綜采工作面尾采轉角回采實踐

摘 要：通過對工作面轉角現場的分析研究，提出了工作面調斜、巷道擴修、頂板控制、設備管理等一系列過轉角針對性的安全技術措施，實現了綜采工作在不停產的情況下安全快速過11°轉角。實踐證明，此技術的應用有效緩解了生產接替，且解決了礦井產量問題，增加了經濟效益，為礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

關鍵詞：轉角回采；運輸機防竄；防倒、防擠；超前量

1 概述

大興煤礦北二902工作面位于-600m水平，北二采區9煤層，工作面東側為未采動區；南側為采區保護煤柱；西側為北二903采空區（該面于2010年3月份回采完畢）；北側為F15號井田邊界斷層，與大隆井田相鄰。工作面上鄰7-2煤層，已回采完畢，煤厚一般為6.68m，煤層間距一般為29.26m；下鄰10-1煤層，煤厚一般為0.37m，不可采，煤層間距一般為13.04m。該工作面直接頂為灰色粉砂巖，厚度為3.28m，巖性為水平層理及波狀層理，泥質膠結，硬度一般為4；老頂為灰白色粗砂巖，厚度為12.3m，巖性以石英為主，泥質膠結，松散，硬度為5；底板以粉砂巖為主，含炭質泥巖，泥質膠結，厚度為1.43m，硬度一般為4。

2 工作面及轉角處情況

2.1 工作面情況

北二902工作面斜長200m，煤層傾角3～11°，平均煤厚4.23m。運順標高-596m，回順標高-560m，兩順落差36m，工作面安裝118組ZY10000/27/56型液壓支架，使用MG750*1800WD型采煤機落煤，SGZ1000/2×855型刮板輸送機運煤。

2.2 轉角處情況

北二902工作面由于地質原因，運順采止線距邊切103m，回順采止線距邊切140m（見圖1），這樣回順要有大量煤炭只能作為煤柱保留不能采出。為能更多的利用煤炭資源，盡可能地多出效益，工作面在尾采時采取轉角開采技術。

3 轉角回采工藝設計

3.1 轉角準備工作

工作面推進到距運順采止線46.6m，距回順采止線88.4m時，開始調前角，增加偽斜角度，加大運順超前量，運順推進24m，回順推進7.2m，此時運順超前回順19米。根據兩順落差，工作面正?；夭蓵r運順超前回順一般控制在7～10m，當運輸機超前量超過穩定值時，隨運順超前量不斷加大，運輸機與運順夾角逐漸增大，運輸機及液壓支架開始向機尾竄動，為轉角做準備工作。

3.2 轉角方案

當運順推進距采止線22.6m，回順距采止線81.2m時，以運輸機機頭為中心，開始旋轉（如圖2），轉角回采運順推進5.6m，回順推進64m，工作面旋轉11°。兩順距采止線17m時轉角結束，工作面開始鋪網，機頭、機尾平行進尺。

a=tan-1（多推米數/200米）

=11°

4 影響轉角回采因素

4.1 運輸機向機頭竄動，造成出貨困難

工作面轉角結束，回順超前運順40m，造成運輸機與運順形成11°夾角（如圖3），鋪網、劈幫工作面平行推進17m，共推運輸機19遍。每推一遍運輸機，運輸機就會向機頭竄動一定的距離，經計算每遍移動0.154m，19遍共移動2.9m，運輸機下竄，造成機頭過長出貨困難，原有巷道寬度無法滿足生產。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延長，機尾割不透、缺支護

轉角導致工作面延長后，機尾縮短，造成機尾割不透，后三角點缺支架，頂板無支護，經計算機尾液壓支架距回順硬幫間距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加長度4m

