通過設備改造使旋轉工作面順利回采技術研究與探討

【摘 要】隨著礦井機械化開采程度的加大，礦井服務年限在逐年縮短，邊界煤柱或受地質構造影響的煤層開采被排上日程。由于受地質條件影響，邊角煤回收往往無法被布置成規則工作面，推進長度也較短，不規則的小工作面掘采比高，系統復雜，安拆次數多，不利于安全生產。在條件允許的情況下，將兩個及兩個以上工作面聯合布置成一個不規則工作面，采用不等長工作面邊采邊增減支架旋轉回采的采煤方法，對于提高礦井資源回收率、提高效益、延長礦井服務年限具有重要意義。

【關鍵詞】不等長；聯合布置；旋轉回采工藝；加支架；設備改造

1.旋轉回采工藝實施背景

曉南煤礦將位于西三采區的W3-723-1煤柱回收工作面和W3-723-2煤柱回收工作面聯合布置。兩個工作面聯合布置后形成20°夾角的L型工作面，W3-723-1工作面過渡到W3-723-2工作面后，工作面長度增加3米。采用工作面回順大角度旋轉開采技術來完成兩個工作面的過渡，解決工作面設備搬家倒面問題。采取旋轉開采初期回順側邊采邊增加2組液壓支架，以解決工作面變長問題。將兩個采煤工作面聯合布置，能夠提高資源回收率、減少巷道掘進率、減少工作面設備安拆次數，從而提高經濟效益。

2.工作面概況

2.1工作面地質情況簡介

工作面井下位于曉南井田西三采區一期東北部，北以斷層為界與小青井田相鄰，西為采空區，東以斷層為界與西三三期相鄰。

2.2工作面主要設備配備表

工作面采用MG250/556WD型采煤機落煤，SGZ880/800型刮板輸送機運煤，原煤通過SZZ800/315型轉載機、輪式破碎機PCM160、以及膠帶輸送機運至采區煤倉。旋轉回采期間，由于運順巷道轉角布置，皮帶機不適用，采用SGB620/80刮板輸送機運煤。ZY6400/13/29型液壓支架支護頂板，GRB315/31.5型乳化液泵站供液。

3.旋轉回采解決的主要問題及設計方案確定

大角度旋轉回采主要需要解決以下幾個問題：在運順形成可彎曲的運煤路線和適合于轉載機正常推進的轉角巷道；工作面旋轉開采期間對支架和運輸機串動的控制。

轉角前布置一部小刮板輸送機，解決運煤問題。同時轉載機沿運順轉角巷道推進，在轉載機推進到拐點時，轉載機只需調轉20°，使轉載機與皮帶輸送機尾滑道在160°-180°之內搭接，進行轉載機運順旋轉開采。

4.旋轉回采施工工藝

4.1工作面回采工藝

⑴工作面旋轉回采前準備階段，做好相關生產管理記錄，準確掌握工作面推進度；將相關材料、設備準備到位，待接液壓支架、防止輸送機竄動的液壓缸、改造道小刮板輸送機等安裝、調試好；工作面采高保持平穩，防止采高起伏大造成頂板不穩定；加強設備檢修，尤其是液壓支架的管路、立柱、側護板等，以保證工作面旋轉回采順利。

⑵初調階段按1：1正常回采，當運順轉載機頭推進至距旋轉點5米位置后結束初調階段，拆除運順轉載機頭前小刮板輸送機，使轉載機頭下方皮帶滑道推移裝置與運順二部皮帶鏈接，調整皮帶滑道角度，調整后皮帶尾滑道與轉載機成20度夾角。本階段重點是掌握好轉載機旋轉推進及輸送機竄動情況，調整好轉載機與輸送機搭接，在保證工作面正常出貨的前提下，使工作面輸送機頭盡可能短，為工作面機尾回順旋轉做好準備條件。

