初采初放扇形回采技術在城郊煤礦F2105綜采工作面的成功應用

河南煤化集團永煤公司 王丙成

初采初放扇形回采技術在城郊煤礦F2105綜采工作面的成功應用

河南煤化集團永煤公司 王丙成

在綜采工作面初采時布置成扇形工作面中,采用扇形回采技術的方法,為今后在不規則扇形工作面中使用綜采回采總結了成功的經驗,收到了明顯的經濟效益。

綜采工作面、初采旋轉扇形回采技術

一、引言

綜采工作面在初采時工作面布置成扇形旋轉回采時,回采工藝十分復雜,受開采技術水平和生產條件限制應用這一技術比較困難,生產過程中要控制好運輸設備竄動和搭接,運輸機的調斜,支架咬架,以及掘進成折線型巷道等生產技術管理難度都比較大,初次應用生產能力也較低,因而,國內也找不到成功應用的范例。城郊煤礦在借鑒于其它開采技術的經驗基礎上,在F2105綜采工作面成功應用了初采初放期間旋轉扇形的回采技術。

二、基本概況

1.地質概況。F2105綜采工作面位于城郊煤礦馬崗背斜西翼,總體為單斜構造,煤層傾角4°～16°,平均約8°,煤層整體較為穩定,最大厚度約3.73m,平均厚度2.93m,老頂4.36m,直接頂10.19m,直接底2166m,老底7.88m。

2.工作面概況。F2105綜采工作面采用走向長壁后退式一次采全高綜合機械化采煤方法,采用全部垮落法處理采空區頂板。最大控頂距4110mm,最小控頂距3510mm。從初采旋轉扇形采起始線開始至旋轉終止線時工作面將要改變方位45°,工作面采用ZY4000217.5/38型液壓支架支護頂板,采煤機截深為630mm,工作面主要使用設備:

三、初采旋轉扇形回采工藝

1.旋轉扇形回采工藝:F2105綜采工作面受斷層的影響,工作面巷道布置時存在三角區,給工作面初采帶來困難,對這種不規則的三角煤通過改造巷道折線巷道,采取扇形旋轉回采,將不規則的區域煤炭進行回收。一般情況下,旋轉軌順一側,皮順一側的工作面機頭為旋轉中心,采取長短刀結合的進刀形式,推進運輸機尾,工作面形成扇形回采區域,從而實現三角煤的回收目的。

2.采用旋轉扇形回采需解決的問題:(1)工作面機頭“盲區”,即工作面運輸機頭縮進工作面內的問題。(2)工作面運輸機尾頂機尾煤柱問題。(3)工作面調斜時支架咬架,運輸機與推移桿不垂直,扭推移桿等問題。(4)工作面斜長與掘進巷道形成的斜長不統一問題。(5)工作面運輸機搭接不上,煤流無法轉載問題。

3.采用旋轉扇形回采技術措施:

(1)固定運輸機機頭不動,回采時只推進運輸機機尾。為避免工作面運輸機頭縮進工作面內,回采時固定運輸機頭不動,只推進運輸機機尾,生產工藝上改變原工藝過程是采煤機單項割煤向運輸機尾方向空行,跟機推移運輸機。旋轉回采時為控制運輸機能向機頭方向竄,采取采煤機從工作面運輸機頭向運輸機尾割煤,再從機尾向機頭推移運輸機的工藝過程,使推移工作面運輸機的方向向機頭趕,減少運輸機向機尾一側的下滑量,使運輸機盡可能向機頭竄動。(2)在軌順巷內確定好弧線最長段提前進行擴幫。工作面回采時運輸機尾推進是弧形運動軌跡,而改造巷不可能是圓弧形的部分是直巷,兩者之間是“圓弧和弦的關系”機尾逐漸延長伸出軌順,端頭支架會頂下幫煤柱,為解決工作面運輸機尾頂機尾煤柱問題,采取提前擴幫保證工作面進入弧線最長段不擠下幫。(3)控制工作面煤壁彎曲度,使工作面中部形成圓弧。工作面調斜回采前,支架與煤壁基本垂直安裝的,調斜時機尾推進多,為防止工作面調斜時支架咬架,運輸機與推移桿不垂直,扭推移桿等問題,工作面人為形成平緩圓弧,采煤機進刀時在中部15～70#支架位置多進刀,截深大一些,采取長短刀相結合的方式,推移運輸機時推靠煤壁,工作面運輸機和支架也形成圓滑的孤線。(4)采取人工調整支架間隙。由于機頭機尾推進度不同步,為防止倒架和推移桿接頭扭斷和咬架,采取人工用單體柱頂住支架的頂梁從機頭向機尾逐架的調整間隙,即能避免倒架、擠架也能杜絕推移桿聯接頭扭斷現象。

四、旋轉扇形回采技術創新點

(1)工作面調斜時,運輸機和支架的竄動是與工作面垂直兩巷時的竄動不同,正常回采時的竄量可看作是絕對上竄,而調斜回采時工作面與兩巷是斜交的,工作面上竄是相對垂直工作面位置的上竄,相對兩巷上竄量小于工作面斜長,工作面比正常回采工作面滯后一個銳角,調斜時工作面機頭機尾運動是兩個弧線。(2)工作面旋轉一側要掘進成折線。(3)工作面一端必須固定不動。(4)控制好工作面機頭機尾的竄量。(5)人工調整工作面支架。(6)改變進刀方向和進刀方法。

五、結束語

城郊煤礦F2105工作面三角煤旋轉扇形回采技術已經取得顯著效果,安全采出煤量共計23000t,創經濟效益1380余萬元。

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