L2：輸送機總竄量2.9m

L3：工作面與兩順垂直時機尾液壓支架距回順硬幫距離1.6m。

4.3 頂板破碎，片幫嚴重

旋轉中心附近無推進度或推進度很小，但為了液壓支架調向，必須原地反復升降液壓支架支撐頂板，很容易使旋轉中心附近的頂板破碎、垮落，片幫超寬造成空頂。

4.4 調架困難，易造成擠架、倒架事故

液壓支架受自重、坡度的影響，旋轉過慢，人工調架難以跟上工作面旋轉，會出現擠架、倒架現象，很難調整。

5 解決方案及采場管理

5.1 準備運輸機竄量空間

5.1.1 轉角回采前調前角增加偽斜比例，達到運輸機及液壓支架向機尾竄動的目的，給轉角回采預留運輸機前竄空間。

5.1.2 提前采取運順開軟幫措施來增加輸送機竄量空間，經過計算運順軟幫開幫長度為15米，寬度為1米，開幫位置在旋轉中心外側5米處。

5.1.3 增加偽斜比例回采過程中，在運輸機機頭側加兩塊375mm短板。轉角開始前，保證運輸機機頭縮至最短，采煤機剛能割透即可。

運輸機向機尾總竄量=運順軟幫開幫量+運輸機向后正常最大竄量+機頭側兩塊短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通過采取以上措施保證了運輸機向機尾總竄量為2.95米，等于在運順給運輸機留有2.95米下竄空間，滿足了鋪網、劈幫回采時運輸機的下竄量，實現了運輸機與轉載機正常搭接，保證了出貨順暢。

5.2 運輸機控制

5.2.1 為減緩轉角回采時運輸機前竄量，在回采工藝上采用雙向割煤單向推溜方式。采煤機向機尾割煤時移架推溜，向機頭割煤時只移架不推溜，待機頭煤幫割透后，采煤機掃貨向后牽引，推機頭后采煤機沿彎曲段斜切進入煤壁將機頭煤幫割透，機身后運輸機順彎曲段向后推溜。

5.2.2 運輸機下竄造成出貨困難時，逐漸將機頭兩塊375mm運輸機短板掐掉。

5.2.3 調整液壓支架形成一定扭矩，使液壓支架與運輸機成銳角，在推運輸機時阻止運輸機前竄量。

5.3 液壓支架調整

5.3.1 轉角開始前將支架頂梁與尾梁側護幫缸分閥控制，便于在移架過程中調整支架。

5.3.2 回采過程中采取單向移架方式，即由機尾向機頭進行，保證調架的最大量。

5.4 頂板控制

5.4.1 采用8：1調長角回采工藝，使旋轉中心有一定的推進度，以便在推進中調整處于不正常的支架，保持旋轉中心附近頂板的完整性。

5.4.2 旋轉中心出現煤壁片幫，當架前空頂超200mm，打一排頂錨桿，間距0.8～1.0m，錨桿規格Φ22×2200mm，頂板下沉壓力增大時，補打一排錨索，間距1.5m，錨索規格Φ22×5300mm，片幫超寬打1～2排幫錨桿，幫錨桿位置在底板向上1.5～2.0m區域，采用塑脂錨桿，規格Φ22×2200mm。

5.4.3 機尾三角點頂板管理

（1）在回順旋轉區域提請補打Φ28.6×5300mm錨索，加強頂板支護強度。（2）根據旋轉角度，計算出加液壓支架位置，提前在回順進行組裝，待工作面推進到位后，及時加液壓支架，累計加液壓支架3組。（3）機尾架穿工字鋼梁，在機尾架前頂板下吊工字鋼梁，移架后保證鋼梁一端搭在液壓支架頂梁上，另一端打單體腿，當機尾架與回順硬幫間距超2m時，在棚梁下掛一排鉸接。（4）將替棚支架靠攏并滯后2～3步，減小機尾三角點空頂面積。

5.4.4 加強設備檢修，保證各系統及生產環節的暢通，杜絕各種因素的影響，加快工作面推度，保證頂板完整。

5.4.5 加強工程質量管理，使工作面始終保持“三直、兩平”，保證液壓支架支護狀態，并使達到初撐力，杜絕了各類頂板事故發生。

6 取得成果

（1）僅用9天時間完成轉角回采，增產煤炭量25080噸（采高按3.8m計算），增加了經濟效益。（2）解決了礦井產量問題，同時給礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

