摘  要：在通过分析矿井地质及小煤窑有害气体的危害,并提出了防范措施

关健词：复杂地质    11-306工作面    综合机械化采煤技术

      山西焦煤霍州煤电白龙矿平峒三采区随着开采的不断延深，地质条件更趋复杂，无炭柱90个/km²，断层54条/km²，小煤窑的蚕食破坏更趋严重，每个工作面的设计均由于复杂地质条件或小煤窑破坏而多次改变，不仅给采煤生产技术带来很大困难，而且直接威胁着安全生产。时逢集团公司“技术装备升级年”我矿全部淘汰高档普采，实现了综合机械化采煤，然而，怎样才能在复杂地质条件下使综采的优势得到最大发挥，从而降低万吨掘进率，提高资源回收率，走出一条集约高产的道路。我们结合实际情况研发了一套复杂地质条件下的综合机械化采煤技术，并在11—306工作面得以实践。

一、11#煤层顶底板岩性及构造情况：

1、三采区11#煤层情况：煤厚2.30—2.60m，平均厚度2.40m，煤层倾角2°—10°，煤层顶板为灰色泥岩厚度1.0m，其上为10^#_下煤，厚度0.7—1.0m，老顶为灰一灰白色细砂岩，厚度9—10m，煤层底板为粘土泥岩，厚度2.50m，煤层主节理320°＜80°，次节理262°＜83°。

2、地质构造情况：在每个工作面均存在正断层5—8条落差H=1.2—2.3m，无炭柱2—4个，影响工作面15—45m不等。

3、水文情况：工作面水文地质简单，位于+520静水位以上无水。

二、综合机械化特殊技术的应用：

1、机尾加支架的技术：

工作面掘进时部分巷道利用原小煤窑巷道，正、付巷顺槽不平行，安装时保证机支到位在工作面推进过程中需在机尾不断地加支架，在11-306工作面得到推广应用。

1.1、11-306工作面情况：

11-306工作面由于原掘进11-3062巷由原小煤窑巷道恢复整修，致使11-3062巷不与切巷垂直，形成曲线布置，工作面长度不断变化，由初采115m推进45m的逐步增加为135m，由135m推进80m，增加为145m，由145m推进67m，逐步减少为138m，由138m推进50m，减少为135m，为便于顶板管理，在机尾掘进过程中支架由77架增加为91架。

1.2、加液压支架：

按照工作面的推进度与工作面延长的关系，把所加支架提前放置于巷道指定位置，同时对支架进行供液，形成完善的供液系统，支架到位后按标准升起初撑力达25Mpa以上，起到超前支护控制顶板的作用，当工作面推到位时，把所加支架推移与原支架联为一体，同时延长工作溜子。

2、机尾上高档：

综采工作面正规循环推进，由于工作面长度不断变化，致使工作面需在机尾上高档辅助综采推进，此技术在11-306综采工作面得到应用。

2.1、11-306工作面情况：

当工作面由初采115m71#架加支架到91#架135m时，工作面还需再推进80m增加至145m，由145m推进67m，逐步减少为138m，由138m推进50m，减少为135m，为便于支架管理，在推进过程中，从135m 至145m，工作面补加10m高档。

2.2、高档技术：

2.2.1、当综采推进91#支架与工作面煤壁拉齐时，距支架外侧0.3m架1对3.6m大π梁，对梁八柱迈步前移，当91#支架距机尾煤0.45m时，在机尾煤壁距3.6mπ梁0.3m处架一对3.2π梁，对梁七柱未排加一根点柱。随着工作面推进，机尾继续延长，每延长0.75m加设一对π梁，当3.2mπ梁加设四对后，加设2.6m的长π梁，2.6m长π梁，对梁四柱末排加一根点柱。

