响开采，尽快恢复采面，缩面回采技术可有效解决受地质影响较大煤层的开采，确保综采工作面正常推进。
3.2综采工作面缩采技术的应用
3.2.1缩采方案的制定。由于缩采技术在存在落差及断层的区域比较适用，因此可以按照以下两种方案来设计缩采方案：方案一。在综采工作面通向断层处的巷道来充当临时运行轨道，这样可有效避免断层区域影响煤矿开采，应双向安装原轨道与临时轨道，并且应把原运输轨道的调节风窗与运输方向外切眼控制在5 m左右的距离；方案二。不断改进临时轨道，使得可作为工作面轨道的中部槽可借助托运在外切眼安装。这两种方案相比而言，方案一巷道挖掘量大幅减少，但在实际挖掘时很容易形成三角煤炭损失，在进行临时轨道使用时，由于需先把支架拆除，这样不但会大量花费时间，而且煤炭实际开采量也得不到很好地保障。方案二与方案一相比，可大幅增加煤炭开采的回收率，让浪费量达到最小，但这种方案要求必须是大巷道，并且在支架拆除时应把安全措施做好。
3.2.2施工准备工作。可以把施工准备工作大致分为工作面巷道准备工作与支架准备工作。其中，工作面与两巷道的准备包括的内容主要有：在拆除支架前为避免输送机上窜或下滑现象的出现，需先对工作面煤层层位进行控制，进而使托运与出口高度及宽度得到更好保障，一般，在进行缩面过程中，泵的压力控制在30 MPa以上，乳化液浓度控制在3%～5%之间，液压支架支撑压强应控制在25.2 MPa以上，应把密集柱的柱距控制在300 mm以上，加强支护巷道，这样可确保在实际推进时顺畅拆除支架运输路线。支架拆除前的准备工作应包括：严格检查支架状况，让待拆除柱子外漏部分在400 mm以上，应事先计划拆除支架的拆除顺序，拆除刮板后，为有效避免碰撞现象与塌陷现象的出现，应控制好支架方向与退运高度，应准备充足顶板支护杆，以防拆除支架时出现支撑不足。
3.2.3缩面回采过程。在进行缩面回采时，回采工作应按顺序进行，在回采之前应先安装设备，应在外切处安装支架与中部槽，在运输采煤机时为方便清理工作面浮煤，应把采煤机运送到距离机尾20架以外的地方，然后再推进工作面，逐步改造巷道，以实现正常施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若在施工时发现中部槽有损坏现象，应及时更换，以防对采煤时间与产量造成影响，若在采煤过程中应用到顶板支护杆，应在指定地方进行拆除与改造作业。
4案例分析综采工作面缩面回采
该煤矿1209 工作面布置于2# 煤层内，沿倾斜布置，煤层赋存稳定，北高南低，坡度大约为3°；煤层平均厚度1.7m，属低瓦斯，为Ⅱ级自燃煤层。
4.1缩面方案的选择
工作面回采后到达小斜巷，原设计方案是在工作面回采到接近小斜巷时，按上巷方位，将回风顺槽向工作面方向延伸。当工作面回采到此处延伸巷道后，停止回采，一次性拆除不等长段所有支架后再进行回采。但考虑到回收此处三角区域的煤炭资源，矿又制定出第二种方案。采取边回采边回撤支架，即缩面回采的方法，通过此处小斜巷。即：工作面推采到小斜巷位置后不停产，取掉上端头原有支护方式，利用支架支护顶板，再往上空顶区域打设“井”字型木垛及“戴帽点柱”支护顶板。工作面继续推进，当机尾段支架随着推采进入上端头，有撤支架空间后，开始回撤刮板输送机中部槽及液压支架作业。回撤作业时，先撤刮板输送机中部槽，再撤支架。
4.2缩面回采工艺
4.2.1缩面撤架准备工作。撤架前将回风顺槽内运输绞车安装到位，便于运输作业。撤架前将回风顺槽超前支护中间一排单体柱改支到靠非回采侧巷帮，确保不影响运输支架。撤架前将机尾端头支护替换为“井”型木垛配合液压支架和单体带帽点柱支护。
