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[摘 要]某煤矿8209综采工作面的工程概况及其安全开采影响因素，分析了综采面总体设计，提出了安全技术措施，最终实现工作面的安全高效开采。
[关键词] 综采面 安全开采 设备配套
中图分类号：TD679 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）25―0609―01
1工程概况
某煤矿8209综采工作面位于矿井I6采区中部，其北为-360 m等高线，南到-280 m等高线，东到KF13断层，西到I6人行下山。工作面走向长1 092 m，设计工作面净长126 m，工作面煤层厚度2.80 m～3.50 m，平均厚度3.12 m，工作面煤层倾角在15°～23°，平均倾角18°。
煤层直接顶为砂质泥岩，厚度0.50 m～2.60 m，平均厚度2.27 m，灰黑色、含砂自上而下逐渐减少，局部变为泥岩，见滑面，具黄铁矿薄膜和植物化石。老顶为细砂岩，细砂岩厚度9.02 m～11.26 m，平均厚10.80 m，灰色，主要成分为石英、长石，局部为砂岩，钙质胶结；底板岩性为泥岩，厚度0.30 m～3.15 m，平均厚度2.31 m，黑色致密，厚层状。
2 安全开采影响因素
通过分析8209工作面地质赋存与相邻工作面开采经验，分析影响8209工作面的主要影响因素，主要如下。
2.1地质构造因素
根据勘探资料8209综采工作面内发现14条断层，其中落差大于5 m的4条，落差1.0 m～4.0 m的断层共10条，对工作面回采均产生不同程度的影响。
2.2水害因素
根据以往工作面开采经验，该工作面巷道掘进过程中将会有顶板砂岩水和老空水渗入到工作面。该工作面上部为7107、7109采空区，7煤顶板水已疏放。该工作面7、8煤平均层间距为15.0 m。7107工作面在掘进过程中，在溜子道11号点、26号点、29号点和7109溜子道L22点附近受地层起伏和断层影响分别形成4个低洼区，其内分别积水790 m?、650 m?、1200 m?和2300 m?。因此该工作面必须对上部采空区积水进行探放，探放完后再进行回采[1]。
2.3煤尘 瓦斯因素
根据建矿后的瓦斯鉴定，8号煤有煤尘爆炸性，煤炭自燃倾向性为Ⅰ类；煤层为易自燃。且8209工作面为I6采区工作面，通风距离较远可达2×104m多，2010年瓦斯等级鉴定结果I6采区瓦斯相对涌出量为2.03 m?/t，涌出量较低，根据以上条件确定8209工作面要重点考虑防火和通风2个方面的问题。
3.1 巷道断面及支护参数
为满足通风、运输及设备布置要求，各种巷道断面及规格尺寸见表1。
8209综采工作面材料道、溜子道均为梯形断面，切眼为矩形断面，锚网（索）联合支护。材料道和溜子道支护参数：顶板布置顶锚杆5根锚杆，间排距为950mm×950mm，矮帮布置2根锚杆，间距为700 mm×950mm，高帮共布置4根锚杆，锚杆间距为800 mm×950 mm。8209开切眼支护参数：顶锚杆布置7根，间排距为为950 mm×950mm，两帮布置4根锚杆，间排距为800mm×950mm。
3.2采煤方法及设备选型[2]
3.2.1采煤方法
根据地质资料，（煤层的倾角、厚度、煤层及围岩特征、地质构造等煤层赋存条件），综合考虑以上煤层赋存情况和其他诸如设备供应、生产管理、职工素质等客观因素，8209工作面采煤方法确定为走向长壁采煤法。采空区顶板管理方式采用全面垮落法。工作面范围内煤层厚度2.80m～3.50m，平均3.12m，因此工作面采用综合机械化采煤工艺，一次采全高，即沿煤层顶、底板布置综采工作面，一次采出煤层全部厚度，工作面设计采高为2.80 m～3.40m。
