複雜條件下傾斜長壁過老巷回採技術

目  錄

1  項目研究背景... 1

2  工作面安全回採論證... 3

2.1  工作面情況分析... 3

2.2  開採技術論證... 3

2.3  水文地質條件論證... 3

2.4  生產技術條件論證... 4

2.5  生產系統論證... 4

2.6  通防技術措施論證... 4

2.7  存在問題及建議... 5

2.8  論證結論... 5

3  掘進期間老巷封閉方案... 5

4  工作面老巷情況分析... 5

4.1  工作面概況... 5

4.2  工作面老巷情況... 6

4.2.1  4206材料巷聯絡巷老巷情況... 9

4.2.2  第一組老巷情況... 10

4.2.3  第二組老巷情況... 13

4.2.4  第三組老巷情況... 16

5  過老巷回採準備及施工方法... 19

5.1  過老巷超前準備工作... 19

5.2  過老巷具體施工方法... 21

6  過老巷回採過程中控制措施... 23

6.1  回採過老巷層位控制措施... 23

6.2  回採過老巷防滅火控制措施... 24

6.3  回採過老巷水控制措施... 25

6.4  回採過老巷巷道狀態控制措施... 26

7  過老巷回採期間問題及應對措施... 26

7.1  層位調整問題及應對措施... 26

7.2  工序質量問題及應對措施... 28

8  機電設備問題及應對措施... 29

8.1  採煤機平板滑靴加厚... 29

8.2  採煤機外牽引井下分體... 30

8.3  運輸巷膠帶輸送機防飛車... 30

8.4  乳化液泵站調平方案... 31

8.5  變電列車外移及防飛車方案... 32

8.6  後部刮板輸送機電機防擠壓方案... 33

9  經濟效益分析... 34

9.1  增加原煤資源回收... 34

9.2  機電設備降損費用... 34

10  取得的效果... 35

複雜條件下傾斜長壁過老巷回採技術

1  項目研究背景

山東能源龍礦集團樑家煤礦位於膠東半島西北部、渤海灣南岸的龍口境內，是我國最大的海濱煤礦。樑家煤礦1992年11月28日正式投產，礦井初步設計年生產能力爲180萬噸。2004年經過礦井全面技術改造，礦井覈定生產能力達到280萬噸。

隨着礦井自1992年投產以來，煤炭儲量的逐年減少，接續壓力越來越大。截止到2013年末，樑家煤礦主採煤層儲量中：煤1油2上分層產品主要爲油頁岩，煤2層建築物下壓煤量佔可採儲量的77.7%，煤4層建築物下壓煤量佔可採儲量的69.7%。根據樑家煤礦開拓方案編排情況，2016年以後礦井將面臨無煤可採的情況。2013年，爲了緩解礦井資源匱乏的局面，延長煤線生產年限，提升礦井經濟效益，樑家煤礦利用煤4二採區採區上山保護煤柱佈置了此採區的最後一個工作面，即4218工作面。

4218面貫穿於4206面、4208面、4210面和4216面的保護煤柱，爲採區上山傾斜長壁大傾角俯採面，4218工作面長度86.25m，推進長度729.38m，傾斜坡度最大達到16°，工作面內斷層地質構造複雜。4218面材料巷利用原煤4二採皮帶巷；運輸巷沿着原4206面、4208面、4210面和4216面的平行施打，與已採面停採線保持14-24米的距離，並且需要與已採區的老巷平交揭露；切眼佈置在4206材料巷老巷下方，與老巷保持10-20米的距離，需要與原4206材料聯絡巷老巷平交揭露。4218工作面中共有4206面材料聯絡巷、4206面運輸巷、4208面材料巷及聯絡巷、4208面運輸巷及聯絡巷、4210面材料巷、4210面運輸巷、4216面材料巷及聯絡巷共9條老巷。

4218面回採過老巷之多、過程之複雜均爲樑家煤礦歷史之最，在工作面回採過程中，面臨老空內氣體超限、注漿涌出、涌水、關聯老巷、巷道狀態等影響因素，加上順槽大角度提升運輸，不利因素較多，對工作面設備損害較大，制約工作面快速推進，給工作面的正常推進造成極大影響。

2  工作面安全回採論證

爲保證4218面安全順利回採，礦井於2013年組織採煤、地測、通防、機電、安全等有關專家針對4218工作面開採安全進行了審查論證。專家組通過聽取彙報、審查有關資料及質疑，形成意見如下：

2.1  工作面情況分析

樑家煤礦4218工作面是樑家煤礦煤4二採區設計開採的最後1個工作面，4218工作面井下位置位於煤4二採區西部，北部爲4202工作面採空區，東爲4206、4208、4210、4216等工作面採空區，南爲小孫家樑家村壓煤邊界，西爲煤4二採軌道上山，上覆有煤2二採已封閉的軌道、皮帶上山及東翼迴風上山。地面位於小孫家、樑家村以北，興隆莊以南。4218工作面長度86.25m，推進長度729.38m，回採面積：62907.57m2。4218工作面採用物探、鑽探等探查手段，查明瞭構造發育情況、煤層厚度變化規律及影響工作面開採的各種地質因素。通過分析，4218面的地質構造已基本探明，能夠安全地進行回採。

2.2  開採技術論證

4218工作面擬採用傾向長壁後退式採煤法，綜合機械化放頂煤回採工藝進行回採，該礦自2002年就開始應用，在回採過程中已經積累了較爲成熟的軟巖地層條件下的綜放技術經驗，工作面的設計、巷道斷面及支護方式、回採技術參數的選擇合理、可行，能夠滿足生產需要和文件規定要求，能夠滿足4218工作面開採的需要。

2.3  水文地質條件論證

4218工作面水文地質條件簡單，工作面東部爲已回採的4206面、4208面、4210面及4216面採空區，在4218工作面回採範影響範圍內，除4216面採空區外，其它各採空區內基本無積水，影響4216面回採的4216工作面的採空區積水在掘進施工期間已進行探放，對回採基本無影響。工作面嚴格按照防治水規定留設井田邊界煤柱，開採影響區內無強含水層。

樑家煤礦依據採區構造情況、村莊保護煤柱情況對採區工作面佈置進行了整體規劃，4218工作面設計過程中，利用原煤4二採區皮帶上山作爲工作面材料巷，爲儘量增加工作面儲量，但同時也要保障工作面採掘期間原採空區氣體等對4218工作面的影響，確定4218運輸巷與煤4二採原正規工作面停採線留設不少於15m的保護煤柱。4218面材料巷距離西部煤4一採區各工作面採空區的最小距離爲129m，不屬於孤島採煤工作面。在回採過程中通過加強頂板管理，保證工作面支護強度，能夠實現安全回採。

2.4  生產技術條件論證

工作面配備的採煤機選用MGTY-300/730-1.1D型雙滾筒採煤機，基本支架型號爲ZF4600/17/32，過渡支架型號ZFG4800/17/32H，端頭支架型號ZTZ11582/18/28，工作面安裝刮板輸送機兩部，前後輸送機型號爲SGZ-764/630（雙中鏈），運輸巷安裝轉載機一部帶破碎機，型號SZZ-830/315，可伸縮帶式輸送機2部，型號爲DSJ-1000/160×2與DSJ-100/160。工作面設備總體配套的選擇合理、可行，能夠滿足回採需要。

