針對大坡度仰采綜放工作面管理的難點(diǎn)，在工作面支護(hù)上要堅(jiān)持“支、護(hù)、穩(wěn)”兼顧，以“穩(wěn)”為主的基本原則：
（1）“支”：由于大傾角工作面頂板法向壓力減小，因而支架載荷會相對降低。但為了控制頂板頂煤下滑，也使支架具有一定的抗推力，支架保持一定的初撐力是十分必要的。實(shí)際中采用了堅(jiān)強(qiáng)泵站維護(hù)檢修檢查措施，切實(shí)提高了支架初撐力。
（2）“護(hù)”：“護(hù)”的目的一是要最大限度地控制“漏、抽、片”事故的發(fā)生，二是為支創(chuàng)造良好條件，“護(hù)”是“支”的前提，護(hù)不住就支不好。實(shí)際中采取了堅(jiān)持及時打開護(hù)幫板護(hù)住煤幫、及時補(bǔ)打必要貼幫柱、及時用錨桿錨固煤壁和端面前方煤體等措施，使工作面煤壁-頂煤-頂板形成“整體”，處于良好狀態(tài)。實(shí)踐證明，及時用錨桿加固煤壁和端面前頂煤是保證大傾角厚煤層仰斜綜放安全開采的至關(guān)重要的措施。
（3）“穩(wěn)”：支架無勁不穩(wěn)，“穩(wěn)”是控制大坡度仰采綜放工作面頂板事故的根本性措施，為保證支架穩(wěn)定性，必須使支護(hù)系統(tǒng)保持必要的剛度。管理大坡度仰采綜放工作面頂板，“支”是手段、“護(hù)”是前提、“穩(wěn)”是目的。
4708綜放工作面大坡度仰采階段頂板控制采取的主要措施為：（1）及時打必要的貼幫柱，及時開采護(hù)幫板支護(hù)煤壁，及時打好各種錨桿加固煤壁和端面前方頂煤，有效預(yù)防和及時治理煤壁片幫，防止工作面端面冒頂。（2）加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量監(jiān)控，加強(qiáng)支架維護(hù)，提高支架初撐力，調(diào)整好支架工作面狀態(tài)，提高支架工作狀態(tài)。（3）加強(qiáng)工藝過程管理，嚴(yán)格控制放煤工藝過程、合理控制局部放煤量，提高采煤機(jī)操控水平，合理控制工作面一次提底下底幅度，盡可能提高工作面底板、頂板、煤壁的平直程度。
4 煤壁片幫和端面冒頂防治技術(shù)措施
工作面仰斜開采時煤壁以片幫、頂煤頂板已發(fā)生架前冒頂，仰采坡度越大，片幫冒頂?shù)目赡苄跃驮酱?。由?708工作面仰采坡度局部達(dá)到30°以上，加之孤島工作面開采礦壓增大，因此必然造成煤壁片幫和架前冒頂非常容易發(fā)生發(fā)展，嚴(yán)重影響工作面安全正常生產(chǎn)。
根據(jù)大坡度仰采綜放工作面煤壁片幫冒頂機(jī)理分析，實(shí)際主要從兩大方面著手來治理大坡度仰采綜放工作面煤壁片幫和端面冒頂：
（1）充分發(fā)揮支架的支護(hù)能力，以提高支架預(yù)防片幫冒頂?shù)男阅?。盡量減少工作面控頂距，特別是工作面端面空頂距，保證和提高支架初撐力，調(diào)整好支架的工作狀態(tài)，及時移架，盡量縮短移架作業(yè)過程，堅(jiān)持及時打好護(hù)幫板，必要時及時打好貼幫柱。
（2）錨固和加固煤壁及下位頂煤，提高煤體的強(qiáng)度。采用竹錨桿、鋼筋錨桿等錨固煤壁和下位頂煤。向煤壁和下位頂煤中打竹錨桿，采用全長錨固效果更好。
在工作面不斷開幫推進(jìn)過程中，全長錨固錨桿會一直起到錨固作用，竹錨桿桿體隨開幫伸出煤壁的部分可以被折斷而減少對工作的影響，如圖1和圖2所示。采用全長錨固竹錨桿加固方法，操作工藝技術(shù)簡單，使用方便，成本低，實(shí)際使用防止片幫效果最好。
