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| 优化设计是最大的节约——河南能源城郊煤矿综采背拉工作面开采技术探析 | |||
| 煤炭资讯网 | 2015-3-29 16:33:54 通讯特写 | ||
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“城郊煤矿背拉回采工艺的投用，已发挥和显现了其在安全生产和效率提升方面的诸多优势，是一个创举 ，各单位要认真构思、超前谋划，具备条件的大胆推广使用。”
“城郊煤矿背拉工作面的开采从生产工艺到设备选型都比较成熟，值得各矿借鉴。公司鼓励各矿在条件具 备的采区推广背拉工作面，并提供必要的设备保障、技术支持。”
…… 在河南能源永煤公司3月20日发布的综采背拉工作面开采技术现场交流会议纪要这样要求。综采背拉工作面开采技术为何备受推崇？笔者到城郊煤矿一探究竟。
破难题 先试先行
时间回溯到2011年，随着该矿21205、21201等工作面顺槽提前揭露无煤带、薄煤带，使得工作面不得不进 行改造，储量减小近100万吨，严重影响矿井正常采掘接替。如何解决这100万吨造成的影响？所有人的目光聚焦到地质条件相对稳定的七采区。
然而七采区按常规设计共3个综采面和1个炮采面，3个综采面为相邻面。在空前的生产压力下，采用传统采煤工艺，无法满足接替及产量需求。同时，该采区位于二水平，巷道压力大，支护形式复杂。如果沿空掘巷，工艺更加复杂，不但延缓施工进度，而且增加成本。
“如何以更安全高效的方式让煤炭资源能采尽采成了我们反复思考的问题。”该矿副总工程师史亚峰说， “2003年以前，国内多个煤矿进行背拉回采试验，成功不多，但储备了丰富经验，于是我们决定尝试这一新工艺。”
为最大限度优化设计，该矿召集专业技术人员对背拉回采工艺设计方案多次研讨分析，对其安全性、可靠性与合理性充分论证，最终确定在2703工作面实施背拉回采工艺，在公司乃至河南省煤炭行业迈出了第一步。
巧创新 点燃引擎
“综采背拉工作面的最大优点是可以少做一条巷道，提高采出率，并避免沿空回采产生的支护和安全管理难题。”生产科主任工程师刘宏介绍。
据了解，综采背拉工作面开采技术是利用三条回采巷道准备出两个采煤工作面的布置方式。由于上下两个工作面同采并共用一条运输巷道，可减少辅助运输等工程，人工、设备及材料投入大大减少。同时，中间巷作为进风巷，风量大、风速高，降低了通风阻力，利于矿井通风系统稳定，保证良好的生产环境。
在工作面推进方式上，既可以上下工作面交替回采，迈步式推进，也可以上下工作面同时推进，灵活的回采方式为工作面主要设备检修提供充足的时间，保证设备检修质量，确保生产稳定性。
思路一变天地宽，2703综采背拉工作面的成功实施带来实实在在的效益：缩短工期13.5个月，少做1条近千米的沿空掘进巷道，煤炭回收率提高2个百分点，增收达2400多万元……
优管理 效果凸显
“创新在带来变革的同时，也必然面临着风险。背拉开采是一项采煤技术创新，但是如何优化管理，让新 技术在安全的前提下发挥最大效应是关键，其中顶板支护是重中之重。”该矿总工程师牛建春坦言。
据了解，由于背拉工作面中间巷超前范围受双重采动影响，压力较大，且上下工作面存在一定的错距，错距越大矿压显现越剧烈。根据该矿经验总结，周期来压或顶板破碎时调整生产组织，适当缩小错距，日常回采期间将错距控制在2-6米时有利于中间巷沿空留巷段的顶板维护。
在顶板支护方案上，该矿也进行了大胆创新，在2703、K2101工作面中间巷采用长短铰接梁配合的方式进行超前段支护。随着技术进步，在随后的21105工作面中间巷推广应用了超前支架，采空区侧则采用单体 柱配合双层塑编网、背板防止窜矸伤人。
随着技术工艺的逐步成熟，截至目前，该矿已先后在3个工作面成功实现背拉开采，目前在掘的22002、 21406工作面均采用该技术。该矿技术人员介绍，自施行背拉开采以来，累计减少沿空掘巷5326米，节省掘进投入3300多万元，多回收煤柱资源约11万吨，创收6380多万元，万吨掘进率下降14.8 米，减少施工时间37个月，有力保证了矿井采掘接替。
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