綜放工作面末采三角煤調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝的研究與應(yīng)用

王富平

摘 要：為最大程度減少041604綜放工作面回采末期剩余三角煤丟失，避免造成資源浪費，采取調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝既能安全快速采出剩余三角煤量提高工作面回采率，又可以有效的節(jié)約煤炭資源，同時也增加了礦井的經(jīng)濟(jì)效益，調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝通過在041604綜放工作面成功應(yīng)用，為以后工作面回采積累了三角煤回采經(jīng)驗，提高工作面服務(wù)年限，也保證了礦井采掘接續(xù)正常。

關(guān)鍵詞：綜放工作面;三角煤;調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝

中圖分類號： TD750 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2017）01-161-2

1 ?概述

高產(chǎn)高效工作面是現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)發(fā)展的根本目標(biāo)，在生產(chǎn)技術(shù)不斷變革的今天，積極采用新技術(shù)、新工藝提高煤炭資源回采率，才能有效的提高礦井的綜合單產(chǎn)和原煤工效，才能達(dá)到高產(chǎn)高效礦井的標(biāo)準(zhǔn)。所以通過在現(xiàn)場生產(chǎn)工作中的實踐，發(fā)現(xiàn)三角煤的回采問題是制約煤礦達(dá)到高產(chǎn)高效目標(biāo)的生產(chǎn)問題之一，且資源浪費較嚴(yán)重，為解決以往三角回收難的問題，經(jīng)過研究與實踐，調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝可以有效解決三角煤的回收，所以總結(jié)其成功的技術(shù)和經(jīng)驗，對未來綜采工作面的回采具有重要的指導(dǎo)意義。

2 ?工作面概況

該煤礦是一座年產(chǎn)量300萬噸的中型礦井，礦井采用斜井片盤式開拓方式，其041604綜放工作面位于采區(qū)的北部。回采煤層埋深小于200m，煤層平均厚度為8m，煤層傾角7-16°，采用走向長壁低位放頂煤綜合機(jī)械化采煤方法，機(jī)采高度2.7m，放頂煤高度5.3m。工作面傾斜長度300 m。由于受地質(zhì)條件的限制041604工作面運輸順槽、回風(fēng)順槽布置時與下山巷道存在120°的鈍角夾角。如果工作面按照機(jī)頭、機(jī)尾正常沿走向方向推進(jìn)的方式，將會造成工作面運輸順槽推進(jìn)到停采線位置時，回風(fēng)順槽距停采線還有140m的推進(jìn)距離，形成的三角煤區(qū)域無法回采，造成資源浪費嚴(yán)重，縮短工作面回采時間，使礦井出現(xiàn)采掘接續(xù)緊張的局面，鑒于以上原因，設(shè)計采用調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝回采工作面機(jī)尾三角煤，提高礦井資源回收率，增加礦井經(jīng)濟(jì)效益。

3 ?按照工作面機(jī)頭、機(jī)尾正常推進(jìn)的方式出現(xiàn)的問題

3.1 資源浪費嚴(yán)重

如果工作面按原定推進(jìn)速度每日割兩刀煤（共計1.2m、0.6m/刀），按照工作面機(jī)頭機(jī)尾正常推進(jìn)的方式，工作面運輸巷機(jī)頭到達(dá)停采線位置時，回風(fēng)巷機(jī)尾距離停采線將剩余140m的煤柱不能回采。工作面共剩余面積3.94萬平方米，剩余45.8萬噸煤量。采用調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝時，根據(jù)工作面現(xiàn)場實測，工作面上下巷位置為運輸巷剩余40m，機(jī)頭超前機(jī)尾45m。如圖1所示。

3.2 礦井采掘接續(xù)緊張

由于041603接續(xù)工作面在探放水過程中影響了掘進(jìn)速度及工作面安裝時間，如果041604回采工作面按照正常沿走向方向推進(jìn)回采完畢后，將造成礦井兩個月停產(chǎn)期，無法完成生產(chǎn)任務(wù)，造成接續(xù)緊張局面。

4 ? 調(diào)整回采工藝，解決突出問題

4.1 調(diào)整工作面推進(jìn)速度，采用調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝

