摘要：太平煤矿煤层属急倾斜近距离煤层，在开采过程中，常遇到开采煤层与上覆煤层层间距较近（小于 10 米），而上覆煤层工作面已回采，综采工作面位于采空区下方;或者遇到顶板条件差、压力大的中厚煤层，在此类情形下进行综采设备安装，极易发生片帮冒顶现象，为安全生产带来极大隐患。因此，针对此情况，开展破碎顶板综采工作面扩帮同步安装工艺研究，并形成整套完善的安装工艺，有效解决了综采工作面设备安装难题，取得较好的社会经济效益。
关键词：破碎顶板;综采工作面;同步安装;工艺研究
中图分类号：TD823
Research and Application of the Synchronous Installation Technology of Expanding Side in Fully Mechanized Face with Broken Roof
DONG Ming,WANG Yong-hong,WANG xiu-jiang,LUO Sheng
(Sichuan Chuanmei Huarong Energy Co., Ltd,Panzhihua，Sichuan 617014)
Abstract:The coal seam of Taiping Coal Mine is a steeply inclined and close coal seam. During the mining process, it is often encountered that the distance between the mining coal seam and the overlying coal seam is close (less than 10 meters), and the overlying coal seam has been mined, and the fully mechanized mining face is located in the goaf， Below the area. or encountering a medium-thick coal seam with poor roof conditions and high pressure, the installation of fully mechanized mining equipment in such situations is prone to slab roof fall, which brings great hidden dangers to safe production.Therefore, in view of this situation, the research on the simultaneous installation technology for the expansion of the fully mechanized mining face with broken roof was carried out, and a complete set of installation technology was formed, which effectively solved the equipment installation problem of the fully mechanized mining face and achieved better social and economic benefits.
Key words: broken roof,fully-mechanized mining face,synchronous installation,handicraft research
公司下辖的太平煤矿矿井赋存条件及地质构造复杂,井田内现有B13背斜、S13向斜、B12背斜、S12向斜、B11背斜、S11向斜、B9背斜，断层29条。在这种地质条件下，现有开切上山支护技术不足以保证大断面开切眼安装期间的安全。实践经验证明，在急倾斜近距离及中厚煤层中，开切上山完成导硐，扩帮至大断面（一般断面7.2m宽×2.6m高）完成后，保持10天以上安装间隔期不发生偏冒十分困难。使用传统的安装技术时刻受到顶、帮片冒的威胁。因此，研发适宜于太平煤矿地质条件的综采工作面安装成套技术，以解决破碎顶板、中厚煤层综采工作面设备安装中的系列安全隐患问题，与现有安装技术互为补充，形成整套适宜于破碎顶板地质条件的安装技术，对于安全生产意义重大，也有利于其他矿井推广应用。
2.1在煤层中沿底板掘送一条开切上山，贯通后，沿开切上山进行开帮作业，掘送至液压支架安装全宽所需的宽度。
2.2在工作面上部上帮煤壁内破底板掘绞车硐室，在硐室内安装2台绞车做安装综采设备的主副绞车。在工作面回风巷内距切眼外帮处安设1台辅助运输绞车。
2.3轨道铺设。在开切上山切眼内用30kg/m轨道制作成“#”型轨排铺设在底板上作为运输设备的轨道。
2.4滑板。切眼内运送支架须特制滑板。当需要使用车辆下放进入切眼时，取消滑板，使用绞车牵引特制平板车进入切眼安装。
2.5转载轨道安装。制作成“#”型平台，支架安装时，回风巷平板车运送液压支架进入“#”型平台外侧，由辅助绞车牵引进入滑板，固定后，滑板在主、副绞车牵引下滑行进入工作面完成安装工作。
3.1太平煤矿矿井地质条件复杂，在综采工作面位于采空区下方层间距较近、或中厚层中，导通开切眼时放炮作业导致煤壁扰动，开帮再次扰动后顶板及煤帮极易发生片冒，导致工程滞后。类似煤层开切上山完成导硐，扩帮至大断面（一般断面7.2m宽×2.6m高）完成后，保持10天以上安装间隔期不发生偏冒十分困难。
3.2使用滑板安装技术，在薄煤层中适应性较好，但因为需要卸车及现场进行转载作业，作业速度慢，对底板成型性要求，不得有地鼓、刮板现象。
3.3.太平煤矿矿井煤层倾角变化较大，变化范围在25°～75°，当局部倾角变小时，滑板易发生不自滑现象，倾角大时，设备稳定性变差，难以统一技术要求。
3.4现有轨道系统在中厚煤层的安装作业中，受软底影响，极易发生轨道变形、扭斜，影响设备运输。
因此，研发适宜于太平煤矿地质条件的综采工作面安装成套技术，以解决破碎顶板、中厚煤层综采工作面的设备安装的一系列问题，与现有安装技术形成互为补充，开发出一整套适宜于本矿的先进特色安装技术，因此，开展边扩边安相关技术的研究及应用，具有重要的战略意义。
4.1松软厚煤层大断面开切眼的方法，急需解决松软中厚煤层大断面开切眼支护难题。在新的快速安装工艺下，至少能保证7天以上安装期不发生片冒。
4.2破碎顶板综采工作面快速安装工艺的研究，提高快速安装能力以及可靠性，在巷道成型后，在尽可能短的（具体指标：3天）时间内完成安装工作，有效发挥液压支 架的支护作用。
4.3研制适用于松软厚煤层软底条件下运输重型设备的轨道系统，避免脱轨等运输事故的发生，提高了设备安装速度。
4.4提高综采设备机械化率，以机械化换人，在设备转载、调向等方面提高可靠性及速度，提高综合安装效率，根据现有国内外安装工艺，研发适宜于太平煤矿地质条件的相关装备。
项目实施于太平煤矿3215-241工作面，该工作面煤层分15-2#与15-4#煤层，总厚度为3.90～6.70m ,平均厚度为5.24m，平均倾角39°。该煤层属不稳定煤层，厚度变化大，煤层松软节理发育，且有B11背斜轴贯穿整个工作面，不利于工作面顶板管理。
5. 1工作面支架装车基本情况
ZF5000/15/30型正四连杆低位放顶煤液压支架:中心距1500mm、支架收到最矮1600m，平板运输车高390mm，支架长6500mm,支架加平板车重约18.55T。
5.2切眼扩帮施工方案：
切眼施工长度为99m，采取从下往上一次掘送（宽度3.0m，高度2.6m）。切眼帮顶注浆加固后切眼需由成形后的3.0m（2.8m）宽扩至7.2m方能满足支架安装要求。
切眼由下向上分为5段，每段倾斜长度20m（最后一段19m）；按照由下向上的方式进行扩帮，炮眼沿煤层倾斜方向布置。扩帮循环进度0.8m，扩帮规格：宽×高=4.2m×2.6m；采用锚杆（索）+锚网+W型钢带联合支护，单体配合л型钢梁沿走向加强支护；锚杆（索）间排距：1.6×0.8m，单体间排距2.0×0.8m；循环进行直至20m长度。一段扩到位后，进行支架安装。支架安装完后再进行下一段切眼扩帮，以此方式逐段扩至回风巷。