2.2.2、当91#支架与所加对梁距离不够0.75m时，大于0.4m时，可补加2.6m单梁配合3根支柱维护顶板。

2.2.3、安全措施

①   高档段全部铺金属网并在89#、90#、91#支架上压网，采高降低为2.2m。

②支柱使用2.5m单体支柱全部穿鞋，确保支护强度≥11.5Mpa。

③高档移梁步距1.2m，对梁间距0.25m，同步梁间距0.75m。

④距机尾50m外设一台11.4kw绞车，用于拉机尾前移。$Page_Split$

3、综采过小窑巷道

由于工作面内部受小窑巷道的蚕食，在工作面正规推进过程中，给顶板管理带来致命的破坏，在11-306综采工作面，我们总结出了一套行之有效的过小窑技术。

3.1、11-306综采工作面小窑巷道情况：

在11-306综采工作面形成后，内部有小窑巷道总长823m，其中近似平行巷道447m，近似垂直巷道376m，小窑巷道内支护混乱，顶板严重破坏，甚至有的小窑巷道沿10^#_下煤掘进，由于小煤窑巷道在11-306工作面相互交叉，无序布置，无法调整工作面推进时与小煤窑巷道的关系，只有在保持工作面正常推进时，超前对小煤窑进行治理。

3.2、小煤窑巷道的治理

3.2.1针对11#煤中小煤窑的情况，对其首先采用锚网梁支护，控制其完整性。

锚网梁支护要求：顺原小窑巷道的顶板使用与小窑顶板贴紧，锚杆采用1.6m普通锚杆，桁架随顶板的情况而变化，锚杆间距0.9m，排距1.0m。

3.2.2、当工作面推进时，对小窑巷道进行第二次维护。

①通风巷道超前20m加强支护

支护采用：1.2m短π梁配合2.5m单体液压支柱进行顶板平整处打两排，中间留0.8m行人通道；顶板成拱型时，顶部用道木、板梁构实，在巷道中部打一排单梁柱，柱距1.0m。

②独头巷道，超前6m加强支护

（支护要求同上）

3.3、液压支架过小窑巷道

①支架过小窑巷道处超前移架

②在小窑巷道支架顶梁上端与工作面相垂直支设板梁，板梁另一头用支柱支设，控制巷道顶板防止冒顶事故。

③在小窑巷口工作面两侧打贴帮柱不小于5m。

3.4安全措施

①小窑巷道处必须接顶严实，初撑力大于25 Mpa。

②贴帮柱齐全到位，初撑力311.5 Mpa。

③机组过小窑巷道必须专人观察，前滚筒高度下降，严禁割支架顶梁。

三、效益分析：

原煤单价300元/吨，完全制造成本187元/吨，巷道每米成巷1100元/米。

1、机尾加支架：多出煤1719吨，少掘巷道45m，支架一次到位做起前，减少了延长支架的时间。

出煤创利润：1719×（300-187）=19.4万元

少掘巷道45m，减少投入45×1100=5.0万元

共计19.4+5.0=24.4万元

提高了循环率，累计节约工数为14×8-10=102个

2、机尾上高档：

多出煤：3585吨，少掘巷道197m。

出煤利润：2585×（300-181）42.6万元

少掘巷道197m，减少投入197×1100=21.6万元

共计64.2万元

3、过小窑巷道：

第一维护锚网梁支护保证巷道的完整性，推进时第二次梁柱维护确保了巷道顶板的可靠性，在正常推进中，支架顶部没有空顶，机组通过时没有发现漏顶情况，为工作面正规循环创造了有利条件。

4、主要创新点：

1、工作面推进过程中增加综采支架技术

    机尾端头支护：当机尾支架外侧距煤柱侧1.3米时，在支架外侧0.3米处架1对3.6m大π梁，对梁八柱迈步前移；当机尾支架外侧距煤柱侧2.05米时，在支架外侧0.3米处架1对3.2m大π梁，对梁七柱迈步前移，末排加一根点柱；当工作面推进再延长0.75米时，再加设1对3.2m大π梁。当综采推进机尾支架与工作面煤壁拉齐时，把所加支架使用绞车倒拉配合液压支柱推到位。

2、工作面推进过程中减少（抽）综采支架技术

    按距离要求到位置首先在机尾段缩工作溜子一节，然后把所抽支架使用绞车拉配合液压支柱推移到装车平台运走，当支架前移时，在所空的顶板上逐步打支柱。

3、综采通过小煤窑破坏巷道的技术

    首先采用锚网梁支护对小窑巷道维护，当综采揭露小窑巷道时再超前20米加强维护（非通风巷道6米），工作面超前移架，并在机道支设贴帮柱。

5、结论：

通过对复杂地质条件下综合机械化采煤技术的研究，先后分别在霍州煤电集团白龙煤矿的11-306工作面、11-307工作面、10-311工作面和2-1020工作面得以推广应用，实现了安全生产。