曹岑 CAO Cen
（同煤集团大斗沟煤业公司，大同 037008）
（Dadougou Coal Industry Company of Datong Coal Mine Group，Datong 037008，China）
摘要：对于大斗沟煤矿资源匮乏、在薄煤层回采及复杂地质条件下布置工作面逐渐变多的现状，82307综采工作面进行了“刀把式”缩面开采，通过优化设计、合理工程组织，成功完成了大面向小面缩面撤架的过程。实践表明：刀把式综采工作面缩面回采，对于提高煤炭产量、延长工作面服务期有明显的效果。
Abstract： According to the coal resource shortages in Dadougou Mine and the status of more and more working face layout in the thin coal seam mining and under complicated geological conditions. The width shortening method of "the handle of a knife" was conducted in No.82307 fully mechanized face. With the optimized design and the rational engineering organization， the process from the large working face to the small working face was completed successfully. The practices showed that the fully mechanized face of the handle of a knife has obvious effects in increasing the coal production and prolonging the service period.
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关键词 ：复杂地质条件；综采；刀把式；缩面方式
Key words： complicated geological conditions；fully mechanized face；the handle of a knife；width shortening method
中图分类号：TD823.97 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0144-02
作者简介：曹岑（1988-），男，江苏溧水人，助理工程师，采矿工程学士学位，现任大同煤矿集团大斗沟煤业公司技术员，主要从事生产技术管理工作。
0 引言
同煤集团大斗沟煤业公司面对矿井资源枯竭、中厚煤层减少、薄煤层工作面增多的境况，在开采时抱着精采细采、挖掘资源、延长可采期的原则，对复杂地质条件下的工作面采用不规则布置，以提高煤炭采出率。14-3#煤层423盘区82307工作面由于受村庄保护煤柱和火成岩墙制约影响，为使综采工作面倾向变长，提高工作面产量，因此考虑布置“刀把式”工作面。
1 工作面概况
14-3#层423盘区82307工作面设计走向长1012m，大工作面倾斜长154.5m，小工作面倾斜长112.5m，煤厚1.1~1.77m，平均煤厚1.6m，煤层结构简单，较稳定，煤层倾角2°~5°。煤层伪顶为0.2~0.5m厚的深灰色粉砂岩，层理节理均发育，直接顶为2.0~10.2m厚的灰色细砂岩，老顶为4.8~9.9m厚的灰色细砂岩（中间夹0.4~0.6m薄煤层），直接底为0.3~7.0m厚的灰色细砂岩。14-3#层82307工作面对应上部为11#层场西沟小窑采空区，经过调查11#层采空区无大面积积水，局部低洼处可能有部分积水。
工作面采用单一走向长壁后退式综合机械化采煤法。工作面使用主要设备为MG-250型采煤机、ZYB4400/8.5/18型液压支架及SGZ-764/400型中双链刮板输送机。
工作面布置受火成岩和村庄保护煤柱的影响制约，且其北面已至盘区边界线，因此设计使头顺槽22307巷沿火成岩墙布置，且巷道受火成岩影响不大，尾顺槽52307巷呈“刀把式”紧邻村庄保护煤柱，见图1工作面布置示意图。
2 缩面工艺分析
2.1 工作面巷道布置 由于14-3#层82307工作面煤层厚度在1.1~1.77m之间，平均煤厚1.6m，因此工作面顺槽巷为半煤岩巷道，顺槽巷设计沿煤顶起底掘进，设计巷高2.6m；而该煤层回采工作面与顺槽巷不在同一水平，因此端头液压支架使用满足顺槽巷高的支护支架，根据实际生产情况使用ZZS5600/14/28型支架，见示意图2。
2.2 缩面准备 大工作面与小工作面连接的切巷在缩面撤架时需作为机道，考虑该薄煤层支架沿煤层见顶见底推出，为方便撤架，其切巷段在掘进时沿煤底挑顶掘进，高度保证前期轨道绞车运输即可，因此设计该段巷高2.2m、巷宽2.4m；在停采撤架前切巷（机道）打吊梁并刹顶支护使高度不超过1.8m，保证支架顶梁接顶严实，安全撤退。
2.3 刀把式工作面缩面撤架存在问题
①大面段工作面尾顺槽巷与小面连通的切巷，在大工作面推进到位时，它的功能发生转变；
②工作面推进至大面结束时，回风风流会被直接短路，导致切巷段无风，需调整风流系统，保障大面缩面时切巷区间的风流畅通；
③缩面位置端头顶板（拐弯处）悬顶较大；
④撤架时切巷压力易集中显现。
3 解决方案及刀把式工作面缩面工艺
3.1 撤架解决方案
①考虑到切巷最终会作为撤架机道，其巷道规格及布置需要改变，而煤层与顺槽巷不在同一水平，为了安全、快速地撤离支架，因此刀把段切巷沿煤底挑顶掘进，使得该段巷道既满足撤架需要，也满足巷道绞车运输要求；
②为防止风流系统短路，需调整通风系统，保障大面缩面时切巷区间的风流畅通，主要通过在工作面头部安装压风机供风，风筒吊挂至尾架，使污风流从切巷一侧回风，支架每撤一架风筒相应缩回一段；
③加强拐弯处端头支护，主要采取补打预应力锚索吊梁的方式，吊梁长3.0m，位于巷中，间距为1.0m，强化区间长10m；
④为避免撤架时切巷压力显现，在大面煤壁割通前4.8m，开始在该段工作面相邻两架支架间打锚索支护，间距1.5m，且每推进2刀打一排（每刀截深0.6m）。
3.2 缩面工艺 82307工作面缩面时先拆除缩面段支架，然后回采段工作面再向前推进。相关施工保障：工作面回撤段提前加强顶板支护；大面在切巷段煤壁割通后调整通风系统；拆除缩面段及缩面后刮板输送机尾预定位置中部槽；回撤缩面段支架首先回撤103#支架作为机道掩护架支护顶板，然后回撤102#支架，撤完102#支架，103#支架前移掩护，继续回撤101#支架，如此循环直至77#支架。
支架回撤期间，综采队负责恢复采面刮板输送机、供电、供液系统、轨道运输系统完善，待撤架完毕，恢复正常通风，开始小工作面回采推进。见示意图4。
4 结语
14-3#层82307刀把式综采工作面的缩面布置，延长了工作面采掘服务期近两个月，使出煤量增加约2.2万吨，对资源枯竭型矿井的衔接起到积极效果，解决了复杂地质条件下综采工作面布置受制约的问题，为缩面开采提供了借鉴。
①工作面缩面开采时一个复杂的工程，各工序衔接非常紧密，前期必须制定详细设计方案，进行周密的生产组织，确保施工质量。
②刀把式工作面缩面在无其它辅助巷道的情况下，其通风管理是重点，必须确保切巷内通风系统完整。
③刀把式工作面缩面开采的成功经验，扩大了不规则工作面回采方式，对于资源枯竭型矿井储量挖潜、延长工作面可采期、地质复杂时布置工作面、提高煤炭采出率等有一定借鉴意义。
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