2.5  生產系統論證

樑家煤礦4218放頂煤開採工作面煤炭運輸系統、輔助運輸系統、供水系統、排水系統、通風系統和風量計算、瓦斯防治、防滅火系統、安全監控系統、供電系統、避災路線等安全、合理、可靠。

2.6  特殊技術措施論證

樑家煤礦4218放頂煤開採工作面通風、綜合防塵、防治瓦斯措施；防治煤層自燃發火措施；防治水措施；落煤和防止煤壁片幫措施；工作面初採和收尾措施；頂板管理（正常時期，特殊時期）；機電、運輸措施等符合安全規定和要求。

2.7  存在問題及建議

（1）、工作面爲傾斜長壁下俯開採，在回採過程中要加強工作面頂板管理，保證工作面的支護強度，加強兩端頭頂板控制，防止發生頂板事故。

（2）、在工作面回採期間要重點加強通防管理，必須制定專門的通風、防治瓦斯、防滅火措施，施工區隊要嚴格按照措施要求抓好落實。

2.8  論證結論

4218工作面基礎資料齊全，地質、水文、煤層等開採條件敘述清楚、巷道佈置與工藝裝備選取合理，生產系統可靠，採取的措施安全有效，符合相關規定，可以進行安全開採。

3  掘進期間老巷封閉方案

（1）、揭露4216材料巷、4208運輸巷、4208材料巷老巷期間，老巷受壓力作用全部壓實，對巷道直接噴漿封閉。

（2）、4218切眼揭露4206材料聯絡巷老巷後，施工封閉了老巷。

（3）、揭露4210運輸巷、4210材料巷、4206運輸巷老巷期間，老巷巷道狀態保持較好，按照防滅火技術要求對老巷進行封閉；4218運輸巷揭露後對三岔口兩側向裏各返修8米，然後按照如下方案進行密閉：

①、在7米處施工1道密閉，對密閉進行噴漿，在該密閉以裏2米施工1道連體木垛。

②、在2米處施工1道密閉，對密閉進行噴漿。密閉施工高度距頂板剩餘0.5米時，密閉間用黃土進行灌注。黃土填注到1.5米時，進行澆水灌注，剩餘空間用高分子材料進行封堵。

4  工作面老巷情況分析

4.1  工作面概況

4218工作面煤層走向近東西向，傾向南傾，傾角8～16°。地質構造複雜，進行過三維地震勘探。充分利用三維資料，結合上覆煤2層採掘工程實際揭露情況對該區域構造進行了綜合分析，影響工作面回採的斷層構造已基本查明。該區域共發育斷層15條，均爲正斷層，其中落差≥10m斷層2條，落差5～10m斷層 1條。中部爲DF2-33南傾斷層西部尖滅端，該斷層已分別於4208運輸巷、4218材料巷掘進及4218工作面回採時揭露，落差2.5～19.5m，傾角53～60°；南部發育F19北傾斷層，該斷層已於4216運輸巷、煤4二採皮帶上山及軌道上山揭露，落差10～30m，傾角15～60°。

4218工作面可採段爲4-3～4-7，平均厚度爲6.56m，純煤厚度5.16m，該段含有夾矸12層，以泥岩爲主。4-2～4-7平均厚度爲7.37m，純煤厚度5.78m。4-4～4-6平均厚度爲4.80m，純煤厚度3.87m。

4218工作面煤層爲：新生代第三系4層煤，煤4宏觀煤巖組分以暗煤爲主，絲炭化物質含量高，夾亮煤條帶。4-3～4-7可採煤樣平均發熱量(Qnet，ar)爲3300千卡/千克。

 4.2  工作面老巷情況

4218工作面回採過程中需回採通過4206面材料聯絡巷、4206面運輸巷、4208面材料巷及聯絡巷、4208面運輸巷及聯絡巷、4210面材料巷、4210面運輸巷、4216面材料巷及聯絡巷共9條老巷，示意圖如下：

4.2.1  4206材料巷聯絡巷老巷情況

  老巷位置及層位分析

工作面切眼揭露4206材料巷老巷，老巷目前位於切眼25#～26#架位置，老巷底板與工作面支架頂板一齊，老巷與工作面呈68°夾角。隨工作面的推進，老巷逐漸上移至煤4-7底板以上6.6m位置。

  回採過程分析

根據生產組織安排，4218面開面調整期間，前5刀工作面將平推，第6刀開始臥底回採至煤4-7，預計工作面在回採過程中，4206材聯一直位於工作面支架頂板以上。在回採初期工作面在兼顧回採煤4-7過程中要求支架頂板沿老巷底板割煤，並逐漸臥底在工作面支架頂板和老巷底板之間留設頂煤，至回採至4206材聯繞道位置時，儘量保證工作面頂板與老巷底板之間留設3～4m的煤柱。隨工作面推進老巷逐漸向4218材料巷方向擺動，預計每推進5刀，老巷向材料巷方向擺動1部支架。預計4218面回採75m（材料巷）後完全推過4206材料巷聯絡巷老巷。

4.2.2  第一組老巷情況

  老巷位置及層位關係

（1）、4218面在回採過程中揭露4206面運輸巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以下0.5m位置，在材料巷位置預計老巷底板位於煤4－6底板以上2.2m。從掘進揭露情況看老巷內有灌漿。

（2）、4218面揭露4208面材料巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上0.8m，在材料巷位置預計老巷底板位於4－6底板以上1.3m。從掘進揭露情況看，老巷內已壓實，頂板有錨樑。

在揭露4208面材料聯絡巷時，老巷底板位於煤4-6底板以上1.2m位置（4206運輸巷揭露）隨工作面推進，老巷逐漸上移並向材料巷方向擺動，在回採至4208材料巷位置時，揭露的4208面材聯位於煤4-6底板以上2m位置，再向前推進12m後預計老巷位於工作面支架頂板以上。當推過4208面材料聯絡巷時，老巷底板位於煤4-6頂板以上7m。（4218材料巷）。

（3）、4206面運輸巷：開始揭露位置：109m（4218運輸巷）

（4）、4206運輸巷和4208材料巷在工作面內走向延展範圍20m。

（5）、4208材料巷聯絡巷在工作面走向延展範圍24m。

  回採過程分析

工作面回採過老巷前15m開始進行工作面調斜，確保工作面溜頭超前溜尾12m左右，以保證在過老巷期間每段一次揭露老巷的範圍不超過15部支架。

以溜頭超前溜尾12m計算，工作面運輸巷回採至109m位置時，開始從溜頭揭露4206運輸巷老巷，每次揭露老巷範圍約15部支架，向前推進過程中，老巷逐漸向4218面材料巷方向擺動，預計每推進2刀，老巷向材料巷方向擺動5.5部支架。在工作面向前推進12刀後（運輸巷預計回採至119m位置），工作面又從溜頭開始揭露4208材料巷老巷（此時，4206運輸巷老巷大約位於工作面15#～32#架位置）。在工作面回採第12刀～26刀期間，4218面將在面內同時揭露4206運輸巷、4208材料巷及其聯絡巷；總的揭露範圍將達到32部支架以上。工作面從回採至110m（溜頭）開始，預計回採推進26刀推過4206運輸巷，但繼續揭露4208材料巷老巷，工作面再向前推進14刀，將推過4208材料巷。此時工作面僅揭露4208面材料巷聯絡巷老巷。4208面材料巷聯絡巷老巷預計從第14刀開始揭露，揭露初始位置預計在工作面26#～28#架之間，之後隨工作面向前推進逐漸向材料巷方向擺動，每推進5刀向材料巷方向擺動1部支架（老巷與工作面70°夾角）。預計工作面推進34刀，聯絡巷老巷將擺至工作面頂板以上，從第57刀開始推過4208材料巷繞道（位於工作面頂板之上），第68刀完全推過4208材料巷聯絡巷老巷，即4218面回採完全推過第一組老巷需向前推進54m左右，工作面推進至163m（運輸巷）位置時完全推過第一組老巷。

