國內(nèi)在應(yīng)用厚煤層一次采全高的技術(shù)和工藝方面，神府東勝礦區(qū)、晉城寺河煤礦、趙莊礦、鐵法大隆煤礦、邢臺東龐煤礦、神火梁北煤礦等引進國外大采高裝備技術(shù)，通過消化轉(zhuǎn)化實現(xiàn)國產(chǎn)化，取得了成功的經(jīng)驗。
針對松軟煤層大采高開采技術(shù)，本文列舉幾個典型應(yīng)用案例，總結(jié)其經(jīng)驗，以供設(shè)計和技術(shù)人員參考。
一、某礦3207工作面松軟煤層大采高開采
1.工作面概況
某礦3207工作面為該礦首個大采高綜采工作面，工作面可采走向長1389m，傾斜長220m，煤層平均厚度為5.3m，煤層傾角0～8°，平均為4°。工作面可采儲量212萬t。3#煤層中間存在一層厚約0.28m的碳質(zhì)泥巖夾矸，煤質(zhì)松軟，普氏硬度系數(shù)為0.37~1。偽頂為0.38m泥巖，直接頂為8.96m的炭質(zhì)泥巖，基本頂為5.86m的中粒砂巖。工作面選用ZY12000/28/60D型液壓支架，額定工作阻力12000kN，支撐高度2.8~6.0m，支護強度1.26~1.32MPa。
2.工作面回采設(shè)備
3207工作面配套如下：
3.工作面回采期間出現(xiàn)的問題及解決措施
（1）工作面片幫情況
工作面回采期間，采高多控制在5m左右，最大達到5.5m，針對工作面俯采期間煤壁的片幫量進行了統(tǒng)計分析，觀測時間為一個月，具體情況如下：
分析可知，3207工作面開采時，煤壁片幫的深度均在0.6m以上，最大達到1.47m；隨著工作面推進速度的減緩，工作面煤壁的片幫量明顯增大，當(dāng)工作面日推進度由5.6m減緩至1.6m時，煤壁的片幫量由0.63m增大至1.47m。
末采前期，工作面普遍存在整體片幫現(xiàn)象，片幫深度平均在1m以上，最大處達到2.0m以上，片幫產(chǎn)生的較大煤塊造成采煤機過煤口及轉(zhuǎn)載機口發(fā)生堵塞，需人工對大塊煤進行處理，對工作面高效回采造成了較大影響。經(jīng)現(xiàn)場觀測發(fā)現(xiàn)，其嚴(yán)重片幫的主要原因為，工作面回采時，采煤機上滾筒不割頂煤，煤壁上部留有2.0m左右的頂煤，當(dāng)采煤機割過時，頂煤在自重作用下沿裂隙面滑落，或者在移架過程中受伸縮梁的擾動而發(fā)生垮落。
采取措施：回采期間，當(dāng)工作面在斷層及來壓期間，煤壁發(fā)生嚴(yán)重片幫時，采取了局部注漿、超前拉架、降低采高等措施。
（2）設(shè)備穩(wěn)定性
3207大采高工作面設(shè)備可靠性觀測于5月13日開始，統(tǒng)計時間為23天。生產(chǎn)中影響開機率的主要原因是：外部運輸系統(tǒng)、采煤機、刮板輸送機以及順槽皮帶故障較多。
其中刮板輸送機與推移桿十字連接頭損壞率較高，主要原因：機道煤壁側(cè)片幫大塊煤較多，推溜阻力大；工作面底板為松軟泥巖，刮板輸送機推移不平直，易造成溜槽間相互之間的擠壓；連接頭強度較小。
二、某礦3301工作面松軟煤層大采高開采
1.工作面概況
某礦3301大采高工作面傾斜長220m，走向長1024m，煤層厚4.2~6.2m，煤層硬度系數(shù)為0.4~1.32，傾角平均8°。直接頂以泥巖和砂質(zhì)泥巖為主，厚度5.85m，單軸抗壓強度26.4~35.2MPa；直接底為砂質(zhì)泥巖，厚度1.03m，單軸抗壓強度41.3MPa。工作面采用ZY12000/28/62D兩柱掩護式支架，支護強度1.36~1.4MPa。
2.工作面回采設(shè)備
工作面回采設(shè)備配套如下：
3.工作面回采期間出現(xiàn)的問題及解決措施
工作面支架采用了伸縮梁和二級護幫板設(shè)計，開采過程中超前采煤機滾筒3架收護幫板，前滾筒割頂煤，后滾筒裝底煤，割后及時伸出伸縮梁，回采期間工作面推進度多數(shù)在10刀左右。工作面實際回采過程中采高控制在5.8m～5.9m。回采期間工作面煤壁片幫大部分控制在300~500mm，局部受來壓等影響達到1000mm，工作面順利實現(xiàn)了回采。
三、某礦8101工作面7.0m大采高
1.工作面概況
7.0m大采高工作面在某礦新井71采區(qū)8101工作面實施。工作面地面標(biāo)高+903~+905m，井下標(biāo)高+500~+530m，埋深350~450m。煤層傾角5~10o，煤厚5.8~7.5m，平均煤厚6.75m，全煤含夾矸5層，煤層普氏系數(shù)平均1.4，裂隙較發(fā)育。工作面直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖，平均厚度2.2m，基本頂為砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖。工作面斜長270m，走向長度960m，可采長度546m，可采儲量116萬t，工作面相對瓦斯涌出量2.1m3/t。