作者簡介：鞏紅林（1976-），男，甘肅甘谷人，采煤工程師，現鐵煤能源公司大興煤礦生產科從事采煤技術工作。endprint

摘 要：通過對工作面轉角現場的分析研究，提出了工作面調斜、巷道擴修、頂板控制、設備管理等一系列過轉角針對性的安全技術措施，實現了綜采工作在不停產的情況下安全快速過11°轉角。實踐證明，此技術的應用有效緩解了生產接替，且解決了礦井產量問題，增加了經濟效益，為礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

關鍵詞：轉角回采；運輸機防竄；防倒、防擠；超前量

1 概述

大興煤礦北二902工作面位于-600m水平，北二采區9煤層，工作面東側為未采動區；南側為采區保護煤柱；西側為北二903采空區（該面于2010年3月份回采完畢）；北側為F15號井田邊界斷層，與大隆井田相鄰。工作面上鄰7-2煤層，已回采完畢，煤厚一般為6.68m，煤層間距一般為29.26m；下鄰10-1煤層，煤厚一般為0.37m，不可采，煤層間距一般為13.04m。該工作面直接頂為灰色粉砂巖，厚度為3.28m，巖性為水平層理及波狀層理，泥質膠結，硬度一般為4；老頂為灰白色粗砂巖，厚度為12.3m，巖性以石英為主，泥質膠結，松散，硬度為5；底板以粉砂巖為主，含炭質泥巖，泥質膠結，厚度為1.43m，硬度一般為4。

2 工作面及轉角處情況

2.1 工作面情況

北二902工作面斜長200m，煤層傾角3～11°，平均煤厚4.23m。運順標高-596m，回順標高-560m，兩順落差36m，工作面安裝118組ZY10000/27/56型液壓支架，使用MG750*1800WD型采煤機落煤，SGZ1000/2×855型刮板輸送機運煤。

2.2 轉角處情況

北二902工作面由于地質原因，運順采止線距邊切103m，回順采止線距邊切140m（見圖1），這樣回順要有大量煤炭只能作為煤柱保留不能采出。為能更多的利用煤炭資源，盡可能地多出效益，工作面在尾采時采取轉角開采技術。

3 轉角回采工藝設計

3.1 轉角準備工作

工作面推進到距運順采止線46.6m，距回順采止線88.4m時，開始調前角，增加偽斜角度，加大運順超前量，運順推進24m，回順推進7.2m，此時運順超前回順19米。根據兩順落差，工作面正?；夭蓵r運順超前回順一般控制在7～10m，當運輸機超前量超過穩定值時，隨運順超前量不斷加大，運輸機與運順夾角逐漸增大，運輸機及液壓支架開始向機尾竄動，為轉角做準備工作。

3.2 轉角方案

當運順推進距采止線22.6m，回順距采止線81.2m時，以運輸機機頭為中心，開始旋轉（如圖2），轉角回采運順推進5.6m，回順推進64m，工作面旋轉11°。兩順距采止線17m時轉角結束，工作面開始鋪網，機頭、機尾平行進尺。

a=tan-1（多推米數/200米）

=11°

4 影響轉角回采因素

4.1 運輸機向機頭竄動，造成出貨困難

工作面轉角結束，回順超前運順40m，造成運輸機與運順形成11°夾角（如圖3），鋪網、劈幫工作面平行推進17m，共推運輸機19遍。每推一遍運輸機，運輸機就會向機頭竄動一定的距離，經計算每遍移動0.154m，19遍共移動2.9m，運輸機下竄，造成機頭過長出貨困難，原有巷道寬度無法滿足生產。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延長，機尾割不透、缺支護

轉角導致工作面延長后，機尾縮短，造成機尾割不透，后三角點缺支架，頂板無支護，經計算機尾液壓支架距回順硬幫間距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加長度4m