3.2.2综采工作面设备选型
综采工作面的设备通常是成套购置的。因综采设备机型的不断增多，各机型优势各异，工作面生产能力和设备更新接替的需求，不同的采煤机、输送机和液压支架可配套成合理的成套设备。如果选型合理、配套合适，就能取得优良的使用效果。为减少投资，并使综采工作面“三机”发挥出最大的生产能力，应在性能、结构参数、工作面空间尺寸等相互连接的形式、强度和尺寸等方面互相匹配。通过计算，设计采用综合机械化开采。
3.2.3采煤工艺
割煤：割煤落煤采用MGTY-300/730型采煤机，自行装煤。进刀方式为工作面中上部斜切进刀，单向割煤。根据回采工作面的实际煤厚，采高设计为2.8 m～3.4 m。当煤厚≥2.8 m且≤3.4 m时，沿顶、底板回采，一次采全高；当煤厚>3.4 m，沿顶丢底煤回采。回采过程中根据煤厚变化情况及时控制好采高，要求顶底板要割平，不得出现台阶，要求三直一平，正常情况下，不得出现留伞檐现象。如因掘进时巷道留顶煤或破顶板时，要根据现场实际情况，使留顶煤或破顶板现象控制在最小范围内。如因断层，可根据其产状确定其两盘留顶煤和破顶底板范围[3，4]。
移架：移架必须配备专职支架工，由技术熟练的工人操作，分组追机护顶、分段移架，及时支护顶板，伸缩梁护顶距煤机后滚筒2～3架，分段架距不大于20架并采用上行移架方式，移架后及时用护帮板护住煤帮，若顶板破碎时，可在煤机前滚筒割煤后及时护顶移超前支架，并采取带压擦顶移架，机头三个支架必须按照2-3-1的操作顺序移架，移架要求拉线移架，移架后，支架要保持直线，并达到初撑力要求，移架步距为0.6m，支架要移到位，接顶要严实有力。
推溜：在煤机割煤扫底后，滞后煤机10 m～15m开始移机头，并依次顺序推溜，一律在溜子运行中推溜，溜子弯曲长度不小于15 m，严禁紧随煤机推溜或停溜时推溜，严禁由两头往中间推溜。
3.3顶板管理与矿压观测
工作面地质构造中等复杂，根据地质资料，对本面回采有影响的断层共有14条，其中落差大于5m的有4条，在回采过程中根据断层产状特征制定具体的顶板管理措施。为确保8209工作面开采成功，顶板管理是关键，要加强工作面的矿压监测工作，掌握顶板来压规律及支架对顶板的适应程度，充分发挥支架及支柱对顶板的控制能力，提高支架的支撑力，确保工作面安全生产。因此针对此情况，工作面安装KJZl6煤矿顶板压力监测系统对工作面矿压进行监测，每十架一组。
4 安全技术措施
4.1防治顶板砂岩水安全措施
a）巷道掘进时应在巷道一侧留排水沟，将巷道出水引到巷道低洼处，在巷道低洼处施工一小水仓，安装1台风泵排水，同时备1台同规格的风泵作为备用泵。随巷道掘进，巷道迎头须准备排水风泵及管路，并有备用水泵，随时排出迎头积水；
b）8209工作面回采时，在溜子道内低洼处的小水仓内安装1台流量不小于40 m?/h的排水电泵，并备1台同规格的电泵作为备用泵；
c）在8209材料道、溜子道内各安装一趟4寸管路作为排水管路。将水排到I6轨道三甩道、四甩道；
d）巷道掘进及工作面回采过程中加强水沟清理，防止水沟堵塞使流水外溢冲刷巷道；
e）在断层等顶板破碎处，应加密锚杆、锚索，必要时采取锚架联合支护，加强顶板支护管理，防止因渗水引发顶板事故。
5结语
针对某 煤矿复杂煤层条件，对综采工作面安全高效回采的主要影响因素进行了分析研究，强化了得8209综采面生产期间的安全重点，并最终实现了安全生产。工作面安全生产取得了较好的效果，实现了月均产量5.4×105t，实现了既定的生产目标。
参考文献
[1] 詹振江.“三软”厚煤层综合机械化开采技术[J].煤炭科技，2010（3）：33-36.