圖1 煤壁錨桿安裝示意圖（安帶托板）
圖2 煤壁錨桿安裝示意圖（不安托板）
采用端錨時，錨桿只在安裝好之后起到錨固作用，只要錨桿處煤壁一開幫，錨桿就會失效，錨桿能起到錨固作用的時間不長，且端錨的錨固作用要小于全錨。
安裝全長錨固竹錨桿時，在端部的第一卷錨固劑可以采用常規(guī)凝速藥卷，中間其他藥卷都應(yīng)采用緩凝藥卷，緩凝藥卷的凝固時間應(yīng)控制在25min左右；錨桿外露長度應(yīng)小于10cm，錨桿插入錨孔之后，應(yīng)在從孔口處塞入一卷常規(guī)凝速的藥卷，并將其全部塞入孔內(nèi)，然后再安裝托板和打緊楔子。
也可以不安裝托板，而將桿體全部壓入孔內(nèi)，孔口打入一個木塞，并將錨固劑擠入孔內(nèi)。
采用的錨桿長度1.5~1.8m，桿體直徑35mm，配套的錨孔直徑應(yīng)為45~50mm。桿體直徑和錨孔直徑配合好時，錨桿安裝比較容易，且有利于提高錨桿的錨固作用力。如果孔徑偏小，則錨桿安裝比較困難，錨固劑不易與孔壁粘結(jié)牢固，不能充分發(fā)揮錨桿作用。
4708工作面開程中，局部階段還使用了普通的直徑18mm的鋼筋錨桿來加固煤壁。初期使用了鋼筋錨桿，到后期使用較少了。鋼筋錨桿都采用了端部錨固方式。用直徑30mm鋼管特制了長度不等的各種套管，隨著工作面煤幫推進(jìn)，在露出的桿體上適當(dāng)長度的鋼套管，然后再上緊錨桿螺母，以便錨桿能繼續(xù)對煤壁有一定錨固作用。需要說明，使用鋼筋錨桿錨固工作面煤壁制約較大，只有在工作面片幫冒頂非常嚴(yán)重，造成工作面無法推進(jìn)、或推進(jìn)極慢情況才可以使用，否則伸出煤壁的鋼筋桿體對人員、設(shè)備正常運(yùn)動影響很大。
圖3 煤壁錨桿安裝位置示意圖
圖4 工作面支護(hù)狀況示意圖
也可以采用化學(xué)加固煤壁。向煤壁和頂煤中注化固結(jié)劑固化煤體方法：化學(xué)加固劑可選用馬力散等專用材料。馬力散作為一種高分子化學(xué)材料，是由兩種成分組成的聚亞膠材料，兩種成分的混合物質(zhì)保持體狀態(tài)幾秒鐘，滲透到細(xì)小的裂中膨脹膠結(jié)，與松散煤巖體發(fā)生高度粘合，起到加固煤巖體的用。具有如下特點(diǎn)：一是液體粘度低,能很好地滲入細(xì)小的裂縫中，二是有極好的粘合能力,可與松散煤巖體很好粘合，三是膨脹率高,滲透力強(qiáng)，可滲透到煤巖體深部;四是有良好的柔韌性，不易破碎，能承受機(jī)械切割和采動影響?；瘜W(xué)加固劑還有其它類型，但均屬于高分子化學(xué)材料。也有礦井使用具有較強(qiáng)凝結(jié)和膨脹性能的一種防滅火材料來加固過煤壁以預(yù)防片幫冒頂?；瘜W(xué)加固煤壁，需要購置專用材料和設(shè)備，工藝復(fù)雜，技術(shù)要求要，成本高，且對煤質(zhì)有影響，在4708工作面沒有使用。
5 工作面防滅火技術(shù)措施
4708工作面煤層屬于易自燃煤層，工作面推進(jìn)速度是影響綜放工作面采空區(qū)發(fā)火危險性的最主要因素，一般認(rèn)為工作面推進(jìn)速度于30~50m/月時工作面采空區(qū)自燃發(fā)火的危險性會大大降低。由于大坡度仰采和階段4708綜放面推進(jìn)速度慢，這使采空發(fā)生自燃發(fā)火的危險性大大增加。
