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摘 要：本文通过对大兴矿SV709综采工作面穿层回采遇到的技术难题进行分析和研究，特别是对顶板的控制，通过多种支护手段的探索和实践，采取了可行的防控措施，使顶板得到了有效的控制，顺利地通过了工作面穿层回采，确保了工作面按正规循环安全顺利推进。
关键词：穿层回采;顶板;联合支护
1 研究的目地和意义
针对综采工作面回采过程中遇到穿层回采顶板控制难度大的问题，特别是周期来压给综采工作面安全生产带来的安全隐患，甚至会导致工作面漏顶、冒顶的事故发生，铁法煤业集团公司大兴矿对SV709综采工作面穿层回采期间采取了综合顶板防控措施，杜绝了顶板事故的发生，确保了工作面回采的顺利进行。
2 工作面概况
2.1 工作面穿层回采概况
SV709综采工作面煤层厚1.90～6.95m，由于受火成岩侵入影响，工作面走向在北侧和南侧煤厚差异较大。北侧煤层因火成岩中间侵入，7煤层被火成岩一分为二，上部为7-2上煤层，厚度一般为1.20m，大部分为天然焦。下部为7-2煤层，煤层厚度一般为3.56m。南侧煤层较厚，一般为6.00m左右。煤层垂直节理发育，走向近东西向。火成岩侵入对煤层的影响主要有两个方面：一是该区煤层受火成岩影响，煤层变质严重，煤层灰分增高，发热量减小;二是由于该区煤层厚度受火成岩侵入随机性的影响，造成煤厚变薄，致使工作面内煤层厚度异常，局部形成无煤带。
2.2 工作面煤层顶、底情况（见表2-1）
2.3工作面穿层素描图（见图2-1）
3 穿层回采方案
3.1常规穿层回采方案
现阶段，整体穿层和逐段穿层是综采工作面穿层回采的方式、方法主要有两种。第一种整体穿层方式：是穿层面与工作面推进方向平行，从机尾到机头同时穿层，工作面整体抬底破顶，直到接触到上层顶板为止。这种穿层方法优点是穿层速度快，缺点是破顶面积大，易产生冒漏顶事故，顶板管理难度大，安全系数低。第二种逐段穿层方式：是穿层面与工作面推进方向斜交，从机尾到机头逐段抬底破顶施工，每个循环抬底破顶的幅度应控制在200mm～300mm。该方法优点是抬底破顶范围小，顶板管理难度相对较小，易于防范顶板事故，缺点是穿层时间相对较长，穿层段与非穿层段连接处存在高低落差，不利于液压支架和刮板输送机的管理。
3.2 SV709综采工作面穿层回采方案
经过对常规穿层回采方案的研究，SV709综采工作面穿层期间选择第二种穿层方式，并在此方案的基础上，采取了超前施工穿层过渡带硐室、增强回顺侧支护、工作面穿层数据管控等具体措施。
（1）超前施工穿层过渡带硐室
针对工作面穿层由机尾向机头方向过渡特点，重点落实在穿层的初步阶段，初步阶段顶板得到控制，未来穿层工作就会得以顺利开展。提前在回顺巷道软帮侧施工走向长度10m，宽度为对应工作面三组支架的硐室，直接过渡到上层顶板，并采用锚索、金属网联合支护控制住顶板，防止穿层初步阶段机尾几组支架上方顶板破碎，支架倒架等不利因素。
（2）增强回顺侧支护
提前在回顺侧顶板补打锚索支护，尤其超前施工巷道软帮侧锚索。回顺替棚支架上方提前穿铁，并在两侧打好单体点柱，形成铁棚加替棚支架双重支护，保证推移替棚支架期间，顶板不会随着替棚支架的升降造成破碎。
（3）工作面穿层数据管控
穿层抬底破顶量要有严格数据控制，由机尾向机头每10组支架为重点穿层抬底破顶区域，10组支架为过渡区域，形成穿层段逐步过渡到整个工作面。其重点穿层区域，每个循环的抬底破顶的幅度必须达到300mm以上，过渡区域逐渐消化其抬底破顶量直至与工作面现有层位结合。
（4）穿层收尾工作
工作面穿层逐步推进到机头侧后，同样方式要对运顺顶板进行提前加固，针对运顺高度高的问题，可提前备圆木棚，施工锚索挂悬臂梁棚等方式，保证端头支架能够接顶，满足正常回采的需要。
4 穿层期间的重点工作
（1）工作面回采高度
工作面顶板穿层期间，合理的采高至关重要，不仅能有效的控制顶板，还对支架的支撑状态提供基本保障。SV709综采工作面液压支架的型号为ZY10000/27/56掩护型支架，支撑高度在2.7m～5.6m之间，故穿层期间要认真观察工作面顶板情况，准确掌握工作面顶板层位变化，回采高度不得超过5.2m。
（2）液压系统的管控