L2：輸送機總竄量2.9m

L3：工作面與兩順垂直時機尾液壓支架距回順硬幫距離1.6m。

4.3 頂板破碎，片幫嚴重

旋轉中心附近無推進度或推進度很小，但為了液壓支架調向，必須原地反復升降液壓支架支撐頂板，很容易使旋轉中心附近的頂板破碎、垮落，片幫超寬造成空頂。

4.4 調架困難，易造成擠架、倒架事故

液壓支架受自重、坡度的影響，旋轉過慢，人工調架難以跟上工作面旋轉，會出現擠架、倒架現象，很難調整。

5 解決方案及采場管理

5.1 準備運輸機竄量空間

5.1.1 轉角回采前調前角增加偽斜比例，達到運輸機及液壓支架向機尾竄動的目的，給轉角回采預留運輸機前竄空間。

5.1.2 提前采取運順開軟幫措施來增加輸送機竄量空間，經過計算運順軟幫開幫長度為15米，寬度為1米，開幫位置在旋轉中心外側5米處。

5.1.3 增加偽斜比例回采過程中，在運輸機機頭側加兩塊375mm短板。轉角開始前，保證運輸機機頭縮至最短，采煤機剛能割透即可。

運輸機向機尾總竄量=運順軟幫開幫量+運輸機向后正常最大竄量+機頭側兩塊短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通過采取以上措施保證了運輸機向機尾總竄量為2.95米，等于在運順給運輸機留有2.95米下竄空間，滿足了鋪網、劈幫回采時運輸機的下竄量，實現了運輸機與轉載機正常搭接，保證了出貨順暢。

5.2 運輸機控制

5.2.1 為減緩轉角回采時運輸機前竄量，在回采工藝上采用雙向割煤單向推溜方式。采煤機向機尾割煤時移架推溜，向機頭割煤時只移架不推溜，待機頭煤幫割透后，采煤機掃貨向后牽引，推機頭后采煤機沿彎曲段斜切進入煤壁將機頭煤幫割透，機身后運輸機順彎曲段向后推溜。

5.2.2 運輸機下竄造成出貨困難時，逐漸將機頭兩塊375mm運輸機短板掐掉。

5.2.3 調整液壓支架形成一定扭矩，使液壓支架與運輸機成銳角，在推運輸機時阻止運輸機前竄量。

5.3 液壓支架調整

5.3.1 轉角開始前將支架頂梁與尾梁側護幫缸分閥控制，便于在移架過程中調整支架。

5.3.2 回采過程中采取單向移架方式，即由機尾向機頭進行，保證調架的最大量。

5.4 頂板控制

5.4.1 采用8：1調長角回采工藝，使旋轉中心有一定的推進度，以便在推進中調整處于不正常的支架，保持旋轉中心附近頂板的完整性。

5.4.2 旋轉中心出現煤壁片幫，當架前空頂超200mm，打一排頂錨桿，間距0.8～1.0m，錨桿規格Φ22×2200mm，頂板下沉壓力增大時，補打一排錨索，間距1.5m，錨索規格Φ22×5300mm，片幫超寬打1～2排幫錨桿，幫錨桿位置在底板向上1.5～2.0m區域，采用塑脂錨桿，規格Φ22×2200mm。

5.4.3 機尾三角點頂板管理

（1）在回順旋轉區域提請補打Φ28.6×5300mm錨索，加強頂板支護強度。（2）根據旋轉角度，計算出加液壓支架位置，提前在回順進行組裝，待工作面推進到位后，及時加液壓支架，累計加液壓支架3組。（3）機尾架穿工字鋼梁，在機尾架前頂板下吊工字鋼梁，移架后保證鋼梁一端搭在液壓支架頂梁上，另一端打單體腿，當機尾架與回順硬幫間距超2m時，在棚梁下掛一排鉸接。（4）將替棚支架靠攏并滯后2～3步，減小機尾三角點空頂面積。

5.4.4 加強設備檢修，保證各系統及生產環節的暢通，杜絕各種因素的影響，加快工作面推度，保證頂板完整。

5.4.5 加強工程質量管理，使工作面始終保持“三直、兩平”，保證液壓支架支護狀態，并使達到初撐力，杜絕了各類頂板事故發生。

6 取得成果

（1）僅用9天時間完成轉角回采，增產煤炭量25080噸（采高按3.8m計算），增加了經濟效益。（2）解決了礦井產量問題，同時給礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

作者簡介：鞏紅林（1976-），男，甘肅甘谷人，采煤工程師，現鐵煤能源公司大興煤礦生產科從事采煤技術工作。endprint

摘 要：通過對工作面轉角現場的分析研究，提出了工作面調斜、巷道擴修、頂板控制、設備管理等一系列過轉角針對性的安全技術措施，實現了綜采工作在不停產的情況下安全快速過11°轉角。實踐證明，此技術的應用有效緩解了生產接替，且解決了礦井產量問題，增加了經濟效益，為礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