為了解決出現(xiàn)的問題，通過技術(shù)分析、論證，經(jīng)濟(jì)效益比較，制定了專項回采設(shè)計及安全技術(shù)措施，設(shè)計采用了調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝進(jìn)行回采剩余三角煤，加快工作面機(jī)尾推進(jìn)速度，減慢機(jī)頭推進(jìn)速度，從而實現(xiàn)工作面機(jī)尾三角煤的回收。

4.2 具體調(diào)整參數(shù)

所有調(diào)整數(shù)據(jù)以041604工作面運輸巷剩余長度為標(biāo)準(zhǔn)，減慢機(jī)頭推進(jìn)速度，以最快速度縮短機(jī)頭超前機(jī)尾長度。

4.2.1 ?縮短機(jī)頭超前機(jī)尾距離步驟

第一步：最快速度實現(xiàn)機(jī)頭與機(jī)尾出現(xiàn)垂直，從第一日起開始調(diào)整工作面，工作面采煤機(jī)推進(jìn)四次機(jī)尾，推進(jìn)一次機(jī)頭即（機(jī)尾推進(jìn)2.4m、機(jī)頭推進(jìn)0.6m）;第二日工作面采煤機(jī)推進(jìn)四次機(jī)尾，不過機(jī)頭即（機(jī)尾推進(jìn)2.4m、機(jī)頭推進(jìn)0）;第三日采煤機(jī)推進(jìn)四次機(jī)尾，推進(jìn)一次機(jī)頭即（機(jī)尾推進(jìn)2.4m、機(jī)頭推進(jìn)0.6m）;第四日工作面采煤機(jī)推進(jìn)兩次機(jī)頭兩次機(jī)尾即（機(jī)尾推進(jìn)1.2m、機(jī)頭推進(jìn)1.2m）。4天后機(jī)尾比機(jī)頭多推進(jìn)6.0m。依照以上規(guī)律確定4天為一個調(diào)整循環(huán)， 7個調(diào)整循環(huán)后工作面機(jī)頭與機(jī)尾垂直，7個調(diào)整循環(huán)以后，機(jī)尾推進(jìn)60m，機(jī)頭推進(jìn)15m。第二步： 工作面繼續(xù)保持第一步的推進(jìn)速度出現(xiàn)機(jī)尾倒超前機(jī)頭現(xiàn)象，并要加大超前距離。工作面再推進(jìn)7個調(diào)整循環(huán)以后將出現(xiàn)機(jī)尾倒超前機(jī)頭45m，7個循環(huán)以后機(jī)尾推進(jìn)60m，機(jī)頭推進(jìn)15m。工作面每一個調(diào)整循環(huán)中推進(jìn)兩個整刀煤是為了使工作面煤壁平整及控制工作面頂板和液壓支架的方向。第三步： 工作面機(jī)頭、機(jī)尾平行推進(jìn)10m，調(diào)整工作面煤壁、頂?shù)装寮耙簤褐Ъ苁欠衿街?。做好工作面回撤?zhǔn)備工作。如圖2所示。

[圖2 ?1604工作面調(diào)整后預(yù)計停采位置平面圖]<E：＼123＼中小企業(yè)管理與科技·上旬刊201701＼1-197＼122-2.jpg>

4.3 調(diào)斜旋轉(zhuǎn)開采過程存在的難題

4.3.1 ?工作面機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接

工作面以機(jī)頭為旋轉(zhuǎn)點，機(jī)頭推進(jìn)速度慢，機(jī)尾推進(jìn)速度快。工作面回采現(xiàn)狀是機(jī)頭超前機(jī)尾45m，當(dāng)工作面機(jī)尾推進(jìn)速度加快時，工作面長度會縮短，刮板輸送機(jī)會逐漸下竄，刮板輸送機(jī)機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)搭接就會出現(xiàn)搭接不正常，轉(zhuǎn)載機(jī)無法接煤，刮板輸送機(jī)無法供煤，導(dǎo)致工作面刮板輸送機(jī)積壓大量煤炭。工作面刮板輸送機(jī)壓煤導(dǎo)致停機(jī)組耽誤生產(chǎn)進(jìn)度以及可能造成刮板輸送機(jī)無法正常運轉(zhuǎn)。