工作面在穿层期间，顶板及围岩条件差，要对顶板进行快速稳定的支护，液压支架要快速带压移架，提供足够的工作阻力和初撑力，并保证支架状态，支架要正直接顶。抬底过程中，要利用好抬高缸，保证支架能够跟上抬底幅度，工作面顶板穿层期间合理控制过渡段长度，减少支架侧护板高差。拉架时，观察好现场情况，防止挤架、咬架。为防止支架倾倒，还可以使用支架防倒缸与正常接顶的支架相连接，做为辅助设施帮助支架保持良好的支撑状态。
（3）运输机的控制
工作面逐步穿层，运输机的控制也非常重要。抬底幅度小，跟不上穿层进度，抬底幅度大，推运输机要面临困难。所以一定要保证每个循环抬底的幅度，循序渐进的完成抬底工作。运输机也可以局部区域采用圆环链起吊做为辅助方式，以完成抬底工作。每次推移运输机要保证推移步距，以保证穿层期间循环进尺不出现偏差，从而影响整个穿层工作数据的准确性。
5 结束语
穿层回采技术采用逐段过渡等综合管理方式，不但彻底解决了穿层期间顶板问题，而且保证了工作面的正常推进，安全、迅速的通过穿层区域，减少了顶板漏冒顶发生的概率，有利于安全管理。通过对液压系统、回采高度、运输机等管控，保证了穿层期间各项工序的合理衔接，达到了预期的目地。SV709综采工作面穿层回采不仅技术上可行，实践上取得很好的效果，同时提高了煤炭资源回收率，减缓了矿井接续紧张的局面，实现了安全回采，为综采工作面穿层回采这一技术难点积累了丰富经验。
参考文献：
[1] 徐铎.采煤工作面顶板安全管理及事故预防措施研究[J].能源与节能，2019（12）
[2] 王崇平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技（27）：188-188.
[3] 王濤，乔传叶.浅析煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].科研：00324-00324
[4] 王晓平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（07）：221
作者简介：
史殿峰（1983.9- ）， 男 ，辽宁锦州市人，大学本科学历，工程师 ， 2010年7月毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，现任大兴矿综检车间主任。
关键词：穿层回采;顶板;联合支护
1 研究的目地和意义
针对综采工作面回采过程中遇到穿层回采顶板控制难度大的问题，特别是周期来压给综采工作面安全生产带来的安全隐患，甚至会导致工作面漏顶、冒顶的事故发生，铁法煤业集团公司大兴矿对SV709综采工作面穿层回采期间采取了综合顶板防控措施，杜绝了顶板事故的发生，确保了工作面回采的顺利进行。
2 工作面概况
2.1 工作面穿层回采概况
SV709综采工作面煤层厚1.90～6.95m，由于受火成岩侵入影响，工作面走向在北侧和南侧煤厚差异较大。北侧煤层因火成岩中间侵入，7煤层被火成岩一分为二，上部为7-2上煤层，厚度一般为1.20m，大部分为天然焦。下部为7-2煤层，煤层厚度一般为3.56m。南侧煤层较厚，一般为6.00m左右。煤层垂直节理发育，走向近东西向。火成岩侵入对煤层的影响主要有两个方面：一是该区煤层受火成岩影响，煤层变质严重，煤层灰分增高，发热量减小;二是由于该区煤层厚度受火成岩侵入随机性的影响，造成煤厚变薄，致使工作面内煤层厚度异常，局部形成无煤带。
2.2 工作面煤层顶、底情况（见表2-1）
2.3工作面穿层素描图（见图2-1）
3 穿层回采方案
3.1常规穿层回采方案
现阶段，整体穿层和逐段穿层是综采工作面穿层回采的方式、方法主要有两种。第一种整体穿层方式：是穿层面与工作面推进方向平行，从机尾到机头同时穿层，工作面整体抬底破顶，直到接触到上层顶板为止。这种穿层方法优点是穿层速度快，缺点是破顶面积大，易产生冒漏顶事故，顶板管理难度大，安全系数低。第二种逐段穿层方式：是穿层面与工作面推进方向斜交，从机尾到机头逐段抬底破顶施工，每个循环抬底破顶的幅度应控制在200mm～300mm。该方法优点是抬底破顶范围小，顶板管理难度相对较小，易于防范顶板事故，缺点是穿层时间相对较长，穿层段与非穿层段连接处存在高低落差，不利于液压支架和刮板输送机的管理。
3.2 SV709综采工作面穿层回采方案