4.2.3  第二組老巷情況

  老巷位置及層位關係

（1）、4218面揭露4208面運輸巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上1.8m，材料巷位置老巷底板位於煤4－6底板以下0.8m（4218材料巷底板在煤4-6底板以下2.2m位置）。

（2）、在揭露4208面運輸聯絡巷時，老巷底板逐漸上移並向材料巷方向擺動，當推過4208面運輸聯絡巷時，老巷底板位於煤4-6頂板以上4m。（4218材料巷）。

（3）、4218面揭露4210面材料巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上2.5m，隨後逐漸揭露4208面運輸聯絡巷。

（4）、老巷位置：4208面運輸巷揭露位置：4218面運輸巷揭露位置303m，材料巷揭露位置314m。4210材料巷在4218面運輸巷揭露位置：313m。

（5）、4208運輸巷、4210材料巷及4208運輸巷聯絡巷在工作面走向範圍內延展30.4m。

  回採過程分析

工作面提前進行調斜，確保工作面溜頭超前溜尾5m左右，以保證在過老巷期間每段一次揭露老巷的範圍不超過32部支架。

以溜頭超前溜尾5m計算，工作面運輸巷回採至303m位置時，開始從溜頭揭露4208運輸巷老巷，每次揭露老巷範圍約26部支架，向前推進過程中，老巷逐漸向4218面材料巷方向擺動，預計每推進2刀，老巷向材料巷方向擺動11部支架。在工作面向前推進12刀後（運輸巷預計回採至313m位置），工作面又從溜頭開始揭露4210材料巷老巷（此時，4208運輸巷老巷大約位於工作面36#～58#架位置）。在工作面回採第12刀～16刀期間，4218面將在面內同時揭露4208運輸巷、4210材料巷及其聯絡巷；總的揭露範圍將達到22部支架以上。工作面從回採至303m（溜頭）開始，預計回採推進16刀推過4208運輸巷，但繼續揭露4210材料巷老巷，工作面再向前推進8刀，將推過4210材料巷。此時工作面僅揭露4208面運輸巷聯絡巷老巷。4208面運輸巷聯絡巷老巷預計從第10刀開始揭露，揭露初始位置預計在工作面26#～29#架之間，初始揭露層位：老巷底板在煤4-6底板以上1.7m位置，之後隨工作面向前推進老巷逐漸上移並向材料巷方向擺動，每推進4刀向材料巷方向擺動1部支架（老巷與工作面65°夾角）。預計工作面推過4210材料巷老巷後，聯絡巷老巷底板將上移至工作面頂板以上，從第30刀開始推過4208運輸巷繞道（老巷底板位於煤4-6底板以上4m，老巷在工作面頂板以上），即以溜頭超前溜尾5m計算，完全推過第二組老巷需割煤38刀，4218面回採完全推過第二組老巷需向前推進30m左右。預計工作面材料巷推進至333m（運輸巷）左右時將完全推過第二組老巷。

4.2.4  第三組老巷情況

  老巷位置及層位關係

（1）、4210運輸巷老巷與工作面平交。4218面揭露4210面運輸巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上0.8m（現場實測4210運輸巷老巷底板位於4218面運輸巷底板以上1.6～2.3m位置），材料巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上3.5m（現場實測4208運輸巷老巷底板位於4218材料巷底板以上2.1m位置）。4208運輸巷在工作面回採範圍內共施工5道料石牆密閉，老巷內共注凝膠2608m3，粉煤灰1020 m3，黃土22m3，高分子材料1.2t。

（2）、4216材料巷老巷與工作面平交。4218面揭露4216面材料巷時，預計在4218面運輸巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上3m（掘進期間僅揭露部分老巷底板），材料巷位置老巷底板位於煤4－6底板以上4m（材料巷掘進期間未揭露）。4216面材料巷老巷在回採範圍內施工2道料石牆密閉，內共注凝膠705m3，注粉煤灰460 t。

（3）、4210運輸巷聯絡巷在工作面初始揭露位置34#～37#架。4210面運輸聯絡巷在回採範圍內施工兩道密閉，聯絡巷密閉之間注有凝膠65m3。

（4）、老巷位置：4210面運輸巷揭露位置：4218面運輸巷揭露位置529m，材料巷揭露位置540m。4216材料巷在4218面運輸巷揭露位置：539m。

（5）、4210運輸巷、4216材料巷及4210運輸巷聯絡巷在工作面走向範圍內延展24～30m。

  回採過程分析

工作面提前10～15m開始進行調斜，必須保證工作面溜頭超前溜尾5～6m左右，以保證在過老巷期間每段一次揭露老巷的範圍不超過25部支架。

以溜頭超前溜尾5m計算，工作面運輸巷回採至528m位置時，開始從溜頭揭露4210運輸巷老巷，每次揭露老巷範圍約25部支架，向前推進過程中，老巷逐漸向4218面材料巷方向擺動，預計每推進2刀，老巷向材料巷方向擺動9～10部支架。在工作面向前推進14刀後（運輸巷預計回採至539.5m位置），工作面又從溜頭開始揭露4216材料巷老巷（此時，4210運輸巷老巷大約位於工作面43#架位置）。在工作面回採第14刀～17刀期間，4218面將在面內同時揭露4210運輸巷、4216材料巷及聯絡巷。工作面從528m（溜頭）開始，預計回採推進17刀推過4210運輸巷，但繼續揭露4216材料巷老巷，工作面再向前推進13刀，將推過4216材料巷。4210面運輸聯絡巷預計從第12刀開始揭露，揭露初始位置預計在工作面34#～37#架之間。以溜頭超前溜尾5m計算，4218面回採完全推過第二組老巷需割煤30刀。

5  過老巷回採準備及施工方法

5.1  過老巷超前準備工作

⑴工作面過老巷前，應儘量加大工作面推進方向與老巷之間的夾角，在保證回採的情況下，工作面儘量保證溜頭超前溜尾5～10m，減少老巷在工作面的暴露面積，避免老巷頂板片幫垮落的大量矸石集中冒落的情況。

⑵在工作面調斜回採過程中，通過調整溜子推移順序，並配合工作面防滑裝置調整的方式，將工作面溜子及時下竄，保證溜子與轉載機的合理搭接。

⑶工作面過老巷前，要加強老巷兩端密閉的維護加固工作，防止動壓造成密閉牆體壓壞，導致老巷進風后出現高溫、自燃情況，影響工作面安全生產。

①根據現場情況，將老巷密閉處的U型棚腿撤除，並在老巷口處順向綁設三道四寸管路，使用道木將硐口背實；保留老巷口處U型棚支護，並在U型棚腿後方使用管路和道木將硐口背實，保證回採過程中的老巷密閉完好，防止出現密閉破裂跑漿。