[2] 张先尘，钱鸣高.中国采煤学[M].北京：煤炭工业出版社，2003.
[关键词] 综采面 安全开采 设备配套
中图分类号：TD679 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）25―0609―01
1工程概况
某煤矿8209综采工作面位于矿井I6采区中部，其北为-360 m等高线，南到-280 m等高线，东到KF13断层，西到I6人行下山。工作面走向长1 092 m，设计工作面净长126 m，工作面煤层厚度2.80 m～3.50 m，平均厚度3.12 m，工作面煤层倾角在15°～23°，平均倾角18°。
煤层直接顶为砂质泥岩，厚度0.50 m～2.60 m，平均厚度2.27 m，灰黑色、含砂自上而下逐渐减少，局部变为泥岩，见滑面，具黄铁矿薄膜和植物化石。老顶为细砂岩，细砂岩厚度9.02 m～11.26 m，平均厚10.80 m，灰色，主要成分为石英、长石，局部为砂岩，钙质胶结；底板岩性为泥岩，厚度0.30 m～3.15 m，平均厚度2.31 m，黑色致密，厚层状。
2 安全开采影响因素
通过分析8209工作面地质赋存与相邻工作面开采经验，分析影响8209工作面的主要影响因素，主要如下。
2.1地质构造因素
根据勘探资料8209综采工作面内发现14条断层，其中落差大于5 m的4条，落差1.0 m～4.0 m的断层共10条，对工作面回采均产生不同程度的影响。
2.2水害因素
根据以往工作面开采经验，该工作面巷道掘进过程中将会有顶板砂岩水和老空水渗入到工作面。该工作面上部为7107、7109采空区，7煤顶板水已疏放。该工作面7、8煤平均层间距为15.0 m。7107工作面在掘进过程中，在溜子道11号点、26号点、29号点和7109溜子道L22点附近受地层起伏和断层影响分别形成4个低洼区，其内分别积水790 m?、650 m?、1200 m?和2300 m?。因此该工作面必须对上部采空区积水进行探放，探放完后再进行回采[1]。
2.3煤尘 瓦斯因素
根据建矿后的瓦斯鉴定，8号煤有煤尘爆炸性，煤炭自燃倾向性为Ⅰ类；煤层为易自燃。且8209工作面为I6采区工作面，通风距离较远可达2×104m多，2010年瓦斯等级鉴定结果I6采区瓦斯相对涌出量为2.03 m?/t，涌出量较低，根据以上条件确定8209工作面要重点考虑防火和通风2个方面的问题。
3.1 巷道断面及支护参数
为满足通风、运输及设备布置要求，各种巷道断面及规格尺寸见表1。
8209综采工作面材料道、溜子道均为梯形断面，切眼为矩形断面，锚网（索）联合支护。材料道和溜子道支护参数：顶板布置顶锚杆5根锚杆，间排距为950mm×950mm，矮帮布置2根锚杆，间距为700 mm×950mm，高帮共布置4根锚杆，锚杆间距为800 mm×950 mm。8209开切眼支护参数：顶锚杆布置7根，间排距为为950 mm×950mm，两帮布置4根锚杆，间排距为800mm×950mm。
3.2采煤方法及设备选型[2]
3.2.1采煤方法
根据地质资料，（煤层的倾角、厚度、煤层及围岩特征、地质构造等煤层赋存条件），综合考虑以上煤层赋存情况和其他诸如设备供应、生产管理、职工素质等客观因素，8209工作面采煤方法确定为走向长壁采煤法。采空区顶板管理方式采用全面垮落法。工作面范围内煤层厚度2.80m～3.50m，平均3.12m，因此工作面采用综合机械化采煤工艺，一次采全高，即沿煤层顶、底板布置综采工作面，一次采出煤层全部厚度，工作面设计采高为2.80 m～3.40m。
3.2.2综采工作面设备选型