4.2.2撤架工艺。工作面回采三角煤缩面时，共需拆除机尾段支架31 组和溜槽31 节。随回采推进工作面缩短，当端尾2 组液压支架完全进入回风顺槽斜巷内时，开始缩刮板输送机机尾和回撤液压支架。第一步，维护好工作面机尾段支护，检查机尾5 组支架并升紧接顶，检查端尾支护及超前端支护情况，确保支护安全可靠。第二步，将刮板输送机开空，刮板输送机停电闭锁并派专人看护，拆掉机尾支架与刮板输送机连接的十字连接头后，支架推移杆收回。拆除电缆槽、齿轨把刮板输送机上链拆开，然后用5T 吊手拉葫芦把机尾方向第一节和第二节正规溜槽吊出外运，然后用手拉葫芦配合单体柱将机尾移至工作面内，确保机尾支架能顺利抽出。第三步，回撤支架之前先将支架前浮煤清净，保证支架拉出时无阻碍无杂物，将机尾第一组支架降至最低，伸缩梁及侧护板收回，并拆除进回液管路，用大链马蹄环上紧丝固定支架底座，在回柱绞车的牵引下将支架调向托移至装车平台装车外运。拆除支架后立即在所回支架原位置打设2 排单体柱护顶。在机尾第一组支架顺利抽出并支护好原位置顶板后，再按此方法拆除机尾第二组支架。第四步，在机尾2 组支架顺利抽出并维护好机尾端头支护及超前支护后，再用手拉葫芦配合单体柱将机尾复位并对接好，然后再将支架推移块与刮板输送机连接好。在经步骤后，完成一个循环的拆架和缩刮板输送机工作，即回采3 刀煤，回撤2 组支架及2 节刮板输送机槽。以此循环直至完成三角煤回采、多余支架拆除和缩溜工作。
4.3缩面回采安全措施
4.3.1顶板支护。加强机尾端头支护和超前支护的维护管理，备用支护材料齐全到位，液压支架和单体柱初撑力符合要求；在缩面回采期间斜巷内原则上不进行退锚作业，若需退锚根据顶板垮落情况而定。
4.3.3瓦斯管理。在缩面回采期间必须正常使用瓦斯抽放泵和加强上隅角瓦斯浓度检测，如若发现异常必须及时汇报处理。
4.3.3机尾缩溜。先将大溜开空，再将机尾大溜上链掐开，使用单体支柱配合手拉葫芦将机尾向外推移，然后用手拉葫芦将需拆除的溜槽吊起外运，再将机尾推移至工作面内，确保撤架通道畅通，最后待支架撤出后将机尾复位对接好。推移所使单体柱柱头、柱根必须加垫木托板、拴牢防绷护绳，使用的手拉葫芦必须吊挂牢靠。
4.3.4回撤支架。先对顶板进行维护管理，确定无危险隐患后，再将待撤支架缓慢降架、调向，在回柱绞车牵引下前移。支架撤出后，必须按要求及时支护好支架原位置上方顶板。撤架过程中，必须不间断的检查机尾三角区支护情况，发现顶板破碎、下沉时要及时采取措施加强支护。
4.3.5装架运输。支架完成调向后采用自制旱船配合回柱绞车在斜巷内拖运，待支架离开斜巷到达装车平台后装车外运。支架运输前要设置好警戒和确保安全设施齐全、绞车完好。运输过程中严禁擦帮、擦顶，有问题及时处理，严禁生拉硬拽。在施工作业时必须制定详细的安全技术措施，合理安排施工作业和加强工作面顶板支护管理。通过实践证明，工作面实现了安全顺利缩面回采，积累了实战经验。
结束语
随着各矿井开采年限增加，矿井浅部易采煤层越来越少，为充分满足市场需求，各矿井不得不把开采目标投向深部难采煤层，而要想在这些综采工作面实现综合化采煤，在未来的工作中还会遇到许多其它问题，开采设备及开采技术有待提高。
参考文献：
［1］孙广义，柏兴明，李兴伟．不等长工作面矿压规律研究［J］．煤矿安全，2013，（3）：47-50．
［2］刘宝月.不等长综采工作面逐架拆除缩面回采技术[J].能源技术与管理，2013（12）：10.
［3］张磊，李春丽．中厚煤层综采工作面缩面及旋转回采技术［J］．山东煤炭科技，2013，（3）：122-123．
［4］韦玉沛．不等长综采长工作面三角煤缩面回采技术［J］．煤炭科学技术，2013，（9）：20-22．
［5］韩俊效，申彦宁.大宁煤矿综采工作面跨巷缩面回采技术探讨［J］．能源技术与管理，2012，（6）：17．
论文作者:任志国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/9
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