②加強老巷密閉前後的加固工作，對老巷密閉前後5m範圍內的巷道採取加密支護（棚距0.2m），提高巷道支護強度，減少巷道動壓對老巷密閉的破壞。

③對老巷區域的煤壁幫施打的木垛提前進行加固固定，以保證在工作面推進至該位置時，木垛不發生散落，工作面支架頂樑能夠挑住木垛施工的假頂，防止端頭區域出現掉頂事故。

⑷工作面過老巷前，在工作面兩端頭和中部位置安設4套供風接頭（∮13和∮19接頭），備用∮19高壓管50m，保證老巷氣體出現異常時，能夠迅速利用現場的壓風管路排放老巷內積存的瓦斯。

⑸工作面過老巷前，在工作面兩端頭及中部安設3套供水接頭（∮10接頭），並備用兩根不少於20m的專用灑塵管路，對工作面老巷、架間及架後進行灑水溼潤煤體，防止出現高溫、自燃等防火問題。

⑹工作面過老巷前，在兩巷及工作面區域備用各類物料，便於處理工作面過老巷期間出現的各種情況，保證工作面正常推進：

①在工作面回採過老巷前，在材料巷超前支護頭備用一定數量的道木、π鋼以及單體支柱等支護材料，在工作面頂板破碎冒落時能夠及時進行背頂支護，並使用單體支柱輔助拉移支架，減少頂板擾動，保證工作面頂板穩定。

②在工作面溜頭備用1～2部風煤鑽和加長鑽桿，對老巷氣體進行超前探測，保證回採安全。

③在工作面支架處備用一定數量的圓環鏈、板環等起吊用具，在工作面溜槽出現前傾時，能夠及時將溜槽起吊推移，防止狀態惡化，保證正常推進；

④在工作面備用1～2部錨杆切斷器和風管，在工作面正面揭露老巷時，及時剪除老巷巷幫錨杆，減少設備損傷，保證正常運行。

⑤在工作面備用5～6把長柄扒子，在老巷內出漿量較大，採煤機無法正常截割時，能夠及時將泥漿清理至溜槽內，保證工作面正常推進。

⑥在溜尾端頭備用斷線鉗、大錘以及風鎬等工具，用於破除老巷內噴體、皮帶基礎以及灌注體等，減少設備損傷，保證設備正常運行。

⑦在運輸巷各皮帶壓帶裝置和皮帶頭安裝掃煤器和擋煤板，保證能夠及時清理皮帶上泥漿，並備用一定數量的鋸末、沙等物料，保證皮帶正常運行。

⑧在運輸巷1#皮帶機頭大架後方加裝一套分矸裝置，及時分運老鄉內泥漿和噴體等雜物，保證系統正常。

⑺工作面過老巷前，在溜頭4#支架前樑下方安設回料千斤頂，以便於及時回撤老巷內物料，保證工作面正常推進。回料千斤頂隨老巷在工作面的揭露範圍而及時上移。

⑻在工作面過老巷前，要加強設備檢修，消除設備存在的隱患，保證良好狀態。工作面支架立柱、千斤頂無竄漏液，各連接銷軸齊全完好，支架支護有力；溜子、轉載機刮板鏈完好，驅動設備性能良好；皮帶完好，無明顯破損，驅動裝置性能良好，皮帶扣牢固可靠，三聯輥、直輥齊全完好；採煤機滾筒截齒齊全牢固、機體各連接點緊固到位，驅動、牽引裝置性能可靠，油位正常。

⑼提前對運輸巷進行臥底，保證工作面過老巷前及過程中層位調整後的設備合理搭接和溜頭卸載高度。

⑽在4218工作面溜頭推進距4210運輸巷老巷裏幫剩餘10～15m位置時，安排人員將上幫側老巷密閉前的管路和道木進行回撤。外運，保證工作面回採過老巷期間的正常推進。

⑾根據工作面與老巷層位關係，在工作面回採過老巷前，對工作面層位進行臥底調整，保證工作面過老巷時，工作面頂板沿老巷底板回採，減少老巷內泥漿和物料對工作面正常回採的影響，保證工作面正常推進。

5.2  過老巷具體施工方法

⑴在工作面溜頭推進至距老巷剩餘10m位置時，使用不少於5m長鑽桿從端頭位置開始施打3個探眼，從距溜頭5m開始依次間距5m施打，對老巷氣體進行探測，按照探5m採3m的方式向前推進，在距離老巷5m時，把老巷探透，查看老巷氣體情況，發現異常及時採取措施進行處理，只有在老巷內氣體正常的情況下，方可回採揭露老巷。

⑵在溜頭揭露老巷剩餘2刀（1.6m）推進過程中，溜頭1-6#支架區域、下順轉載機區域，除溜子、破碎機、司機外其他人員全部躲到工作面安全區域，防止泥漿潰出。

⑶工作面正面揭露老巷後，加強老巷區域的頂板管理，保證支架初撐力達到24MPa以上，揭露老巷區域刀刀拉好超前架，伸出護幫維護好老巷頂板，如支架前樑、頂樑接頂不實時，在支架前樑、頂樑上用道木背實，保證接頂密實。支架前方頂板破碎空頂時，必須在支架頂樑上插入板樑或π鋼，超前維護空頂頂板。

⑷工作面正面揭露老巷後，根據工作面與老巷層位關係，在回採過程中及時調整工作面回採層位，保證工作面頂板沿老巷底板回採，減少老巷泥漿和物料對工作面推進影響。

⑸工作面正面揭露老巷後，要加強老巷內氣體的檢查、監測工作，按照措施要求正常打鑽探測，老巷位置、採煤機氣體監測設備正常使用，並由通防科人員每班對老巷氣體進行檢查，同時在回採過程中及時對老巷進行灑水、通風，降低煤體溫度，稀釋氣體濃度，有異常情況及時對老巷灌粉煤灰加阻化劑處理，保證工作面回採過老巷期間的安全。

⑹在工作面正面揭露老巷後，要及時安排人員對老巷內錨杆、錨樑、管路等物料進行清揀、處理，減少設備損傷，保證系統正常運行。

⑺根據通防科提供的老巷注漿、粉煤灰情況，在工作面正面揭露老巷後，在回採過程中重點監測和控制泥漿涌入量，泥漿涌入位置要減慢工作面推進速度，避免泥漿溢出溜槽。

①在工作面正面揭露老巷，泥漿涌出時，要放慢採煤機牽引速度，分段反覆回機，將其與煤炭混合，同時開啓後部溜子進行放煤再次混合前部溜子拉出的泥漿，降低泥漿黏度，防止堵倉。

②在工作面揭露老巷內泥漿大量涌出時，要及時通知外圍運輸系統崗位司機注意拉出的泥漿數量，出現大量泥漿進入外圍系統時，沿線崗位司機要立即停止設備運行，採取點動的方式將泥漿分段外運，防止泥漿堵塞沿線運輸系統，影響工作面正常推進。

③對工作面煤壁揭露的流動的泥漿，要利用檢修班或生產班停機時間，採用人工裝袋進行處理，減少泥漿對系統影響。

⑻工作面正面揭露老巷後，必須放慢採煤機速度，溜頭段老巷與運輸巷底板落差較小，必須及時處理老巷內料石牆、U型棚、注漿管路等雜物，防止採煤機截割鐵器、料石等雜物，保護好設備。