经过对常规穿层回采方案的研究，SV709综采工作面穿层期间选择第二种穿层方式，并在此方案的基础上，采取了超前施工穿层过渡带硐室、增强回顺侧支护、工作面穿层数据管控等具体措施。
（1）超前施工穿层过渡带硐室
针对工作面穿层由机尾向机头方向过渡特点，重点落实在穿层的初步阶段，初步阶段顶板得到控制，未来穿层工作就会得以顺利开展。提前在回顺巷道软帮侧施工走向长度10m，宽度为对应工作面三组支架的硐室，直接过渡到上层顶板，并采用锚索、金属网联合支护控制住顶板，防止穿层初步阶段机尾几组支架上方顶板破碎，支架倒架等不利因素。
（2）增强回顺侧支护
提前在回顺侧顶板补打锚索支护，尤其超前施工巷道软帮侧锚索。回顺替棚支架上方提前穿铁，并在两侧打好单体点柱，形成铁棚加替棚支架双重支护，保证推移替棚支架期间，顶板不会随着替棚支架的升降造成破碎。
（3）工作面穿层数据管控
穿层抬底破顶量要有严格数据控制，由机尾向机头每10组支架为重点穿层抬底破顶区域，10组支架为过渡区域，形成穿层段逐步过渡到整个工作面。其重点穿层区域，每个循环的抬底破顶的幅度必须达到300mm以上，过渡区域逐渐消化其抬底破顶量直至与工作面现有层位结合。
（4）穿层收尾工作
工作面穿层逐步推进到机头侧后，同样方式要对运顺顶板进行提前加固，针对运顺高度高的问题，可提前备圆木棚，施工锚索挂悬臂梁棚等方式，保证端头支架能够接顶，满足正常回采的需要。
4 穿层期间的重点工作
（1）工作面回采高度
工作面顶板穿层期间，合理的采高至关重要，不仅能有效的控制顶板，还对支架的支撑状态提供基本保障。SV709综采工作面液压支架的型号为ZY10000/27/56掩护型支架，支撑高度在2.7m～5.6m之间，故穿层期间要认真观察工作面顶板情况，准确掌握工作面顶板层位变化，回采高度不得超过5.2m。
（2）液压系统的管控
工作面在穿层期间，顶板及围岩条件差，要对顶板进行快速稳定的支护，液压支架要快速带压移架，提供足够的工作阻力和初撑力，并保证支架状态，支架要正直接顶。抬底过程中，要利用好抬高缸，保证支架能够跟上抬底幅度，工作面顶板穿层期间合理控制过渡段长度，减少支架侧护板高差。拉架时，观察好现场情况，防止挤架、咬架。为防止支架倾倒，还可以使用支架防倒缸与正常接顶的支架相连接，做为辅助设施帮助支架保持良好的支撑状态。
（3）运输机的控制
工作面逐步穿层，运输机的控制也非常重要。抬底幅度小，跟不上穿层进度，抬底幅度大，推运输机要面临困难。所以一定要保证每个循环抬底的幅度，循序渐进的完成抬底工作。运输机也可以局部区域采用圆环链起吊做为辅助方式，以完成抬底工作。每次推移运输机要保证推移步距，以保证穿层期间循环进尺不出现偏差，从而影响整个穿层工作数据的准确性。
5 结束语
穿层回采技术采用逐段过渡等综合管理方式，不但彻底解决了穿层期间顶板问题，而且保证了工作面的正常推进，安全、迅速的通过穿层区域，减少了顶板漏冒顶发生的概率，有利于安全管理。通过对液压系统、回采高度、运输机等管控，保证了穿层期间各项工序的合理衔接，达到了预期的目地。SV709综采工作面穿层回采不仅技术上可行，实践上取得很好的效果，同时提高了煤炭资源回收率，减缓了矿井接续紧张的局面，实现了安全回采，为综采工作面穿层回采这一技术难点积累了丰富经验。
参考文献：
[1] 徐铎.采煤工作面顶板安全管理及事故预防措施研究[J].能源与节能，2019（12）
[2] 王崇平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技（27）：188-188.
[3] 王濤，乔传叶.浅析煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].科研：00324-00324
[4] 王晓平.煤矿采煤工作面顶板事故原因及其防治措施研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（07）：221
作者简介：
史殿峰（1983.9- ）， 男 ，辽宁锦州市人，大学本科学历，工程师 ， 2010年7月毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，现任大兴矿综检车间主任。