综采工作面的设备通常是成套购置的。因综采设备机型的不断增多，各机型优势各异，工作面生产能力和设备更新接替的需求，不同的采煤机、输送机和液压支架可配套成合理的成套设备。如果选型合理、配套合适，就能取得优良的使用效果。为减少投资，并使综采工作面“三机”发挥出最大的生产能力，应在性能、结构参数、工作面空间尺寸等相互连接的形式、强度和尺寸等方面互相匹配。通过计算，设计采用综合机械化开采。
3.2.3采煤工艺
割煤：割煤落煤采用MGTY-300/730型采煤机，自行装煤。进刀方式为工作面中上部斜切进刀，单向割煤。根据回采工作面的实际煤厚，采高设计为2.8 m～3.4 m。当煤厚≥2.8 m且≤3.4 m时，沿顶、底板回采，一次采全高；当煤厚>3.4 m，沿顶丢底煤回采。回采过程中根据煤厚变化情况及时控制好采高，要求顶底板要割平，不得出现台阶，要求三直一平，正常情况下，不得出现留伞檐现象。如因掘进时巷道留顶煤或破顶板时，要根据现场实际情况，使留顶煤或破顶板现象控制在最小范围内。如因断层，可根据其产状确定其两盘留顶煤和破顶底板范围[3，4]。
移架：移架必须配备专职支架工，由技术熟练的工人操作，分组追机护顶、分段移架，及时支护顶板，伸缩梁护顶距煤机后滚筒2～3架，分段架距不大于20架并采用上行移架方式，移架后及时用护帮板护住煤帮，若顶板破碎时，可在煤机前滚筒割煤后及时护顶移超前支架，并采取带压擦顶移架，机头三个支架必须按照2-3-1的操作顺序移架，移架要求拉线移架，移架后，支架要保持直线，并达到初撑力要求，移架步距为0.6m，支架要移到位，接顶要严实有力。
推溜：在煤机割煤扫底后，滞后煤机10 m～15m开始移机头，并依次顺序推溜，一律在溜子运行中推溜，溜子弯曲长度不小于15 m，严禁紧随煤机推溜或停溜时推溜，严禁由两头往中间推溜。
3.3顶板管理与矿压观测
工作面地质构造中等复杂，根据地质资料，对本面回采有影响的断层共有14条，其中落差大于5m的有4条，在回采过程中根据断层产状特征制定具体的顶板管理措施。为确保8209工作面开采成功，顶板管理是关键，要加强工作面的矿压监测工作，掌握顶板来压规律及支架对顶板的适应程度，充分发挥支架及支柱对顶板的控制能力，提高支架的支撑力，确保工作面安全生产。因此针对此情况，工作面安装KJZl6煤矿顶板压力监测系统对工作面矿压进行监测，每十架一组。
4 安全技术措施
4.1防治顶板砂岩水安全措施
a）巷道掘进时应在巷道一侧留排水沟，将巷道出水引到巷道低洼处，在巷道低洼处施工一小水仓，安装1台风泵排水，同时备1台同规格的风泵作为备用泵。随巷道掘进，巷道迎头须准备排水风泵及管路，并有备用水泵，随时排出迎头积水；
b）8209工作面回采时，在溜子道内低洼处的小水仓内安装1台流量不小于40 m?/h的排水电泵，并备1台同规格的电泵作为备用泵；
c）在8209材料道、溜子道内各安装一趟4寸管路作为排水管路。将水排到I6轨道三甩道、四甩道；
d）巷道掘进及工作面回采过程中加强水沟清理，防止水沟堵塞使流水外溢冲刷巷道；
e）在断层等顶板破碎处，应加密锚杆、锚索，必要时采取锚架联合支护，加强顶板支护管理，防止因渗水引发顶板事故。
5结语
针对某 煤矿复杂煤层条件，对综采工作面安全高效回采的主要影响因素进行了分析研究，强化了得8209综采面生产期间的安全重点，并最终实现了安全生产。工作面安全生产取得了较好的效果，实现了月均产量5.4×105t，实现了既定的生产目标。
参考文献
[1] 詹振江.“三软”厚煤层综合机械化开采技术[J].煤炭科技，2010（3）：33-36.
[2] 张先尘，钱鸣高.中国采煤学[M].北京：煤炭工业出版社，2003.