⑼工作面回採過老巷期間，工作面採高要保證3.0m以上，頂板來壓造成工作面底鼓時，及時安排人工臥底，防止鼓翻溜子，造成採煤機割頂困難。

⑽當工作面底板泥化變軟，工作面溜子扎底造成翻溜子時，要做到每班架前臥底墊溜子、吊溜子，保證溜子平整，保證過機高度。

⑾在工作面兩端頭揭露老巷期間，要安排專人撤除U型棚，若料石牆及木垛坍塌造成空頂時，必須在工作面兩端頭的支架前樑背設木垛接實頂板。

⑿過老巷回採期間，尤其是回採過4210運輸巷老巷將揭露料石牆、料石底拱、皮帶頭灌注基礎等，要加強工作面設備檢查、檢修和維護，確保設備檢修和保持工作面良好狀態，保證工作面的快速推進和連續推進。

⒀工作面過老巷期間，要嚴格按照《4218工作面防火應急預案》和《4218過老巷通防管理規定》的要求進行操作，做好工作面過老巷的氣體管理和防滅火工作，保證工作面安全推進。

⒁對於發生漏頂和冒頂的老巷，回採過程中首先採取在漏頂區及周圍施打端頭固定錨杆的方法，穩定漏頂區域的頂板，防止發生進一步的漏頂事故。其次要及時拉超前架護頂，用支架前樑護托住前方頂板，在割煤過程中對於漏頂區域要儘量減少採煤機對頂板的擾動，一般採取採煤機只割底刀的方法，掃清底板後及時推溜拉移超前架，從而對工作面煤壁前方的頂板實施控制，減少頂板進一步冒落的可能。

⒂工作面推過老巷頂板穩定後，逐漸擡底沿4-7層位回採，調整至正常採放循環要求。

⒃在工作面回採過老巷期間，加強兩巷支護管理，對兩巷支護內的擠幫柱、失腳柱及泄液注及時更換、改柱處理，保證巷道支護強度，減少巷道收縮變形量，確保工作面正常推進。

⒄運輸巷區域過老巷期間的施工方法：

①在工作面回採過老巷前及過程中，在端頭架前撤除巷道支護中柱及下幫柱，將支護π鋼和道木保留在端頭架上方，並保留下幫柱支護的方式，保證端頭區域，特別是運輸巷下幫側4210運輸巷老巷密閉處巷道的支護強度，防止老巷密閉受壓破裂出漿，影響工作面正常推進。保留的下幫側單體支柱在端頭架後方回撤（若端頭架後方頂板冒落，作業空間無法滿足安全作業需要，則不進行支護單體回撤）。

②在工作面正面揭露老巷後，在溜頭及皮帶各轉載點處安排人員進行錨杆、噴體等雜物的清揀工作，減少雜物對系統運行的影響，保證工作面正常推進。

③工作面過老巷期間，安排專人進行皮帶系統巡檢作業，加強皮帶系統刮煤器、擋煤板及分矸裝置的使用、維護，保證皮帶系統正常運行。

④工作面過老巷期間，如老巷內出漿量較大時，對運輸沿線加派崗位人員進行維護處理，對皮帶沿線、皮帶轉載點泥漿進行清理，並調整皮帶運行狀態，保證工作面正常推進。

6  過老巷回採過程中控制措施

6.1  回採過老巷層位控制措施

由於4218工作面屬於上山煤柱回收，大傾角俯斜開採工作面，在工作面推進過程中，爲保證工作面沿巷道坡度回採，需對工作面進行連續臥底調整回採，臥底量的控制直接決定工作面狀態，現場採取以下措施：

1、根據採煤機滾筒高度與煤層層位高度關係（採煤機滾筒高度和煤4-5底板,4-7底板高度均爲2.0m左右），要求在回採過程中，採煤機後滾筒頂沿與煤4-5底板標誌層夾矸一平，控制採煤機臥底後的回採坡度。

2、通過測量工作面溜槽的前傾角度，控制回採坡度，保證工作面沿正常層位進行回採，確保設備和工作面良好狀態。

3、對於工作面臥底調整期間出現的溜子前傾、支架扎底等情況，現場採取對支架推拉桿及溜槽下方人工臥底，並在支架推拉桿上方施打單體壓柱的方式，減少溜槽前傾角度；在溜槽前傾嚴重時，採取支架頂樑下方安設千斤頂起吊溜槽並在其下方加墊道木的方式，調整溜槽前傾角度，控制採煤機進刀深度，保證頂板完整；對於支架扎底嚴重的情況，採取施打單體支柱輔助移架的方式，保證支架正常支護狀態，確保工作面良好狀態。

4、對於回採及層位調整過程中設備磨損情況，在每天的檢修過程中，有針對性的對設備磨損嚴重部件進行維修、更換（採煤機行走部、溜子銷排等），保證設備良好運行狀態。

6.2  回採過老巷防滅火控制措施

1、嚴格執行“先探後採”的規定，距離老巷10米時，使用不少於5m長鑽桿從端頭位置開始施打3個探眼，第一個探眼距溜頭5米，依次間距5米施打，對揭露老巷區域進行氣體探測，檢測氣體正常後，再按照探5m採3m的方式向前推進直至揭露老巷。

2、對老巷內的瓦斯氣體採用探眼排放和全風壓排放相結合的方法，首先用探眼排放法對老巷內的瓦斯氣體進行排放，待瓦斯濃度低於0.8%時，再用採煤機在端頭位置揭露老巷5部支架的距離，利用全風壓進行排放，隨着推進逐漸排放，直至把老巷內的瓦斯氣體排放完畢。

3、4218工作面和運輸巷各安設1套一氧化碳傳感器，隨時監測揭露老巷位置和迴風側一氧化碳情況，發現一氧化碳有升高的趨勢，立即查明原因採取措施處理。

4、進、迴風隅角處各安設一套自動灑水噴霧裝置，每班保持常開，對採空區後方灑水，溼潤採空區的煤體。

5、進風巷兩道水幕，保持常開狀態，增加工作面回採及過老巷期間的空氣溼潤度。

6、過老巷期間，施工單位安排專人對架間、架後、揭露老巷內可能出現的高溫煤體進行充分灑水，防止高溫煤體進入採空區。

7、工作面切眼正對聯絡巷老巷位置安設兩路專用灑塵管路，隨着老巷聯絡巷的位置移動。

8、規範使用移架噴霧、隨機噴霧、採煤機噴霧、全斷面水幕和轉載點水幕，保證降塵效果，杜絕煤塵堆積。揭露老巷時，採煤機滾筒加強噴霧管理，防止摩擦產生火花。

9、對煤4二采采空區採取注氮措施，降低氧氣含量，首先利用煤4二採軌道下部閉向整個煤4二采采空區進行注氮，再根據4218工作面的回採進度，距各老巷30-40米時，對老巷進行鍼對性地注氮，直至老巷過完。由於隨着4218面的回採推進，老空區連成一片，再利用煤4二採軌道下部閉向整個煤4二采采空區進行注氮，交替作業。人機結合對隅角和密閉抽取氣樣進行化驗，檢驗注氮效果。

10、工作面每個月要保證回採至少60米，把裸露氧化的煤體埋進窒息帶，防止自燃。

6.3  回採過老巷水控制措施

1、4218工作面屬於俯斜開採工作面，在工作面回採過程中，老空出水在巷道及工作面漫流，導致工作面及巷道底板鬆軟，降低巷道及工作面支護強度，對工作面正常推進造成極大影響，現場採取以下措施進行處理。