4.3.2 ?工作面可能會出現(xiàn)擠架、倒架

調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采期間，支架不可避免地出現(xiàn)咬架、爬架、歪架、支架隨刮板輸送機(jī)下滑的現(xiàn)象。041604回采工作面回采末期，工作面中部煤層傾角較大，支架會受到自身重力向下滑，以及工作面下部移架次數(shù)較少而中部以及上部移架次數(shù)頻繁。工作面長度縮短液壓支架數(shù)量不變，這樣就會出現(xiàn)咬架、擠架的現(xiàn)象，液壓支架下滑會帶動刮板輸送機(jī)下滑。

4.3.3 ?工作面機(jī)頭液壓支架承受礦壓增大

工作面機(jī)頭推進(jìn)速度緩慢很難躲過老頂周期來壓，機(jī)頭部分承受的礦壓增大，會導(dǎo)致工作面冒頂或者漏頂事故。機(jī)頭液壓支架頂板受到支架反復(fù)擠壓和老頂?shù)牡V壓可能會出現(xiàn)漏頂和冒頂以及煤壁片幫。液壓支架初撐力達(dá)不到要求，周期來壓時會造成壓死支架無法再升起立柱。

4.4 解決安全問題的辦法及措施

①旋轉(zhuǎn)回采期間，支架將不可避免地出現(xiàn)支架咬架、爬架、歪架、支架下滑等現(xiàn)象，為防止液壓支架擠架、倒架，設(shè)計自制了調(diào)架千斤頂。移架工每班必須及時調(diào)架，使用單體支柱、調(diào)架千斤頂和支架側(cè)護(hù)板，自下向上及時進(jìn)行調(diào)架。調(diào)架時，利用調(diào)架千斤頂控制液壓支架的底座調(diào)整，支架頂梁采用側(cè)護(hù)板控制。對于架間距大，調(diào)架難度大的液壓支架，必要時采用單體支柱支設(shè)在液壓支架下側(cè)側(cè)護(hù)板或頂梁下側(cè)牢固可靠處，單體支柱柱體周圍必須有足夠的移動空間，在拉移支架過程中進(jìn)行調(diào)整支架，將支架尾梁盡量向運輸巷方向調(diào)整，避免支架調(diào)斜和尾梁插入后部刮板輸送機(jī)。移架和調(diào)架時，作業(yè)人員必須站在安全地點。作業(yè)時必須聽從現(xiàn)場負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮，禁止非作業(yè)人員在此處逗留。②工作面在旋轉(zhuǎn)回采過程中，工作面刮板輸送機(jī)將會出現(xiàn)一定程度的下滑。為防止輸送機(jī)上竄下滑，移架時必須是單向從下向上的順序，推移刮板輸送機(jī)的順序必須與移架順序一致，嚴(yán)禁從上向下移架、推移刮板輸送機(jī)。同時，在推移刮板輸送機(jī)時配合自制防滑千斤頂進(jìn)行作業(yè)，并在運輸巷設(shè)控制中心線，每班采集數(shù)據(jù)，確保工作面刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接合理，防止工作面刮板輸送機(jī)搭接不上轉(zhuǎn)載機(jī)。③加強(qiáng)工作面液壓支架的支護(hù)強(qiáng)度和維護(hù)力度，調(diào)整好乳化液泵的壓力，保證液壓支架的初撐力。液壓支架的支護(hù)高度要達(dá)到要求，液壓支架工做到跟機(jī)移架或者移超前架。加強(qiáng)員工安全意識，防止機(jī)頭部分片幫冒頂事故，防止造成人員傷害。④為了保證刮板輸送機(jī)機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)搭接正常，液壓支架和刮板輸送機(jī)之間安裝防滑裝置。

5 ?結(jié)論

三角煤的回收是綜放工作面乃至綜采工作面末采時普遍存在的問題，所以對于各個煤礦而言，對于三角煤的回收方法也不一樣，經(jīng)過近年來生產(chǎn)實踐，通過在041604綜放工作面對三角煤旋轉(zhuǎn)采煤技術(shù)的成功應(yīng)用，所以對三角煤的回收采用三角煤調(diào)斜旋轉(zhuǎn)回采工藝可以安全、快速的將三角煤進(jìn)行回采，有效的提高了工作面的回采率，減少了工作面的資源浪費，同時也緩解了礦井采掘接續(xù)緊張局面;實現(xiàn)了工作面的連續(xù)推進(jìn)，為復(fù)雜地質(zhì)條件下回采工作面布置及開采創(chuàng)新了開采工藝，積累了寶貴經(jīng)驗。