根據(jù)礦井實(shí)際條件，防滅火措施以黃泥灌漿、采空區(qū)灑漿、注氮?dú)鉃橹?，輔以工作面設(shè)隔離減少漏風(fēng)、均壓通風(fēng)等相結(jié)合的綜合防滅措施。對于4708綜放面的防滅火問題，采取的基本策略：加強(qiáng)工作面自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報(bào)；切實(shí)落實(shí)以黃泥灌漿和注氮?dú)鉃橹鞯木C合防滅火技術(shù)措施；在大坡度仰采階段，由于工作面推進(jìn)速度慢，按照已經(jīng)出現(xiàn)明顯發(fā)火征兆來對待和實(shí)施相應(yīng)的防滅火措施。實(shí)際取得了良好效果，為工作面順利推采過大傾角段創(chuàng)造了必要安全生產(chǎn)條件。
6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析
（1）直接經(jīng)濟(jì)效益：4708工作面可采走向長380m，傾斜長平均140m,設(shè)計(jì)可采煤量40.3萬t，其中大坡度仰采區(qū)段推進(jìn)長度約130m，可采煤量約15萬t。通過研究攻關(guān)，4708工作面成功地多開采出了約15萬t優(yōu)質(zhì)煤炭資源，4706工作面等多采出優(yōu)質(zhì)煤炭約20萬t。紅會四礦生產(chǎn)的煤炭為優(yōu)質(zhì)晶虹煤產(chǎn)品，按噸煤售價 450元/t估算，多采出35萬t煤增加的直接經(jīng)濟(jì)效益約為：35*450=15750 萬元
另外，該礦井還有約60萬t可采煤量只能采用大坡度傾斜長壁綜放開采，采出這部分優(yōu)質(zhì)煤炭儲量預(yù)期將可獲得約27000萬元的經(jīng)濟(jì)效益。這樣本項(xiàng)目研究的直接經(jīng)濟(jì)效益約為42750萬元。
（2）礦井資源回收率提高：目前剩余資源量已經(jīng)不多，煤層賦存條件都比較復(fù)雜，煤層傾角起伏變化較大。大坡度傾斜長壁綜放開采技術(shù)可多回收煤炭95萬t，可以使其礦井資源回收率提高約2.3個百分點(diǎn)。
（3）安全效益：大坡度仰采綜放面片幫冒頂防治技術(shù)和以黃泥灌漿及注氮?dú)夥罍缁馂橹鞯木C合防滅火技術(shù)，保證了工作面的安全生產(chǎn)，為類似條件工作面的安全生產(chǎn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，取得了顯著的安全效果。
（4）社會效益：探索出大坡度仰采綜放工作面頂板控制的成功經(jīng)驗(yàn)，形成了適用于大坡度仰采綜放工作面開采的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和措施，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場工程實(shí)踐取得了顯著的效果，對類似條件工作面的開采提供了一個很好的可供借鑒的例子，也推進(jìn)了我國大傾角煤層傾斜長壁開采技術(shù)的發(fā)展，大大拓展了傾斜長壁采煤方法的應(yīng)用范圍，對推進(jìn)復(fù)雜難采煤層安全高效開采技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
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