 2、對兩巷排水系統進行改造，在兩巷各增設一路2吋軟管的排水管路，並將其接至接至兩端頭處供工作面正常排水使用。

 3、針對工作面回採過程中，老空積水在工作面及兩巷漫流的情況，採取挖設水泵窩安設水泵進行抽排的方式進行處理。其中，在溜尾58#架後立柱位置、56#架架角前、後溜尾減速機前以及工作面低窪處挖設水泵窩並安設水泵進行抽排，同時在溜尾出口向外20m、40m以及支護頭外10m位置挖設水泵窩進行老空出水的抽排；在上幫端頭架與1#架之間（後溜頭減速機前）；下幫端頭架中後柱與下幫之間；下幫端頭架前立柱與下幫之間；轉載機起橋段下方；破碎機對應的下幫位置、轉載機頭下幫以及轉載機頭外支護內的出水點位置挖設水泵窩並安設水泵，並及時挖設排水溝將巷道其餘地點的出水引至泵窩內，減少巷道積水對底板的破壞，提高支護強度，減少巷道變形量，保證工作面正常推進。

4、加強回採過程中的老空積水的抽排管理，對當天三班生產、檢修過程中的水泵窩挖設情況、水泵完好情況以及排水管路安排專人進行檢查維護，保證老空出水的抽排效果。

6.4  回採過老巷巷道狀態控制措施

1、加強工作面兩巷支護管理，生產及檢修過程中，安排專人進行兩巷支護單體的補液工作，確保支護強度，同時對支護內出現的失效柱及時進行更換、維護，保證支護質量，確保巷道狀態滿足正常推進需要。

2、加強兩巷破幫改柱位置的質量管理，嚴格按照標準進行幫部噴體的破除、單體施打角度、預留變形量以及防崩防倒施工，保證破幫位置滿足設備外移需要。

3、根據現場情況，及時調整巷道支護形式，對兩巷處的老空密閉位置，要採取套棚加密支護方式，提高支護強度，保證工作面推進過程中的老空密閉狀態，保證工作面正常推進。

7  過老巷回採期間問題及應對措施

4218工作面於2013年11月18日~11月24日回採通過4206運輸巷和4208材料巷老巷；2013年12月22日~12月26日回採通過4208運輸巷和4210材料巷老巷；2014年2月16日~2月26日回採通過4210運輸巷和4216材料巷老巷。通過工作面回採三組老巷的過程來看，與我們當初預計的回採時間和過程存在較大差異，其中，既有動壓、老空積水和設備狀態等客觀條件影響，也有現場工序質量管理不到位的主觀原因，爲更好總結經驗，吸取問題教訓，總結了工作面過老巷中出現的問題及應對措施。

7.1  層位調整問題及應對措施

通過工作面與老巷層位關係來看，回採範圍內的三組老巷的層位均高於工作面回採層位，其中，4208運輸巷、4210材料巷、運輸巷以及4216材料巷巷道底板高出工作面底板均在2.0m以上，採取工作面層位超前臥底調整的方式（沿4-7底板以下回採），能夠有效控制老巷在工作面的揭露範圍，減少老巷內泥漿、錨樑等對工作面正常回採的影響。但在工作面實際回採過程中，由於受多方面因素影響，導致工作面層位調整不到位，工作面推進緩慢。這裏要重點說明的是，在工作面回採過老巷期間出現的各類制約工作面正常推進的問題，絕大部分與工作面層位調整不到位有直接關係。

1、兩巷層位對工作面層位調整的影響

影響情況：通過老巷與工作面層位關係來看，如果在工作面過老巷前，能對工作面進行有效臥底調整，將能控制老巷在工作面的揭露範圍。但由於4218工作面材料巷沿用原煤4二採區皮帶上山巷道佈置，巷道掘進期間沿煤4-6底板施工；運輸巷掘進期間沿煤4-7底板施工；工作面切眼沿4-7底板施工。在工作面進行層位臥底調整作業後，導致切眼與兩巷巷道落差較大，影響設備搭接和端頭作業安全。

應對措施：

工作面三組老巷均從溜頭區域開始揭露，且老巷與工作面溜頭區域的層位沒有調整空間（落差少於1m），要通過工作面層位臥底調整減少老巷在工作面的揭露面積，主要進行工作面中部區域的臥底調整。現場採取對工作面10#~50#架區域進行正常臥底調整，對工作面1#~10#、58#~50#架區域與10#~50#架區域順出一定坡度的方式進行層位調整（溜尾大架上沿與地板一平），最大限度減少老巷在工作面的揭露面積，控制影響，保證快速推進。

2、工作面俯採對層位調整的影響

影響情況：4218工作面屬於採區上山煤柱回收，工作面俯採坡度8～16°（平均11°）。要保證工作面沿正常層位進行回採，必須每刀對工作面進行臥底回採，受巷道動壓影響，臥底量的控制無法滿足工作面正常需要。同時工作面俯採使老巷積水流入工作面內，導致工作面底板鬆軟，在進行工作面臥底回採時，容易出現溜子前傾，支架扎底、採煤機進刀過深，工作面頂板維護困難等情況，影響工作面正常推進。另外，長期的臥底回採，加劇了採煤機行走部、溜子銷排的磨損，設備狀態無法保證工作面正常回採需要，臥底調整作業無法順利進行。

應對措施：

1、根據採煤機滾筒高度與煤層層位高度關係（採煤機滾筒高度和煤4-5底板~4-7底板高度均爲2.0m左右），要求在回採過程中，採煤機後滾筒頂沿與煤4-5底板標誌層夾矸一平，控制採煤機臥底後的回採坡度；二是通過測量工作面溜槽的前傾角度，控制回採坡度，保證工作面沿正常層位進行回採，確保設備和工作面良好狀態。

2、針對老空積水流入工作面的情況，採取對溜尾區域進行臥底（溜尾大架上沿與巷道底板一平），始終保持溜尾處於低點，保證老空積水不能在工作面大範圍漫流，同時在溜尾隅角、後溜尾、端頭架前以及工作面中部安設水泵進行積水的抽排，最大限度減少老空積水對工作面層位調整的影響。

3、對於工作面臥底調整期間出現的溜子前傾、支架扎底等情況，現場採取對支架推拉桿及溜槽下方人工臥底，並在支架推拉桿上方施打單體壓柱的方式，減少溜槽前傾角度；在溜槽前傾嚴重時，採取支架頂樑下方安設千斤頂起吊溜槽並在其下方加墊道木的方式，調整溜槽前傾角度，控制採煤機進刀深度，保證頂板完整；對於支架扎底嚴重的情況，採取施打單體支柱輔助移架的方式，保證支架正常支護狀態，確保工作面良好狀態。

4、對於回採及層位調整過程中設備磨損情況，在每天的檢修過程中，有針對性的對設備磨損嚴重部件進行維修、更換（採煤機行走部、溜子銷排等），保證設備良好運行狀態。

 7.2  工序質量問題及應對措施

在工作面正常回採和層位臥底調整期間，雖然採取了上述應對措施，但從整個回採過程來看，沒有取得預期效果，排除客觀條件影響的因素，我們在現場工序質量管理上也存在一定問題。