關鍵詞：轉角回采；運輸機防竄；防倒、防擠；超前量

1 概述

大興煤礦北二902工作面位于-600m水平，北二采區9煤層，工作面東側為未采動區；南側為采區保護煤柱；西側為北二903采空區（該面于2010年3月份回采完畢）；北側為F15號井田邊界斷層，與大隆井田相鄰。工作面上鄰7-2煤層，已回采完畢，煤厚一般為6.68m，煤層間距一般為29.26m；下鄰10-1煤層，煤厚一般為0.37m，不可采，煤層間距一般為13.04m。該工作面直接頂為灰色粉砂巖，厚度為3.28m，巖性為水平層理及波狀層理，泥質膠結，硬度一般為4；老頂為灰白色粗砂巖，厚度為12.3m，巖性以石英為主，泥質膠結，松散，硬度為5；底板以粉砂巖為主，含炭質泥巖，泥質膠結，厚度為1.43m，硬度一般為4。

2 工作面及轉角處情況

2.1 工作面情況

北二902工作面斜長200m，煤層傾角3～11°，平均煤厚4.23m。運順標高-596m，回順標高-560m，兩順落差36m，工作面安裝118組ZY10000/27/56型液壓支架，使用MG750*1800WD型采煤機落煤，SGZ1000/2×855型刮板輸送機運煤。

2.2 轉角處情況

北二902工作面由于地質原因，運順采止線距邊切103m，回順采止線距邊切140m（見圖1），這樣回順要有大量煤炭只能作為煤柱保留不能采出。為能更多的利用煤炭資源，盡可能地多出效益，工作面在尾采時采取轉角開采技術。

3 轉角回采工藝設計

3.1 轉角準備工作

工作面推進到距運順采止線46.6m，距回順采止線88.4m時，開始調前角，增加偽斜角度，加大運順超前量，運順推進24m，回順推進7.2m，此時運順超前回順19米。根據兩順落差，工作面正常回采時運順超前回順一般控制在7～10m，當運輸機超前量超過穩定值時，隨運順超前量不斷加大，運輸機與運順夾角逐漸增大，運輸機及液壓支架開始向機尾竄動，為轉角做準備工作。

3.2 轉角方案

當運順推進距采止線22.6m，回順距采止線81.2m時，以運輸機機頭為中心，開始旋轉（如圖2），轉角回采運順推進5.6m，回順推進64m，工作面旋轉11°。兩順距采止線17m時轉角結束，工作面開始鋪網，機頭、機尾平行進尺。

a=tan-1（多推米數/200米）

=11°

4 影響轉角回采因素

4.1 運輸機向機頭竄動，造成出貨困難

工作面轉角結束，回順超前運順40m，造成運輸機與運順形成11°夾角（如圖3），鋪網、劈幫工作面平行推進17m，共推運輸機19遍。每推一遍運輸機，運輸機就會向機頭竄動一定的距離，經計算每遍移動0.154m，19遍共移動2.9m，運輸機下竄，造成機頭過長出貨困難，原有巷道寬度無法滿足生產。