⑶調采階段按1：4調采比例調斜（在此階段工作面回順邊采邊加2組液壓支架），工作面以機頭為旋轉中心，調采至機尾轉過下轉點20米為止。本階段重點防止工作面輸送機竄動量過大，及時使用液壓缸拖拽輸送機，調整好轉載機與輸送機搭接，保證出貨正常，同時要防止支架擠、咬現象發生。加設支架前，調整好待接支架狀態。

⑷調整階段是以一般調采為主，期間調整好運順和回順超前量，及時將工作面調整到正常狀態，調整好轉載機與皮帶輸送機的正常搭接。

4.2工作面運煤系統調整

在轉載機頭推進至距轉點前30米時，將W3723運順三部皮帶拆除，在原運順三部皮帶頭位置安設1部SGB620/80型小刮板輸送機，與轉載機搭接，機尾固定在滑道內，滑道由皮帶機尾滑道改制，小刮板輸送機頭與W3723運順二部皮帶輸送機機尾搭接，由此形成轉角刮板輸送機運煤系統，隨著旋轉回采，運順不斷推進，逐漸拆除刮板輸送機中板，當轉載機頭推進至距轉點5米時，拆除小刮板輸送機，將轉載機搭接到W3723運順運順二部皮帶上，完成運輸設備改造，恢復正常回采運煤系統。

5.旋轉回采技術管理

5.1小刮板輸送機管理

工作面輸送機與小刮板輸送機能力不同，經過實踐總結，由于本工作面長80米，煤層平均厚度為2.1米，小刮板輸送機能力能夠滿足工作面正常回采的需要，在生產過程中為確保小刮板正常運行，防止小刮板輸送機斷鏈、電機損壞等現象發生。要加強小刮板輸送機檢修，各部軸承、減速器和液力偶合器中的油、液量符合規定，無漏油、漏液現象。經常檢查各部螺栓是否緊固，聯軸器間隙是否合格，防護裝置是否齊全無損。同時要對易損壞的部件如液力偶合器、電機、刮板分鏈器等準備足夠的備用件。回采過程中，及時清理小刮板底鏈浮貨，防止碎貨堆積造成底鏈運行阻力大而斷鏈的現象發生。

5.2支架調整

工作面在旋轉回采過程中，需要頻繁調整支架推進方向，必須保證工作面內支架始終垂直輸送機，調整支架采取勤調、微調的方針，發現支架出現擠咬現象，移架過程中及時利用支架側護板調整。依照少降架、快調整，調完及時升架的原則進行。原地調整支架時，利用特制千斤頂（側護板推拉缸改造）調整或使用單體液壓支柱調整，調整順序一般為由機尾側至機頭側，首先調整端頭架的方向，以端頭架為基準，依次調整工作面內支架。

5.3轉載機推進

轉載機在運順拐點處推進的原則是轉載機頭始終沿運順硬幫推進，以保證轉載機尾與工作面輸送機頭搭接正常。轉載機推移前，提前拉底、開幫，保證巷道高度、寬度。轉載機和皮帶尾滑道的搭接角度控制好，確保出貨口高度和出貨角度，保證出貨順暢。推移過程中，使用單體液壓支柱控制好轉載機機頭和機尾移動方向，防止機頭掉道或機尾與工作面輸送機搭接不當。

6.小結

旋轉式綜采技術用于開采三角煤，可以保證工作面開采的連續性，減少因二次回收此三角煤所需開掘巷道、增設通風設施、安裝運輸設備、工作面安拆等方面的投入，能夠最大限度地提高工作面的回采率。而上述采用的旋轉采煤工藝，比較適用于大角度旋轉，具有工作面保持直線、循環調采角度小、減少巷道掘進量等特點。曉南礦W3723工作面整個旋轉回采階段歷時7天完成，共計多回收煤炭2萬多噸。期間克服了工作面不等長、旋轉開采、防止輸送機竄動、支架調整頻繁等困難。為今后不等長工作面調整，工作面旋轉開采聯合布置等積累了一定經驗，對于老化礦井中相同類型工作面回采具有重大意義。

【參考文獻】

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