影響情況：在採取上述應對措施過程中，現場執行落實情況不到位。一是工作面臥底量控制不到位，在回採過程中，一旦出現溜槽前傾的現象，不是採取施打壓柱或起吊溜槽的方式進行處理，而是採取工作面平近或擡底的方式減少溜槽前傾角度，使現場臥底量不足，無法按照正常層位進行回採，而在下一個班次的生產過程中，由於上一個班次的平進或擡底，致使溜子出現飄底現象，現場又採取加大臥底量的方式調整回採層位和溜子狀態，導致溜槽前傾嚴重，工作面狀態無法保證，同時反覆的擡臥底導致工作面頂板出現錯臺，維護困難，頂板破碎進一步加劇了工作面狀態的惡化，工作面推進緩慢。二是在工作面施打壓柱或起吊溜槽調整過程中，溜槽及推拉桿下方臥底不到位、壓柱施打不及時等情況，導致狀態調整效果無法達到預期，工作面狀態持續惡化。三是溜尾老空積水的抽排不及時，沒有安排專人進行水泵窩的挖設和抽水設施的維護，導致老空積水進入工作面內，影響工作面正常推進。

應對措施：一是加強各類規程、措施的傳達、貫徹力度，要讓每一名員工都知道在現場出現變化時，應採取何種應對措施進行處理，達到何種效果，做到現場作業“有章可循、遵章作業”，保證工作面正常推進。二是加強班組張、跟班人員以及管理人員的責任心，對於現場出現的的異常情況，及時安排人員進行調整、處理，保證工作面正常推進；三是制定嚴格的考覈驗收標準，狠抓現場落實，對於現場調整過程中出現的質量問題，要組織人員進行分析，並對相關責任人進行嚴肅處理，保證現場施工質量，確保工作面正常推進。

8  機電設備問題及應對措施

8.1  採煤機平板滑靴加厚

4218工作面爲大傾角俯採面，俯採坡度達到16°，採煤機在自身重力作用下，重心偏向滾筒一側，機身壓向煤壁，採煤機滾筒與煤壁摩擦力顯著增加，採煤機負荷加重，工作不穩定，甚至出現“噎死”採煤機現象；傳動機構在採空區側潤滑效果變差；採煤機螺旋滾筒葉片升角相對減小，滾筒內循環煤增多，裝煤效果變差；採煤機事故增多，要降低滾筒對煤壁的壓力，必須減小採煤機機身的傾斜角度，內移重力作用點的位置。

通過直接在滑靴與溜槽剷板接觸面焊接耐磨鐵板來增加高度的方法，結構簡單，無需增加任何輔助設施，容易實現，滑靴更換方便，不影響工作面正常生產，滑靴加高方案中最主要的技術參數是增加高度．高度增加過小，起不到應有的作用，增加過大，一方面受導向滑靴與齒條之間及機身與電纜槽間隙的限制，另一方面採煤機的臥底量將減小，故滑靴增加的高度應有一合理的範圍，保證導向滑靴不磨齒條和採煤機機身上端與電纜槽不接觸，並保證有一定的臥底量。通過現場測量、試驗，找到最佳尺寸爲39cm（滑靴固定座+滑靴）。

通過對平板滑靴的改造，採煤機機身俯角減小，負載減輕，牽引負荷明顯降低，牽引速度提高，改善了採煤機、運輸機及液壓支架工作狀態，減少配件損壞和設備事故。

8.2  採煤機外牽引井下分體

俯採傾角過大，造成了採煤機機身向煤壁側傾斜嚴重，採煤機外牽引導向滑靴受側向應力增大，磨損程度較重，極易發生採煤機掉道事故。爲避免類似事故的發生，只能視導向滑靴磨損情況適時更換採煤機外牽引。由於4218工作面材料巷傾斜坡度較大，大件運輸困難，給運輸更換外牽引增添了巨大的工作量。爲此我們決定在井下對採煤機外牽引進行分體，將外牽引從機身拆下後單獨拆卸更換導向滑靴並重新組裝外牽引，從而避免了運輸大件帶來的不必要的工作量。

8.3  運輸巷膠帶輸送機防飛車

4218工作面運輸巷運輸距離長、下運傾角大，且皮帶機驅動裝置安裝於皮帶的下部，因此皮帶機在帶載運行時經常發生飛車事故，因此，必須要採取措施，防止飛車事故。

通過對皮帶機的工況分析，我們看到造成皮帶機飛車的原因有以下幾種：

1、帶載運行時貨載的下滑分力大於電機的輸出力，帶來飛車；

2、皮帶機張緊力不足，帶來膠帶打滑，皮帶機飛車；

3、皮帶機帶載起動，電機輸出扭矩不足造成飛車，超速後皮帶機失控；

4、皮帶機帶載停機，皮帶機失去動力後，造成飛車。

通過以上分析，我們得出結論，無論哪種運用造成的飛車，其最根本的原因是皮帶機上的貨載帶來的向下也就是與皮帶機運行方向一致的下滑分力造成的，因此，只要盡力減少皮帶機所受的下滑分力，就可以從根本上解決皮帶機的飛車問題。

一方面在工作面下順採煤點52#加設3#皮帶頭，目的是增大皮帶動力，減少皮帶長度，從而減少皮帶負重慣性，同時也減少了皮帶下行坡度，很大程度上減少了皮帶打滑飛車的概率。

同時我們嘗試設計了皮帶機的摩擦式阻尼裝置，來儘量增加皮帶機所受的向上的摩擦阻力，從而抵消皮帶機的下滑分力，具體如圖所示：

如上圖所示，選用地面閒置的1米膠帶，每段約2米，將膠帶鋪在皮帶機膠帶與託輥間，並用8#鐵絲較膠帶固定在託輥掛耳上，整部皮帶機按間距3米進行鋪設，集中鋪設在傾斜段。當皮帶機上貨載時，皮帶機運行，皮帶機膠帶與摩擦膠帶之間產生滑動摩擦，從而增加了皮帶機的運行阻力，緩解了皮帶機的下滑分力，從而從根本上解決了飛車事故。

加設防滑橫樑是增加皮帶的下行阻力。該方法是通過在H架下直輥處使用8#鐵絲橫向固定兩根木板，兩木板間隙以剛好滿足皮帶底帶通過爲宜，木板用回收廢舊皮帶進行捆綁，減少皮帶磨損。通過加設防滑橫樑能夠增大底帶的摩擦阻力，實現防止皮帶打滑飛車。

在加設防滑皮帶和防滑橫樑後，皮帶容易跑偏，導致皮帶磨損量加大，爲避免這種情況，我們在皮帶縱梁上選擇合適位置加設防跑偏輥，減少了皮帶因滑動摩擦造成的跑偏而導致皮帶磨損嚴重的情況。

通過增設以上防飛車裝置，徹底地解決了皮帶機飛車問題，自投入使用後，再沒有發生飛車事故，其安全效益巨大。

8.4  乳化液泵站調平方案

4218工作面外移變電列車後，爲保證泵站正常運轉，需要對乳化液泵站進行調平。以往我們採用手拉葫蘆對泵站進行起吊，影響工作面供液時間較長。因此我們超前準備在安面期間泵站下井之前對泵站平板車進行改造，使用ZF4800液壓支架護幫千斤頂對泵站進行調平，保證泵站正常運轉。

 通過對比平板車高度及乳化液泵站需要起高高度要求，我們選擇使用ZF4800液壓支架護幫千斤頂進行起吊。首先爲保證護幫千斤頂垂直放置高度，我們在乳化液泵站底座兩側焊接工字鋼進行起高，然後焊接工字鋼橫樑用以固定千斤頂。千斤頂底部墊鐵鞋，對千斤頂供液即能實現乳化液泵站的起吊。在起吊工作完成後將千斤頂撤除從而不影響變電列車外移。護幫千斤頂活缸長度爲70cm，可以實現泵站的調平。