L=0.8×sinα×19

=2.9

4.2 工作面延長，機尾割不透、缺支護

轉角導致工作面延長后，機尾縮短，造成機尾割不透，后三角點缺支架，頂板無支護，經計算機尾液壓支架距回順硬幫間距8.5m。

L=L1+L2+L3=4+2.9+1.6=8.5m

L1：工作面增加長度4m

L2：輸送機總竄量2.9m

L3：工作面與兩順垂直時機尾液壓支架距回順硬幫距離1.6m。

4.3 頂板破碎，片幫嚴重

旋轉中心附近無推進度或推進度很小，但為了液壓支架調向，必須原地反復升降液壓支架支撐頂板，很容易使旋轉中心附近的頂板破碎、垮落，片幫超寬造成空頂。

4.4 調架困難，易造成擠架、倒架事故

液壓支架受自重、坡度的影響，旋轉過慢，人工調架難以跟上工作面旋轉，會出現擠架、倒架現象，很難調整。

5 解決方案及采場管理

5.1 準備運輸機竄量空間

5.1.1 轉角回采前調前角增加偽斜比例，達到運輸機及液壓支架向機尾竄動的目的，給轉角回采預留運輸機前竄空間。

5.1.2 提前采取運順開軟幫措施來增加輸送機竄量空間，經過計算運順軟幫開幫長度為15米，寬度為1米，開幫位置在旋轉中心外側5米處。

5.1.3 增加偽斜比例回采過程中，在運輸機機頭側加兩塊375mm短板。轉角開始前，保證運輸機機頭縮至最短，采煤機剛能割透即可。

運輸機向機尾總竄量=運順軟幫開幫量+運輸機向后正常最大竄量+機頭側兩塊短板量

=1+1.2+0.75=2.95米

通過采取以上措施保證了運輸機向機尾總竄量為2.95米，等于在運順給運輸機留有2.95米下竄空間，滿足了鋪網、劈幫回采時運輸機的下竄量，實現了運輸機與轉載機正常搭接，保證了出貨順暢。

5.2 運輸機控制

5.2.1 為減緩轉角回采時運輸機前竄量，在回采工藝上采用雙向割煤單向推溜方式。采煤機向機尾割煤時移架推溜，向機頭割煤時只移架不推溜，待機頭煤幫割透后，采煤機掃貨向后牽引，推機頭后采煤機沿彎曲段斜切進入煤壁將機頭煤幫割透，機身后運輸機順彎曲段向后推溜。

5.2.2 運輸機下竄造成出貨困難時，逐漸將機頭兩塊375mm運輸機短板掐掉。

5.2.3 調整液壓支架形成一定扭矩，使液壓支架與運輸機成銳角，在推運輸機時阻止運輸機前竄量。

5.3 液壓支架調整

5.3.1 轉角開始前將支架頂梁與尾梁側護幫缸分閥控制，便于在移架過程中調整支架。

5.3.2 回采過程中采取單向移架方式，即由機尾向機頭進行，保證調架的最大量。

5.4 頂板控制

5.4.1 采用8：1調長角回采工藝，使旋轉中心有一定的推進度，以便在推進中調整處于不正常的支架，保持旋轉中心附近頂板的完整性。

5.4.2 旋轉中心出現煤壁片幫，當架前空頂超200mm，打一排頂錨桿，間距0.8～1.0m，錨桿規格Φ22×2200mm，頂板下沉壓力增大時，補打一排錨索，間距1.5m，錨索規格Φ22×5300mm，片幫超寬打1～2排幫錨桿，幫錨桿位置在底板向上1.5～2.0m區域，采用塑脂錨桿，規格Φ22×2200mm。

5.4.3 機尾三角點頂板管理

（1）在回順旋轉區域提請補打Φ28.6×5300mm錨索，加強頂板支護強度。（2）根據旋轉角度，計算出加液壓支架位置，提前在回順進行組裝，待工作面推進到位后，及時加液壓支架，累計加液壓支架3組。（3）機尾架穿工字鋼梁，在機尾架前頂板下吊工字鋼梁，移架后保證鋼梁一端搭在液壓支架頂梁上，另一端打單體腿，當機尾架與回順硬幫間距超2m時，在棚梁下掛一排鉸接。（4）將替棚支架靠攏并滯后2～3步，減小機尾三角點空頂面積。

5.4.4 加強設備檢修，保證各系統及生產環節的暢通，杜絕各種因素的影響，加快工作面推度，保證頂板完整。

5.4.5 加強工程質量管理，使工作面始終保持“三直、兩平”，保證液壓支架支護狀態，并使達到初撐力，杜絕了各類頂板事故發生。

6 取得成果

（1）僅用9天時間完成轉角回采，增產煤炭量25080噸（采高按3.8m計算），增加了經濟效益。（2）解決了礦井產量問題，同時給礦井在布置不規則工作面回采積累了寶貴經驗。

作者簡介：鞏紅林（1976-），男，甘肅甘谷人，采煤工程師，現鐵煤能源公司大興煤礦生產科從事采煤技術工作。endprint