2.工作面回采設(shè)備
工作面設(shè)備配套情況如下表所示：
3.工作面回采期間出現(xiàn)的問題及解決措施
觀測從9月7日開始，截止10月28日連續(xù)推進126米，日平均推進6刀，其中單班最高推進度為4刀，單日最高推進度為8刀。工作面回采初期，割煤高度多控制在5.0m左右，當(dāng)工作面正常推進時，煤壁割煤高度增至6.5m左右，最大割煤高度達到7.0m?；夭沙跗?，工作面礦壓顯現(xiàn)較緩和，煤壁僅局部出現(xiàn)片幫，片幫現(xiàn)象并不明顯。
3.1.設(shè)備故障
工作面回采過程中出現(xiàn)的問題主要為綜采設(shè)備故障，如下：
（1）刮板輸送機液力耦合器故障較多
由于工作面刮板輸送機功率較大，為了保證刮板輸送機的正常啟動，采用了軟啟動裝置—液力耦合器。液力耦合器對水質(zhì)的要求較高，為了保證其正常使用，從地面專門制作了純凈水管路一條，直通工作面。工作面推進過程中液力耦合器經(jīng)常出故障，常發(fā)生刮板輸送機電機不能啟動的現(xiàn)象，經(jīng)過分析其主要原因如下：
1）管路連接問題
純凈水管路間采用螺栓加橡膠墊的方式連接，連接時容易出現(xiàn)各螺栓受力不均的情況，當(dāng)管路壓力較大時管內(nèi)的純凈水容易將橡膠墊沖壞，造成到達工作面的水壓降低。液力耦合器具有自我保護裝置，在閥門的前方有壓力傳感器，當(dāng)檢測到水壓低于2MPa時，液力耦合器變自動閉鎖，造成刮板輸送機電機不啟動。
2）純凈水管路缺少專門過濾裝置
工作面順槽內(nèi)的純凈水管路沒有專門的過濾裝置，由于采用鐵質(zhì)管路造成到達工作面的純凈水含有鐵銹等雜質(zhì)。液力耦合器的沖液閥經(jīng)常被堵塞，沖液閥不能正常復(fù)位，造成耦合器的壓力探頭監(jiān)測到的水壓下降，最終導(dǎo)致刮板輸送機電機不能正常啟動。
（2）刮板輸送機減速器漏液
刮板輸送機減速器的密封存在問題，經(jīng)常發(fā)生漏液現(xiàn)象，由于減速器內(nèi)的潤滑液不足造成了減速器的損壞。
（3）采煤機故障
采煤機組出現(xiàn)了滑靴損壞及機組漏油的現(xiàn)象。
（4）膠帶輸送機輸送能力小，常出現(xiàn)溢煤現(xiàn)象
順槽膠帶輸送機輸送能力為2300t/h，皮帶帶速較低只有3.15m/s。工作面采煤機的割煤能力為4200 t/h，刮板輸送機的能力為3600 t/h，轉(zhuǎn)載機的能力為4000 t/h，破碎機能力為4500 t/h，可見工作面設(shè)備的能力遠高于順槽皮帶的運輸能力。當(dāng)工作面在采煤機割煤時發(fā)生片幫等情況時，工作面的瞬時出煤量較大，常造成順槽皮帶的溢煤，需人工進行清理溢煤，當(dāng)溢煤量大時工作面停機。
（5）轉(zhuǎn)載機單鏈斷裂
轉(zhuǎn)載機帶入錨桿，造成轉(zhuǎn)載機單鏈斷裂。
3.2.回采工藝問題
（1）移架速度較
根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，工作面回采期間采煤機正常割煤速度為3.0m/min，連續(xù)移架時間為65s/架（支架中心距為2.05m），折算成移架速度為1.89m/min。工作面單架降架、移架、升架的總時間為28s/架，打護幫板時間為28.5s/架，支架工在架間移動的時間為12.5s/架?？梢娭Ъ芄ぴ谝萍苓^程中耗費在打護幫板的時間較長，工作面經(jīng)常出現(xiàn)移架滯后采煤機10架以上的情況，因此建議增加支架工數(shù)量，提高移架速度，防止移架較慢造成的片幫冒頂現(xiàn)象。
（2）工作面端頭支架過渡區(qū)易出現(xiàn)大塊矸石
工作面平均采高為6.3m，最大采高達到7.0m，兩順槽高度4.5m沿底板掘進，工作面采用緩慢過渡的方式。
由于煤質(zhì)較軟致使端頭過渡區(qū)頂煤發(fā)生冒落，過渡支架上方不接頂，支架初撐力不足，進而造成過渡區(qū)域頂板破碎。移架時經(jīng)常有大塊矸石掉落，嚴(yán)重影響工作面推進速度，如9.23號僅處理大塊矸石花費4小時，因此建議在端頭對煤體進行化學(xué)加固或在過渡區(qū)域采取大側(cè)護板直接過渡的方式。
（3）端頭割煤速度較慢
采煤機割端頭6m煤壁所需時間約需15分鐘，折合割煤速度為0.4m/min，速度較慢，其原因如下：工作面順槽采用錨桿錨索支護，當(dāng)采煤機割透煤壁時會將錨桿割出，為了避免割出的錨桿損壞破碎機，需停采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機，然后人員進入工作面將割下的錨桿取出。由于無法一次將割下的錨桿找全，工作面要停3~5次才能將錨桿全部取出，致使端頭割煤速度較慢。
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