乳化液泵站輔助起吊裝置自4218工作面投入使用以來，大大節約了外移變電列車後泵站調平時間，不僅縮短了起吊泵站時間，而且提高了作業安全係數，節約了人力。

8.5  變電列車外移及防飛車方案

大坡度順槽相比平巷外移變電列車期間對回柱絞車、鋼絲繩、聯車裝置及鉤頭固定的要求更爲嚴格。4218工作面變電列車下井之前，我們主動與礦機電科及維修加工中心進行溝通，在地面對變電列車車輛及聯車裝置進行加固處理，從源頭上保證外移變電列車的安全。其次通過科學計算選擇合適的回柱絞車及鋼絲繩，從而保證4218工作面順槽在16°坡度的情況下外移變電列車期間的安全管理。

1、爲保證變電列車外移過程中各類連車裝置的完好可靠，需要在變電列車下井之前對各車輛及聯車裝置進行加固處理。

（1）對變壓器及變壓器以裏的車輛碰頭處全部焊接20mm筋板進行加固，連車銷軸全部改爲Φ40或Φ50銷軸，並在各車輛碰頭兩側焊接Φ28圓鋼用以連接保險鏈，保險鏈使用200溜子鏈或者30*108鏈條。

（2）變電列車底部使用Φ24.5鋼絲繩進行串聯。

（3）外移變電列車使用JH-20調度絞車底座加筋板，並全部換爲高強度螺栓。

（4）變壓器車輛底部使用筋板滿焊，保證強度。

2、具體實施方案：

（1）外移變電列車使用兩部JH-20回柱絞車，一部固定在變電列車正後方，另一部固定在巷道偏下幫人行道。兩車平行擺佈。回柱絞車固定時，必須在回柱絞車下平鋪一層道木進行防滑。用於固定回柱絞車的單體支柱兩端必須加墊木錨盤或木板進行防滑，單體支柱必須在手把位置和三向閥位置各綁紮一道防崩管，防止崩柱傷人。

（2）變電列車外移前，必須檢查好回柱絞車的固定情況，確保“四壓兩戧”方式下的單體支柱初撐力達到11.5Mpa。

（3）變電列車正後方JH-20回柱絞車鉤頭通過回頭輪固定在頂板錨樑或者巷道錨杆上（施打錨杆個數必須爲4根或4根以上），巷道偏下幫人行道JH-20回柱絞車回頭輪固定在變電列車尾部第一部車輛上。10T鐵滑車通過26*62圓環T鏈固定在巷道頂板錨樑或U型棚上，連接環螺栓露出3絲以上。在回柱絞車及鉤頭外5m處設置警戒，並安排專人看護，不允許有無關人員進入繩道範圍之內。

（4）變電列車拉移到位後,爲保證變電列車穩固停靠，需要採取以下安全措施：

①在變電列車前方安設手搬擋樑，並在變電列車最前端車輛的碰頭下方搭設“十”字木垛阻車裝置；

②在移動變電站高壓側前0.3m~0.5m處施打單體點柱進行防跑車保護；

③在移動變電站車輛上幫巷道施打兩組錨杆，並將錨樑卡子使用螺帽固定在錨杆上，然後使用不少於φ15.5鋼絲繩將車輛與之進行連接固定。

④將變壓器的每個車輪用卡軌器固定牢靠，其餘變坡段車輛車輪斜下方施打兩個卡軌器。

（5）卡軌器固定牢靠後,方可將絞車繩鬆開，經檢查無誤後方可送電。安裝、拆卸卡軌器時，人員要在軌道兩邊進行操作。

通過以上對變電列車的改造，4218工作面變電列車實現安全外移，保證了設備及人身安全。

8.6  後部刮板輸送機電機防擠壓方案

工作面後部刮板輸送機機頭上尾樑高度較低，拉移端頭支架過程中容易導致尾樑千斤頂擠壓後部刮板輸送機電機，不僅對設備造成損壞而且影響生產組織順暢。

爲解決電機易受擠壓的設備隱患，我們通過調整後部刮板輸送機電機高度來實現。後部刮板輸送機減速機是通過頂底部螺栓及穩釘進行固定，原裝配是固定在上方穩釘處，導致電機高度較高，易發生擠壓事故。我們利用月度檢修時間，將後部刮板輸送機機頭電機減速機整體下落，並固定在下方穩釘處，從而降低機頭電機整體高度，減少了電機發生擠壓事故的概率，保證了設備正常運轉。

9  經濟效益分析

9.1  增加原煤資源回收

4218面屬於大傾角俯採綜放面，通過在工作面大傾角俯採期間進行4218回採層位進行優化調整，將發育質量較好的煤4-3和4-7層一併回收，比設計增加煤炭資源回收20.42萬噸，創效408.4元萬。

9.2  機電設備降損費用

（1）、由於連續大傾角採煤導致齒軌、採煤機行走部磨損嚴重，行走部的更換需要2個班次的準備，1個班次更換，費時費力，其中大件起吊帶來的隱患無法計算，單1個行走部的費用要2.7萬元，行走部共更換11個，材料費29.7萬元，通過一系列措施後共減少行走部投入3個，節省材料費8.1萬元。

（2）、齒軌磨損嚴重：大範圍更換齒軌2次，每次更換60根，1根齒軌造價950元，共投入11.4萬元，通過實施一系列調整措施後，減少大範圍更換1次，節省材料費5.7萬元。

（3）、採煤機平板滑靴加厚的方案實施，保證了採煤機正常運轉，避免了更換採煤機搖臂及截割電機的帶來的材料費及人力投入，預計節省採煤機搖臂及截割電機維修費用、人力運輸及更換費用合計約爲21萬元。

（4）、採煤機外牽引井下分體單獨更換導向滑靴減少了人工運輸外牽引帶來的材料費及人力投入，4218面回採期間共計更換導向滑靴11次，預計節省費用7.6萬元。

（5）、乳化液泵站起吊裝置的投入使用，每次外移變電列車可節省1小時的調平時間，4218工作面共計外移變電列車16次，共計爲工作面回採創造了16小時的生產時間。預計可創收12萬元。

（6）、變電列車外移及防飛車方案的實行，保證了變電列車外移期間的安全管理，取得了巨大的安全效益。

（7）、後部刮板輸送機防擠壓方案的實行，避免了由於減速機或聯軸節損壞更換帶來的材料費及人力運輸費用，預計可節省16萬元，以上總共節省材料費：70.4萬元。

    綜合上述，該科技項目總計創造經濟效益478.8萬元。

10  取得的效果

通過對4218工作面複雜條件下傾斜長壁過老巷回採期間老巷層位、老巷內的密閉、泥漿、老料情況進行統計分析，詳細排查工作面回採過程中層位調整、過老巷技術方案、防滅火措施、機電設備狀態控制、提升運輸管理、防排水等方面的安全隱患，制定針對性的行之有效的安全技術措施， 一是解決了傾斜長壁俯採過程中採煤機、刮板運輸機防傾斜扎底問題；二是解決了回採過老巷期間氣體、頂板維護、錨樑、泥漿處理的問題；三是解決了俯採過程中大角度提升運輸、皮帶防飛車、變電列車防跑問題；四是解決了工作面老空水排放問題；五是解決了工作面俯採期間臥底回採問題；六是每組老巷都採用精細化回採方式，確保各項問題的有效解決。通過技術方案的研究、優化、執行，工作面達到安全高效回採，有效提升了煤炭資源回收率，可以爲類似條件下煤柱回收和過老巷回採提供技術、經驗借鑑。